Question

20．彩虹是由大量悬浮在空气中的小水珠对太阳光的折射所形成的．如图所示，为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和折射的光路示意图．其中a、b为两束在空气中波长不同的单色光，对于这两束单色光，下列说法中正确的是（　　）

• A． 在真空中a光的传播速度等于b光的传播速度
• B． 单色光a在水中的折射率比单色光b在水中的折射率大
• C． 当两束单色光由水珠斜射向空气中时，单色光a发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角
• D． 在同一双缝干涉实猃中，a光的条纹间距小于b光的条纹间距

Answer 1

分析 所有色光在真空中的传播速度都相同．根据光线进入小水珠时偏折程度分析两种光的折射率大小关系．对照临界角公式sinC=$\frac{1}{n}$分析临界角的大小．根据折射率的大小分析光的频率大小，判断波长的大小，由双缝干涉条件间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ分析干涉条纹间距的大小．

解答 解：A、所有色光在真空中的传播速度都相同，所以在真空中a光的传播速度等于b光的传播速度，故A正确．
B、太阳光进入水珠时，a、b两种光的入射角相等，而折射角不等，且光线b的折射角较小，根据折射率定义式n=$\frac{sini}{sinr}$，得知单色光b的折射率较大；故B错误．
C、根据sinC=$\frac{1}{n}$知，单色光b的折射率较大，则单色光b发生全反射的临界角小于a光发生全反射的临界角，故C错误．
D、单色光b的频率大，其波长短，a光的波长长，由双缝干涉条件间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ，知在同一双缝干涉实猃中，a光的条纹间距大于b光的条纹间距．故D错误．
故选：A

点评 本题关键是结合光路图，根据折射率定义得到光线的折射率大小关系，要知道折射率越大，光的频率越大，波长越短．