Question

2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破﹣可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps，相当于0.2s即可下载一部高清电影．

（1）关于可见光，下列说法正确的是

A．可见光中的红光比紫光的频率低

B．可见光不能在真空中传播

C．可见光波长越长，越容易发生衍射

D．可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波

（2）真空中一束波长为6×10^﹣7m的可见光，频率为      Hz，已知光在真空中的速度为3×10⁸m/s．该光进入水中后，其波长与真空中的相比变      （选填“长”或“短”）．

（3）可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术．如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径AB=d，厚度AD=d，LED灯（可视为点光源）固定在玻璃体CD面的圆心O，玻璃体的折射率为，光在真空中的传播速度为c．求：

①光在玻璃体中传播的速度；

②光线OA在AB面发生折射时的折射角．

Answer

（1）AC；

（2）5×1014，变短；

（3）①光在玻璃体中传播的速度是×108m/s；②光线OA在AB面发生折射时的折射角是45°

【解析】

试题分析：（1）可见光中红光的频率最低，紫光的频率最高．在真空中各种色光的传播速度相同．波长越长，越容易发生衍射．光的偏振现象说明光是横波．

（2）真空中光速为c=3×108m/s，由波速公式c=λf求光的频率．光进入水中后，频率不变，波速变小，由v=λf分析波长的变化．

（3）①根据v=求出光在介质中传播的速度大小．②根据入射角的大小，结合玻璃的折射率，通过折射定律即可求出．

【解析】
（1）A、可见光中的红光比紫光的频率低．故A正确．

B、可见光能在真空中传播，故B错误．

C、可见光波长越长，波动性超强，越容易发生衍射，故C正确．

D、可见光能发生光的干涉和衍射现象，不能说明光是横波，只有光的偏振现象说明光是横波．故D错误．

故选：AC

（2）已知 λ=6×10﹣7m，由c=λf得：f===5×1014Hz

光进入水中后，频率不变，波速变小，由v=λf分析知，波长变短．

（3）①根据v=得光在玻璃体中传播的速度为：

v==×108m/s．

②设光线OA在AB面发生折射时的入射角为i，折射角为r．由题图可知：OD=AB=d

所以入射角的正切：tani===

所以：r=30°

根据折射定律知：n=

所以：sinr=n•sini=×sin30°=

所以折射角：r=45°．

故答案为：（1）AC；（2）5×1014，变短；（3）①光在玻璃体中传播的速度是×108m/s；②光线OA在AB面发生折射时的折射角是45°．

【点评】该题是物理光学和几何光学的问题，解决本题的关键要掌握可见光频率、波长的关系，掌握光的折射定律n=，以及n=，并能灵活应用．