Question

選修題3-4
（1）一束光從空氣射向折射率為

2

的某種玻璃的表面，如圖甲所示，θ₁表示入射角，則下列說法中不正確的是

 

A．無論入射角θ₁有多大，折射角θ₂都不會超過45⁰角
B．欲使折射角θ₂=30⁰，應以θ₁=45⁰角入射
C．當入射角θ₁=arctan

2

時，反射光線與折射光線恰好互相垂直
D．以上結論都不正確
（2）．橫波如圖乙所示，t₁時刻波形為圖中實線所示；t₂時刻波形如圖中虛線所示．已知△t=t₂-t₁=0.5s，且3T＜t₂-t₁＜4T，問：
（1）如果波向右傳播，波速多大？
（2）如果波向左傳播，波速多大？

               甲                         乙．

Answer 1

分析：（1）光從空氣射向玻璃時，當入射角接近90°時折射角最大，根據折射定律求出折射角的最大值．已知折射角，由折射定律求出入射角．
（2）由圖讀出波長．由已知條件3T＜t₂-t₁＜4T，根據波形的平移法，得出波傳播的距離與波長的關系，求出波速．

解答：解：（1）
A、入射角θ₁≤90°，根據折射定律n=

sinθ1

sinθ2

得，sinθ₂=

sinθ1

n

≤

sin90°

2

=

2

2

，即θ₂≤45°．故A正確．
B、當折射角θ₂=30°時，由n=

sinθ1

sinθ2

解得，θ₁=45°．故B正確．
C、當入射角θ₁=arctan

2

時，由折射定律解得θ₂=arccot

2

，根據數學知識得到arctan

2

+arccot

2

=90°，所以反射光線與折射光線恰好互相垂直．故C正確．
D、由上可知D錯誤．
本題選錯誤的，故選D
（2）
①簡諧波在一個周期傳播的距離是一個波長，如果波向右傳播，3T＜t₂-t₁＜4T，則波傳播的距離為△x=3

1

4

λ=

13

4

×8m=26m，波速為v=

△x

△t

=52m/s．
②如果波向左傳播，波傳播的距離為△x=3

3

4

λ=30m，波速為v=

△x

△t

=60m/s．
答：
（1）D；
（2）（1）如果波向右傳播波速為52m/s；（2）如果波向左傳播，波速為60m/s．

點評：光的折射遵守折射定律，當光從疏介質射入光密介質時，入射角等于90°時，折射角最大．對于簡諧波要抓住周期性，有時還要注意雙向性．