如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图, 、 为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法不正确的是( )
A .在冰晶中, 光的传播速度较大
B .通过同一装置发生双缝干涉, 光的相邻条纹间距较大
C .从同种玻璃中射入空气发生全反射时, 光的临界角较小
D .用同一装置做单缝衍射实验, 光的中央亮条纹更宽
B
【详解】 A .太阳光射入六角形冰晶时, a 光的折射角大于 b 光的折射角,由折射定律
冰晶对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率,由
判断可知,在冰晶中, b 光的传播速度较小,故 A 正确;
B . a 光的折射率小于 b 光的折射率,故 a 光的频率小于 b 光的频率,由于
c = λf
所以 a 光的波长大于 b 光的波长,根据双缝干涉条纹间距公式
知 a 光相邻条纹间距大,故 B 正确;
C .由临界角公式
可知, a 光的折射率较小, a 光的临界角较大,故 C 错误;
D .由于 a 光的波长大于 b 光的波长,根据单缝衍射实验中,入射光的波长越长,中央亮条纹越宽,故 a 光中央亮条纹更宽,故 D 正确。
本题选择错误的,故选 C 。
光的衍射:
1.定义:当光照射到小孔或障碍物上时,光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象,叫做光的衍射现象
2.明显衍射条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多.甚至比光的波长还要小
3.形成原因:光的衍射是相干光波叠加的结果,当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处可以看成许多点光源,障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成明暗相间的条纹
衍射图样及条纹特征:
单缝衍射 | 圆孔衍射 | 圆板衍射 |
①单缝衍射条纹的分布是不均匀的,中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同。用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央亮条纹最宽最亮。用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中间的色光是紫光,最远离中间的色光是红光。 ②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关,入射光波长越大,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 ③缝变窄,通过的光能变少,而光能分布的范围变宽,所以亮纹的亮度降低 |
①衍射图样中,中央亮圆的亮度最大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时得到的图样也不一样,如果用单色光照射时,中间为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环。如果用白光照射时,中间亮圆为白色,周围是彩色圆环。 ②中央是大且亮度最大的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小。 ③只有圆孔足够小时,才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中,光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。 ④用不同色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越大,中央圆形亮斑的直径越大。 ⑤白光的圆孔衍射图样中,中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色同心圆环。 ⑥圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱 |
①圆板阴影区的中央有个亮斑——泊松亮斑。 ②圆板阴影区的周围有明暗相问的圆形衍射条纹 ③亮环或暗环的间距随半径的增大而减小,即越向外条纹越窄 |
光的干涉和衍射的比较:
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