Question

【题目】真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球。现将过球心的截面圆周分成12等份，如图所示。一束复色光沿图示截面从“10点钟“位置以人射角射入玻璃球后，分成两束光分别从“1点钟”、“2点钟”位置射出。已知真空中的光速为c，下列说法正确的是　　

A. 从“1点钟”出射的光束的光子动量比较小

B. 改变入射角，两束光在玻璃球中均有可能发生全反射

C. 从“2点钟”出射的光束在玻璃球中穿越的时间为

D. 通过同一单缝时，从“2点钟”出射的光束比“1点钟”出射的光束衍射更明显

Answer 1

【答案】AC

【解析】

根据折射定律分析折射率的大小，从而确定波长的大小，即可判断光子动量的大小。结合光路的可逆性分析光在玻璃球中能否发生全反射。根据折射定律求出从“2点钟”出射的光束的折射率，由求出光束在玻璃球中的传播速度，从而求得光束在玻璃球中的传播时间。波长越长衍射现象越明显。

A．根据折射定律知从“1点钟”出射的光束折射率较小，波长较长，由知该光束的动量较小，故A正确。

B．无论怎样改变入射角，折射光线射到玻璃球内表面时的入射角都等于光束进入玻璃球时的折射角，根据光路的可逆性可知两束光在玻璃球中均不可能发生全反射。故B错误。

C．从“2点钟”出射的光束进入玻璃球折射时折射角为，折射率为：，该光束在玻璃球中传播速度为：，传播距离为：，在玻璃球中穿越的时间为：，故C正确。

D．从“1点钟”出射的光束波长较长，波动性较强，所以通过同一单缝时，从“1点钟”出射的光束比“2点钟”出射的光束衍射更明显，故D错误。