Question

（2008?黃岡模擬）彩虹產生的原因是由陽光射入雨滴（視為球形）時，經一次反射和兩次折射而產生色散形成的．如圖所示為太陽光射到空氣中的小水珠發生色散形成彩虹的光路示意圖，a、b為兩種單色光的出射光線．以下說法正確的是（　　）

A．光線a的光子能量較小

B．在雨滴中光線a的傳播速度比b光的傳播速度小

C．用同一雙縫干涉裝置看到的a光干涉條紋間距比b光窄

D．如果b光能使金屬發生光電效應，則a光也一定能使該金屬發生光電效

Answer 1

分析：根據光線進入雨滴折射時折射角的大小關系，可分析折射率的大小，確定出光的頻率關系，由光子的能量E=hγ，可知，光子的能量與光的頻率成正比．由v=

c

n

分析光在雨滴中傳播速度的大小．確定出波長的關系，就可判斷出光干涉條紋間距大小．根據產生光電效應的條件分析．

解答：解：A、根據光路圖知，b光的偏折程度大，知b光的折射率大于a光的折射率．光子的能量E=hγ，可知，光子的能量與光的頻率成正比，所以光線a的光子能量較小．故A正確．
B、b光的折射率較大，由v=

c

n

分析可知，在雨滴中光線b的傳播速度較小，故B錯誤．
C、折射率小，則頻率小，波長大，知a光的波長大于b光的波長，根據知，a光干涉條紋的間距大于b光干涉條紋的間距．故C錯誤．
D、產生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，故可知若b光能使金屬發生光電效應，則a光不一定能使該金屬發生光電效應，故D錯誤．
故選A．

點評：對于七種色光折射率、光速、頻率、波長、光子能量等要可根據光的色散、干涉、光電效應等實驗進行記憶．