Question

（2009?棗莊一模）（1）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是忙3s時(shí)的波形圖，圖乙是波上x=2cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線．則該波的速度為

1×10^-2

m/s，傳播方向?yàn)椋?br />（2）如圖丙所示，一束由兩種單色光組成的復(fù)色光，以人射角θ射向半徑為R的半圓形玻璃磚的圓心，經(jīng)玻璃磚折射后折射角分別為θ₁，θ₂以（θ₁＜θ₂），求兩種單色光通過半圓形玻璃磚所用的時(shí)間差（真空中的光速為c）．

Answer 1

分析：（1）由圖甲讀出波長λ，由乙圖讀出周期T，由波速公式v=

λ

T

求得波速．因圖甲是t=3s時(shí)的波形圖，圖乙是波上x=2cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線，由乙圖讀出t=3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，由圖甲判斷波的傳播方向．
（2）根據(jù)折射定律求出折射率n，由v=

c

n

求得光在玻璃中的速度，即可由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出時(shí)間之差．

解答：解：（1）由圖甲讀出波長λ=4cm，由乙圖讀出周期T=4s，由波速公式v=

λ

T

求得波速v=1×10^-2m/s．
由乙圖讀出t=3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，在圖甲上，根據(jù)波形的平移法判斷得知波的傳播方向?yàn)閤負(fù)方向傳播．    
（2）由折射定律 n=

sini

sinr

和n=

c

v

可得：
兩種單色光在玻璃中的速度為：v1=

sinθ1

sinθ

c，v2=

sinθ2

sinθ

c
所以時(shí)間差為：△t=

R

v1

-

R

v2

=

R?sinθ

c

(

1

sinθ1

-

1

sinθ2

)
故答案為：
（1）1×10^-2，x負(fù)方向傳播．
（2）兩種單色光通過半圓形玻璃磚所用的時(shí)間差為

Rsinθ

c

（

1

sinθ1

-

1

sinθ2

）．

點(diǎn)評(píng)：第1題要抓住波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象之間的內(nèi)在聯(lián)系．第2題關(guān)鍵要掌握幾何光學(xué)基本規(guī)律：折射定律和光速公式，屬于基礎(chǔ)題．