Question

如圖所示，一橫截面為半圓形的玻璃柱體，三種顏色不同的可見光細光束a、b、c，垂直于直徑從空氣射向玻璃，b正好過圓心O，a、c從b 的兩側對稱入射，已知θ=60°，該玻璃對a光的折射率為，a、c兩束光從柱面進人空氣后與b光束交于P、Q 兩點，則（ ）

A．細光束a射出玻璃柱體后與細光束b的夾角為60°
B．玻璃對c光的折射率大于對b光的折射率
C．在相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比c光大
D．若a光照到某種金屬表面能發生光電效應，則c光照到該金屬表面一定也能發生光電效應

Answer 1

【答案】分析：由圖可知光束在玻璃柱圓弧面上入射角為60°，根據折射定律求出折射角，根據幾何知識確定在直徑上的入射角，再由折射定律求出第二次折射時的折射角，由幾何知識分析與光束b的夾角．根據偏折程度判斷玻璃對c、b折射率的大小，判斷波長的長短，分析干涉條紋間距的大小．對照條件，分析產生光電效應情況．
解答：解：A、設光束a兩次折射時入射角和折射角分別為i₁、r₁；i₂、r₂．
      由題i₁=θ=60°，由n=代入解得，r₁=30°
      由幾何知識得  i₂=30°  根據光路可逆原理可知  r₂=60°
得到光束a射出玻璃柱體后與細光束b的夾角為60°．故A正確．
    B、玻璃對b光沒有發生偏折，無法判斷玻璃對c光的折射率與對b光的折射率的大小．故B錯誤．
    C、對于a、c兩光束，第一次折射時，入射角相同均為60°，a光的折射角較小，根據折射定律得知a光的折射率大，波長較短，則在相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比c光小．故C錯誤．
    D、由C分析知道，a光的頻率較大，根據光電效應產生的條件可知，若a光照到某種金屬表面能發生光電效應，c光照到該金屬表面不一定能發生光電效應．
故選A．
點評：本題考查對光的幾何光學和物理光學理解能力和把握聯系的能力．干涉條紋間距、光電效應的產生條件都與光的頻率、波長有關．