Question

用a、b兩束單色光照射同一單縫做衍射實驗，觀察衍射圖樣發現：a光的中央亮紋比b光的中央亮紋窄，下列說法正確的是（　　）

A．a、b兩束單色光以相同的入射角從空氣射入水中，b光的折射角小

B．a、b兩束單色光在水下同一深度處，b光照亮水面的面積較大

C．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距較大

D．用a光照射某金屬，不能發生光電效應，用b光照射有可能發生光電效應

Answer 1

分析：根據兩圖是由同一條單縫照射而形成的圖樣，且中央寬故為單縫衍射圖樣由于波長越短中央亮條紋的寬度越小，由圖可知單色光b的波長較短，而在真空中波長越長頻率越小；光子的能量E=hγ，如果入射光的能量大于金屬的逸出功，就會發生光電效應；對于同一種介質來說，由于波長越大的單色光折射率越小．根據雙縫干涉條紋的間距公式△x=

L

d

λλ比較出兩種色光的波長大小，從而比較出頻率的大小和折射率的大小

解答：解：由于波長越短中央亮條紋的寬度越小，則可知單色光a的波長較短；
又由于C=λγ，故a光的頻率較高即γ_a＞γ_b．
A、對于同一種介質來說，由于波長越大的單色光折射率越小，故n_a＞n_b，又：n=

sini

sinγ

，所以a光的折射角小．故A錯誤；
B、對于同一種介質來說，由于波長越大的單色光折射率越小，故n_a＞n_b，又：sinC=

1

n

，所以折射率比較小的b光的臨界角大，兩束單色光在水下同一深度處，b光照亮水面的面積較大．故B正確；
C、根據雙縫干涉條紋的間距公式△x=

L

d

λλ比較出兩種色光的波長越長，條紋間距較大，所以b光的條紋間距較大．故C錯誤；
D、a光光子的能量較大，故只要a光不能發生光電效應，用b光照射不可能發生光電效應．故D錯誤．
故選：B．

點評：這類題目綜合性很強，但難度不是太大，只要切實掌握了間距與頻率的關系，以及知道波長、頻率、在介質中的速度等關系就能順利解決．