Question

兩束平行單色光a、b垂直射入截面為直角三角形的棱鏡ABC，從另一面AC射出時的光束為a′、b′，如圖所示，則
（1）a、b光束在棱鏡中傳播速度較大的是    （填a或b）
（2）在完全相同的條件下做雙縫干涉實驗，對應的干 涉條紋間距較寬的是    （填a或b）
（3）在其他條件不變的情況下，當頂角A增大時，出射光束在AC面上先消失的是    （填a′或b′）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據光線通過棱鏡的偏折角大小確定棱鏡對兩光束折射率的大小，由v=比較光束在棱鏡中傳播速度的大小．
（2）由折射率大小確定光束波長的大小．在完全相同的條件下，雙縫干涉間距較寬與波長成正比．
（3）當頂角A增大時，光線射到AC面上入射角增大，根據臨界角大小判斷哪束先消失．
解答：解：（1）由圖看出，光束通過棱鏡后b光束的偏折角大于a光束的偏折角，則棱鏡對a光束的折射率小于b對光束的折射率，由v=可知，a光束在棱鏡中傳播速度較大．
（2）在完全相同的條件下，雙縫干涉間距較寬與波長成正比，而棱鏡對a光束的折射率較大，則a光束干涉條紋間距較寬．
（3）根據臨界角公式sinC=得知，a光束的臨界角大于b光束的臨界角，當頂角A增大時，光線射到AC面上入射角增大，b光束在AC面上先發生全反射，出射光束在AC面上先消失的是b′．
故答案為：（1）a；（2）a；（3）b′．
點評：本題實際是光的色散現象，根據折射定律，由偏折角確定折射率的大小．折射率與波長、頻率、臨界角等之間的關系可根據光的干涉實驗結果記憶．