问题 选择题

如图所示,真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球,频率一定的细激光束在真空中沿直线AB传播,于玻璃球表面的B点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知∠BOD=120°,玻璃球对该激光的折射率为

3
,c为光在真空中的传播速度,则下列说法中正确的是(  )

A.激光束在B点的入射角α=30°

B.此激光束在玻璃中穿越的时间为

3R
c

C.一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小

D.改变入射角α的大小,细激光束可能在球表面B处发生全反射

答案

A、由几何知识得到激光束在在B点折射角r=30°,由n=

sini
sinr
得,sini=nsinr=
3
2
,得r=60°.故A错误.

B、由几何知识BD=2Rsin60°=

3
R.激光束在玻璃球中传播的速度为v=
c
n
=
3
3
c
,则此激光束在玻璃中穿越的时间为t=
BD
v
=
3R
c
.故B正确.

C、光子的能量与频率成正比,激光速穿越玻璃球时频率不变,则知光子的能量不变.故C错误.

D、激光束从B点进入玻璃球时,无论怎样改变入射角,都不可能发生全反射.故D错误.

故选B

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