题目
在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中A. 传播的路程相等,走过的光程相等.B. 传播的路程相等,走过的光程不相等.C. 传播的路程不相等,走过的光程相等.D. 传播的路程不相等,走过的光程不相等.
在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
A. 传播的路程相等,走过的光程相等.
B. 传播的路程相等,走过的光程不相等.
C. 传播的路程不相等,走过的光程相等.
D. 传播的路程不相等,走过的光程不相等.
题目解答
答案
C. 传播的路程不相等,走过的光程相等.
解析
考查要点:本题主要考查光在不同介质中的传播速度、路程与光程的关系,以及折射率对光传播的影响。
解题核心思路:
- 路程与速度的关系:在相同时间内,介质中的光速不同,导致路程不同。
- 光程的定义:光程 = 折射率 × 物理路程。由于光在不同介质中的频率相同,光程在相同时间内相等。
破题关键点:
- 折射率决定光速:玻璃的折射率大于空气,因此光在玻璃中的速度更小。
- 光程与频率相关:光程与介质折射率和路程相关,但频率保持不变,导致光程相等。
步骤分析
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路程比较
- 在空气中,光速为 $v_{\text{空气}} = c$($c$ 为真空中的光速)。
- 在玻璃中,光速为 $v_{\text{玻璃}} = \frac{c}{n}$($n$ 为玻璃折射率,$n > 1$)。
- 时间相同的情况下,路程与速度成正比,因此 空气中的路程更长,玻璃中的路程更短。
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光程比较
- 光程公式:$\text{光程} = n \cdot \text{路程}$。
- 空气中的光程:$n_{\text{空气}} \cdot s_{\text{空气}} = 1 \cdot c \cdot t = c \cdot t$。
- 玻璃中的光程:$n_{\text{玻璃}} \cdot s_{\text{玻璃}} = n \cdot \frac{c}{n} \cdot t = c \cdot t$。
- 两者光程相等,但路程不等。