Question

[物理一選修3一4]
（1）圖1中y軸是兩種不同介質(zhì)I、Ⅱ的分界面，一波源以坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心沿y軸上下振動(dòng)，形成的兩列簡(jiǎn)諧波分別沿+x軸和-x軸方向傳播，某一時(shí)刻的波形如圖所示．在介質(zhì)I、Ⅱ中傳播的波______；
A．周期之比為2：1
B．波長(zhǎng)之比為l：2
C．波速之比為2：1
D．經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，波在介質(zhì)I、Ⅱ中傳播距離之比為1：2
（2）如圖2所示，上下表面平行的玻璃磚，折射率為n=，下表面鍍有銀反射面．一束單色光與界面的夾角θ=45°射到玻璃表面上，結(jié)果在玻璃磚右邊豎直光屏上出現(xiàn)相距h=2.0cm的光點(diǎn)A和B（圖中未畫(huà)出A、B）．
①請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出光路示意圖；
②求玻璃磚的厚度d．

Answer 1

【答案】分析：（1）同一波源產(chǎn)生的波頻率相同，根據(jù)波動(dòng)圖象讀出波長(zhǎng)之比，再確定波速之比．
（2）①入射光一部分在玻璃磚一表面反射，另一部分折射進(jìn)入玻璃磚后在下表面反射后，再折射進(jìn)入空氣，畫(huà)出光路圖．②根據(jù)折射定律求出光線第一次在玻璃磚上表面折射時(shí)的折射角，以及第二次折射的折射角，由幾何知識(shí)求出玻璃磚的厚度．
解答：解：（1）A、兩列簡(jiǎn)諧波是由同波源產(chǎn)生的，周期相同．故A錯(cuò)誤．
B、由圖讀出I、Ⅱ中傳播的波波長(zhǎng)分別為λ_Ⅰ=4m和λ_Ⅱ=2m，波長(zhǎng)之比為λ_Ⅰ：λ_Ⅱ=2：1．故B錯(cuò)誤．
C、由波速公式v=，T相同，則波速之比為v_Ⅰ：v_Ⅱ=λ_Ⅰ：λ_Ⅱ=2：1．故C正確．
D、波在同一介質(zhì)中勻速傳播，波在介質(zhì)中傳播距離S=vt，則經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，波在介質(zhì)I、Ⅱ中傳播距離之比為S₁：S₂=v₁：v₂=2：1．故D錯(cuò)誤．
故選C
（2）①光路圖如圖示

（2）設(shè)第一次折射時(shí)折射角為r．則有：n=
解得：r=30°   
設(shè)第二次折射時(shí)折射角為α，則有：=
解得：α=45°   
由幾何關(guān)系得：h=2dtanr    
d===cm
答：
①在圖中畫(huà)出光路示意圖如圖；
②玻璃磚的厚度．
點(diǎn)評(píng)：波的頻率等于波源的振動(dòng)頻率，由波源的振動(dòng)情況決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)．幾何光學(xué)要畫(huà)出光路圖．