Question

[物理——選修3－4](15分)

1.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波形圖如圖甲所示，a、b、c、d是波傳播方向上的四個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置．如再過(guò)3/2個(gè)周期，其中某質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng)的圖象如圖乙所示，則該質(zhì)點(diǎn)是

A．a處質(zhì)點(diǎn)    B．b處質(zhì)點(diǎn)

C．c處質(zhì)點(diǎn)    D．d處質(zhì)點(diǎn)

2.如圖所示，一束截面為圓形（半徑R=1m）的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū)。屏幕S至球心距離為D=(+1)m，不考慮光的干涉和衍射，試問(wèn)：

①若玻璃半球?qū)ψ仙�光的折射率�?img width=45 height=22 >，請(qǐng)你求出圓形亮區(qū)的半徑。

②若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？

 

Answer 1

 

1.D

2.1m

解析:畫(huà)出再過(guò)3/2個(gè)周期后的波形圖，a處質(zhì)點(diǎn)處于波谷，c處質(zhì)點(diǎn)處于波峰，b處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，d處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，所以圖乙是d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，選項(xiàng)D正確。

①如圖，紫光剛要發(fā)生全反射時(shí)的臨界光線射在屏幕S上的點(diǎn)E，E點(diǎn)到亮區(qū)中心G的距離r就是所求最大半徑。設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識(shí)：sinC=1/n   （2分） 

由幾何知識(shí)可知: AB=RsinC=R/n。

OB=RcosC=R   （1分）

BF=ABtanC=  （1分）

GF=D-(OB+BF)=D-。    （1分）

 =（1分）

所以有：r_m=GE=AB=D-nR,

代入數(shù)據(jù)得  r_m=1m。