题目
在均匀介质中,光线与波面相互( )。A. 平行B. 垂直C. 交叉但不垂直D. 不确定
在均匀介质中,光线与波面相互( )。
A. 平行
B. 垂直
C. 交叉但不垂直
D. 不确定
题目解答
答案
B. 垂直
解析
考查要点:本题主要考查光的波动理论中光线与波面的关系,需要理解光线的定义及波面的几何特性。
解题核心思路:
在均匀介质中,光的传播方向遵循直线路径,此时波面为平面或球面。根据波动理论,光线始终垂直于波面,因为光线表示光的传播方向,而波面的法线方向即为传播方向。
破题关键点:
- 均匀介质保证波面形状规则(如平面或球面)。
- 光线是波面法线方向的几何表示,因此二者必然垂直。
在均匀介质中,光的传播具有以下特性:
- 波面的形成:某一时刻,振动相位相同的点构成波面。例如,点光源发出的光形成球面波,波面是球形;平行光形成平面波,波面是平面。
- 光线的定义:光线是表示光传播方向的直线,始终沿波面的法线方向。
- 垂直关系:由于波面的法线方向即为光的传播方向,因此光线必然垂直于波面。
选项分析:
- A. 平行:错误,若平行则无法解释光的传播方向与波面的几何关系。
- B. 垂直:正确,符合波动理论中光线与波面的几何关系。
- C. 交叉但不垂直:错误,仅在非均匀介质中可能出现,但题目限定为均匀介质。
- D. 不确定:错误,均匀介质中光线与波面的关系是确定的。