Question

5．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的，形成示意图如图所示，一束白光L由左侧射入雨滴，a、b是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的光路图，其中两条出射光（a、b是单色光）．下列关于a光与b光的说法中正确的是（　　）

• A． 雨滴对a光的折射率大于对b光的折射率
• B． b光在雨滴中的传播速度小于a光在雨滴中的传播速度
• C． 用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距
• D． a光、b光在雨滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长

Answer 1

分析 可知玻璃砖对a光的偏折角大于对b光的偏折角，玻璃砖对a光的折射率大于对a光的折射率，a光的频率高，波长短，由v=$\frac{c}{n}$判断光在玻璃砖中的速度关系．由临界角C的正弦sinC=$\frac{1}{n}$分析临界角的大小．光的波长越长，波动性越强，越容易发生衍射现象．

解答 解：A、进入水滴时，a、b两种光的入射角相等，而折射角不等，光线a的折射角较小，根据折射率定义式n=$\frac{sini}{sinr}$，得知光线a折射率较大，故A正确；
B、根据光速与折射率关系v=$\frac{c}{n}$，得知光线a在雨滴中的传播速度较小，故B错误；
C、折射率越大的光波长越短，即知a光的波长较短，根据干涉条纹间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ，知a光干涉条纹间距较小，故C错误；
D、光速与折射率关系v=$\frac{c}{n}$，v＜c，λ=vT，周期不变，波速变小后波长变短，即a光、b光在雨滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，故D错误；
故选：A

点评 该题结合光的折射考查折射率、折射率与光的频率、速度的关系等知识点，关键之处是画出光路图，分析第一次折射时折射角的关系，要注意运用反射的对称性作图．