题目内容

光束1和2通过玻璃三棱镜发生偏折的情况如图所示，已知光束1照射金属A的表面可以发射出光电子．下面的论述：
①光束1在玻璃种的传播速度大于光束2在玻璃中的传播速度
②光束1在玻璃种的传播速度小于光束2在玻璃中的传播速度
③光束2照射到金属A的表面时，一定能发射出光电子
④光束2照射到金属A的表面时，不一定能发射出光电子
其中正确的是：（ ）

A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
【答案】分析：根据光线通过棱镜的偏折角程度确定棱镜对两光束折射率的大小，由v=比较光在棱镜中传播速度的大小．折射率越大，波长越小，频率越高．由折射率大小确定频率的大小．光电效应的产生条件是：入射光的频率大于金属的极限频率．
解答：解：①、②由图看出，光束1通过棱镜后的偏折角大于光束2的偏折角，则棱镜对光束1的折射率大于对光束2的折射率，由v=可知，光束1在玻璃种的传播速度小于光束2在玻璃中的传播速度．故①错误，②正确．
③、④折射率越大，频率越高，则知光束1的频率较大，光束2的频率较小．产生光电效应的条件是：入射光的频率大于金属的极限频率，所以若光束1能使某金属产生光电效应，则知光束2不一定能使该金属产生光电效应．故③错误，④正确．
故选D
点评：本题是色散现象，可以用紫光与红光进行类比，根据红光与紫光的特性来确定出正确答案．
练习册系列答案
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在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示，小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10-13J．假如起作用的光波波长约为500nm，且当时实验测得暗箱的长度为1.2m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h=6.63×10-34J?s．求：
（1）每秒钟到达感光胶片的光子数；
（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离；
（3）根据第（2）问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．
20世纪20年代，剑桥大学学生G·泰勒做了一个实验，在一个密闭的箱子里放上小灯泡、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、照相底片，整个装置如图17-4-1所示，小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在底片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹，泰勒对此照片的平均黑度进行测量，得出每秒到达底片的能量是5×10-13 J.

图17-4-1

(1)假设起作用的光波长约为500 nm，计算从一个光子到来和下一光子到来所相隔的平均时间，及光束中两邻近光子之间的平均距离.

(2)如果当时实验用的箱子长为 1.2 m，根据(1)的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？

在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图16-13所示，小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹.对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10-13 J.假如起作用的光波波长约为500 nm，且当时实验测得暗箱的长度为1.2 m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h＝6.63×10-34  J·s.求：

图16-13

（1）每秒钟到达感光胶片的光子数；

（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离；

（3）根据第（2）问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由.

在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示，小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10-13J.假如起作用的光波波长约为500 nm，且当时实验测得暗箱的长度为1. 2 m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h="6." 63×10-34J·s．求：

(1)每秒钟到达感光胶片的光子数；
(2)光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离；
(3)根据第（2)问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．

在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示，小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10-13J.假如起作用的光波波长约为500 nm，且当时实验测得暗箱的长度为1. 2 m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h=6. 63×10-34J·s．求：

(1)每秒钟到达感光胶片的光子数；

(2)光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离；

(3)根据第（2)问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．

 

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