Question

【題目】環(huán)境監(jiān)測中通常需要監(jiān)測煙塵濃度。如圖所示為光電式煙塵濃度計(jì)的工作原理圖。光源1發(fā)出的光線經(jīng)聚光透鏡2后，再經(jīng)半透半反鏡3分成兩束強(qiáng)度相等的光線。其中一路光線經(jīng)反射鏡4后穿過被測煙塵，有部分光線被煙塵吸收或散射（光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用，使光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象）后，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換電路6轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U1.另一路光線直接到達(dá)光電轉(zhuǎn)換電路7（6、7完全相同）后，產(chǎn)生作為被測煙塵濃度的參比電壓信號(hào)U2.運(yùn)算電路通過U1和U2的比值計(jì)算出被測煙塵的濃度。根據(jù)上述信息應(yīng)用所學(xué)知識(shí)可以判斷（　　）

A.沒有煙塵時(shí)，U1和U2的比值應(yīng)該為零

B.散射過程中動(dòng)量守恒定律不成立

C.如果用全反射棱鏡作為反射鏡4，其折射率至少為2

D.煙塵濃度越高時(shí)，U1和U2的差值越大

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．沒有煙塵時(shí)，光的傳播方向沒有發(fā)生改變，U1和U2的大小相等，其比值應(yīng)該為1，不是零，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)康普頓效應(yīng)原理，散射過程是光子與微粒碰撞作用的結(jié)果，所以動(dòng)量守恒定律仍然成立，故B錯(cuò)誤；

C．如果用全反射棱鏡作為反射鏡4，其反射光線與入射光線的夾角是90°，故需要其臨界角小于45°，再根據(jù)

故其折射率至少為，故C錯(cuò)誤；

D．煙塵濃度越高時(shí)，光線被煙塵吸收或散射得就會(huì)越多，光線射到6的亮度就會(huì)越少，所以U1和U2的差值越大，故D正確。

故選D。