<多選題>據新聞報導:在烈日下,置於汽車內的塑膠瓶裝滿水如同凸透鏡,能夠會聚光線而引起火災。同學們為探討此現象,假設塑膠瓶為瓶壁很薄可以忽略的圓柱形,橫截面如圖5所示,其中O為圓心,F為焦點。陽光可視為平行光射入水中,其中一條光線從空氣(a)射入水(w)中時,入射角為\(\theta_a\),折射角為\(\theta_w\)。表2所示為同學們約定的光波性質符號。
| 光波性質 | 週期 | 波速 | 波長 | |
| 空氣(a) | \(T_a\) | \(v_a\) | \(\lambda_a\) | |
| 水(w) | \(T_w\) | \(v_w\) | \(\lambda_w\) |
下列關於光波性質的關係,哪些正確?
(A) \(T_a > T_w\)
(B) \(T_a = T_w\)
(C) \(v_a \cos \theta_a = v_w \cos \theta_w\)
(D) \(v_a \sin \theta_a = v_w \sin \theta_w\)
(E) \(\lambda_a \sin \theta_a = \lambda_w \sin \theta_w\)
答案
頻率不變,故週期不變,(A)錯(B)對。由斯乃耳定律 \( n_a \sin\theta_a = n_w \sin\theta_w \),\( n = \frac{c}{v} \),得 \( \frac{\sin\theta_a}{v_a} = \frac{\sin\theta_w}{v_w} \Rightarrow v_a \sin\theta_w = v_w \sin\theta_a \),(C)錯(D)對。\( v = f\lambda \),\( f \) 相同,得 \( \lambda_a \sin\theta_w = \lambda_w \sin\theta_a \),(E)錯。選(B)(D)。 報錯
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