Question

【題目】環境監測中通常需要監測煙塵濃度。如圖所示為光電式煙塵濃度計的工作原理圖。光源1發出的光線經聚光透鏡2后，再經半透半反鏡3分成兩束強度相等的光線。其中一路光線經反射鏡4后穿過被測煙塵，有部分光線被煙塵吸收或散射（光在介質中與物質微粒相互作用，使光的傳播方向發生改變的現象）后，經過光電轉換電路6轉換成電壓信號U1.另一路光線直接到達光電轉換電路7（6、7完全相同）后，產生作為被測煙塵濃度的參比電壓信號U2.運算電路通過U1和U2的比值計算出被測煙塵的濃度。根據上述信息應用所學知識可以判斷（　　）

A.沒有煙塵時，U1和U2的比值應該為零

B.散射過程中動量守恒定律不成立

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，U1和U2的差值越大

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．沒有煙塵時，光的傳播方向沒有發生改變，U1和U2的大小相等，其比值應該為1，不是零，故A錯誤；

B．根據康普頓效應原理，散射過程是光子與微粒碰撞作用的結果，所以動量守恒定律仍然成立，故B錯誤；

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

故其折射率至少為，故C錯誤；

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

故選D。