Question

[物理--選修3-4]
（1）如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點(diǎn)．a(chǎn)、b兩束不同頻率的單色可見(jiàn)細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上入射點(diǎn)到C點(diǎn)的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷正確的是

BD

（填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．在真空中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度
B．在真空中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)
C．a(chǎn)光通過(guò)玻璃磚的時(shí)間大于b光通過(guò)玻璃磚的時(shí)間
D．若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過(guò)程中，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角
（2）如圖，質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成沿x軸正方向傳播的橫波．在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4s第一次形成圖示波形，求位于x=5m處的質(zhì)點(diǎn)B再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間第一次到達(dá)波峰？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)光的折射，比較出a、b光的折射率，根據(jù)v=

c

n

比較出在介質(zhì)中速度，根據(jù)n=

1

sinC

，比較臨界角．折射率大的頻率大，根據(jù)λ=

c

f

，比較光的波長(zhǎng)．
（2）從圖中可知波的波長(zhǎng)以及周期，先求出波傳播到B點(diǎn)所需的時(shí)間，再求出B質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)到第一次振動(dòng)到波峰的時(shí)間，兩個(gè)時(shí)間之和即為B質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間．

解答：解：（1）A、在真空中各種色光傳播的速度相等，都等于光速．故A錯(cuò)誤．
         B、通過(guò)光的折射知，b光的折射率大于a光的折射率，則b光的頻率大于a光的頻率，根據(jù)λ=

c

f

，知b光的波長(zhǎng)小于a光的波長(zhǎng)．故B正確．
         C、兩束光在玻璃磚中通過(guò)的路程相等，根據(jù)v=

c

n

，知a光的速度大，則a光通過(guò)玻璃磚的時(shí)間短．故C錯(cuò)誤．
         D、根據(jù)n=

1

sinC

，知a光發(fā)生全反射的臨界角大．故D正確．
故選BD．
（2）分析可知，此波的周期為T=0.8s，波長(zhǎng)為λ=4m
     波速v=5m/s．
   故振動(dòng)傳播至B點(diǎn)用時(shí)t1=

x

v

=0.6s
再經(jīng)過(guò)t2=

3

4

T=0.6s到達(dá)波峰
所以再經(jīng)過(guò)t=t₁+t₂=1.2s，B點(diǎn)到達(dá)波峰．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握各種色光的頻率、折射率、波長(zhǎng)、在介質(zhì)中的速度、臨界角的大小關(guān)系．以及知道波傳播到哪一點(diǎn)，哪一點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)．