题目内容
7.(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.
| A. | 4s末质点回到初始位置 | |
| B. | 2s末质点的加速度方向将发生变化 | |
| C. | 质点所受合外力的方向一直向南 | |
| D. | 质点所受合外力的方向先向北后向南 |
| A. | aM=4a | B. | aM=$\frac{a}{4}$ | C. | vM=$\frac{v}{4}$ | D. | vM=2v |
| A. | $\frac{2}{3}$x | B. | $\frac{4}{3}$x | C. | $\frac{7}{3}$x | D. | $\frac{8}{3}$x |
| A. | 小球会向金属柱运动,且加速度不断增大 | |
| B. | 小球与金属柱碰撞后做匀速直线运动 | |
| C. | 小球在靠近金属柱过程中电势能不断减小 | |
| D. | 小球向金属圈运动过程中,所处位置的电势不断升高 |
| A. | 环中产生逆时针方向的感应电流,感应电动势大小为1V | |
| B. | 环中产生逆时针方向的感应电流,感应电动势大小为2V | |
| C. | 环中产生顺时针方向的感应电流,感应电动势大小为1V | |
| D. | 环中产生顺时针方向的感应电流,感应电动势大小为2V |