Question

 （選修模塊3－4）（12分）

   （1）介質對某單色光的臨界角為θ，則下列說法正確的是_____________

A．該介質對單色光的折射率等于

B．此單色光在該介質中的傳播速度等于csinθ，式中c表示真空中的光速

C．此單色光在該介質中的波長是真空中波長的倍

D．此單色光在該介質中的頻率是真空中頻率的倍

   （2）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時刻的波形如圖所示，已知在t=1.1s時刻，質點P出現第三次波峰，那么質點Q第一次出現波峰的時間是_____________s。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  （3）如圖所示，ABC為直角三棱鏡，BC邊長為16 cm，AB邊長為32 cm，有一束很強的細光束OP射到BC邊上，入射點P為BC的中點，OP與BC的夾角為30°，該光束從P點進入棱鏡后再經AC面反射沿與AC平行的MN方向射出，其中M為AC邊上的一點，AM=8cm。準確作出棱鏡內部的光路圖（不必寫出作圖過程），注明并求出棱鏡的折射率是多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 

答案：（1）ABC（2分）

   （2）0.8s （2分）

   （3）光路如圖所示（2分），（2分）

解析：（1）由臨界角的定義知A正確；

再由得B正確；在折射過程中光

的頻率不變，由得，

C正確、D錯誤。

   （2）由圖可知t=0時，質點P正處于平衡位置且運動方向向下，質點P點要經過T的時間才能出現波峰（y軸正向最大值）；又經過了2T的時間，質點P 第三次出現波峰，有T+2T=1.1s。

所以簡諧橫波的周期為T=0.4s；

由波形圖象可以知道波長=2m，

所以波的傳播速度為==5m/s。

在t=0時刻時波的第一個波峰位于x=1m處，它以5m/s的速度向Q點（x=5m）方向運動，當該波峰運動到Q點時，即Q點第一次出現波峰。

所以質點Q第一次出現波峰的時間為t==0.8s

   （3）光路如圖所示（2分）

利用幾何知識：∠A=30°，BC面的折射角r=30°

由折射率定義：==（2分）