题目
光在指定两点间传播走过的实际光程总是A. 极大值B. 极小值C. 恒定值D. 任意值
光在指定两点间传播走过的实际光程总是
A. 极大值
B. 极小值
C. 恒定值
D. 任意值
题目解答
答案
ABC
A. 极大值
B. 极小值
C. 恒定值
A. 极大值
B. 极小值
C. 恒定值
解析
考查要点:本题主要考查对费马原理的理解,以及光程在不同介质环境中的变化规律。
解题核心思路:
根据费马原理,光在传播过程中实际走过的光程(光程=路径长度×折射率)会取极值(极大或极小),但在特定条件下(如对称结构或折射率分布特殊时),光程可能保持恒定值。因此,正确选项需包含极值和恒定值的情况。
破题关键点:
- 费马原理的极值性:光程通常为极大或极小。
- 特殊条件下的恒定值:当光线在对称介质(如圆形等折射率分布)中传播时,不同路径可能具有相同光程。
费马原理指出,光从一点传播到另一点时,实际路径的光程(光在介质中传播的实际路径长度乘以折射率)满足极值条件。具体分析如下:
-
极小值:
在均匀介质中,光沿直线传播,此时光程为最小值(如光线通过单一均匀介质到达目标点)。 -
极大值:
在某些特殊情况下(如光线发生全反射后折返),光程可能达到极大值(例如光线在两种介质界面反射时的路径)。 -
恒定值:
当光线在对称结构(如圆形等折射率分布)中传播时,不同路径可能具有相同的光程,此时光程为恒定值(如光线在圆形介质中沿不同角度传播)。
综上,光程可能为极大值、极小值或恒定值,因此正确答案为ABC。