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7．2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破-可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps，相当于0.2s即可下载一部高清电影．
（1）关于可见光，下列说法正确的是AC
A．可见光中的红光比紫光的频率低
B．可见光不能在真空中传播
C．可见光波长越长，越容易发生衍射
D．可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波
（2）真空中一束波长为6×10-7m的可见光，频率为5×1014Hz，已知光在真空中的速度为3×108m/s．该光进入水中后，其波长与真空中的相比变短（选填“长”或“短”）．
（3）可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术．如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径AB=d，厚度AD=$\frac{\sqrt{3}}{2}$d．LED灯（可视为点光源）固定在玻璃体CD面的圆心O．玻璃体的折射率为$\sqrt{2}$，光在真空中的传播速度为c．求：
①光在玻璃体中传播的速度；
②光线OA在AB面发生折射时的折射角．

分析 （1）可见光中的红光的频率比紫光的频率低；可见光在真空中能传播；干涉、衍射说明光具有波动性，偏振现象说明光是一种横波，从而即可求解．
（2）已知光的波长，由波速公式c=λf求光的频率．光从真空进入水中时频率，波速减小，由v=λf分析波长的变化．
（3）①根据v=$\frac{c}{n}$求出光在玻璃中传播的速度大小．②根据入射角的大小，结合玻璃的折射率，通过折射定律即可求出折射角．

解答 解：（1）A、根据可见光中光的频率的排列顺序可知，可见光中的红光比紫光的频率低．故A正确；
B．可见光属于电磁波，能在真空中传播．故B错误；
C．可见光波长越长，波动性越强，越容易发生明显衍射．故C正确；
D．可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光具有波动性；偏振现象说明光是一种横波．故D错误；
故选：AC
（2）已知光的波长 λ=6×10-7m，由c=λf得：
光的频率为：f=$\frac{c}{λ}$=$\frac{3×1{0}^{8}}{6×1{0}^{-7}}$=5×1014Hz
该光进入水中后，频率不变，波速减小，由v=λf可知，其波长与真空中的相比变短；
（3）①根据v=$\frac{c}{n}$得，v=$\frac{3×1{0}^{8}}{\sqrt{2}}$=$\frac{3\sqrt{2}}{2}$×108m/s
（2）由题图可知，DO=$\frac{1}{2}$AB=$\frac{1}{2}d$      
所以入射角的正切：tanr=$\frac{OD}{AD}$=$\frac{\frac{1}{2}d}{\frac{\sqrt{3}}{2}d}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$      
所以：r=30°                 
根据折射定律知，n=$\frac{sini}{sinr}$
所以：sini=n•sinr=$\sqrt{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$
所以折射角：i=45°       
故答案为：（1）AC；（2）5×1014；短．（3）①光在玻璃体中传播的速度是$\frac{3\sqrt{2}}{2}$×108m/s；②光线OA在AB面发生折射时的折射角是45°．

点评 解决本题的关键掌握光的折射定律和光速与折射率的关系公式v=$\frac{c}{n}$．对于红光与紫光，要掌握它们频率、波长等物理量的关系，可结合光的色散结果记忆．

练习册系列答案
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