题目内容

9.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚度平行玻璃砖,单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30°和60°,其光路如图所示,下列说法正确的是(  )
A.射出折射光线1和2一定是平行光
B.单色光1的波长小于单色光2的波长
C.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
D.图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等
E.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角

分析 根据几何知识和光路的可逆性原理,分析出射光线与入射光线的关系.通过光的偏折程度比较出单色光1、2的折射率大小,从而比较出频率、波长的大小,根据v=$\frac{c}{n}$比较出在介质中传播的速度大小.根据sinC=$\frac{1}{n}$比较出临界角的大小.

解答 解:A、根据几何知识可知,光线在玻璃砖上表面的折射角等于在下表面的入射角,由光路可逆性原理可知,出射光线的折射角等于入射光线的入射角,所以出射光线与入射光线,因此出射光线1与2相互平行.故A正确.
B、在上表面,单色光1比单色光2偏折厉害,则单色光1的折射率大,频率大,则单色光1的波长小.故B正确.
C、根据v=$\frac{c}{n}$知,单色光1的折射率大,则单色光1在玻璃中传播的速度小.故C错误.
D、设折射角为r,则路程$s=\frac{d}{cosr}$,介质中速度$v=\frac{c}{n}$,通过玻璃的时间$t=\frac{s}{v}=\frac{d}{cosr}•\frac{n}{c}=\frac{d}{cosr}•\frac{sini}{c•cosr}=\frac{2dsini}{c•sin2r}$,单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30°和60°,入射角相同,所以单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等,故D正确.
E、根据sinC=$\frac{1}{n}$知,单色光1的折射率大,则临界角小.故E正确.
故选:ABDE

点评 解决本题的突破口在于根据光的偏折程度比较出折射率的大小,知道折射率、频率、波长、在介质中的速度等大小关系.

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