Question

（1）分析判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”
A．雨后，馬路上的油膜在陽光照射下會呈彩色，這是由于光具有波動性的緣故．

√

B． 從地面上觀察，在高速運行的飛船上，一切物理、化學過程和生命過程都變慢了．

√

C． 根據大爆炸理論，我們所生活的宇宙是在不斷膨脹的，各星球都離地球而遠去，由此可以推測出地球上接收到遙遠星球發出的光的波長要變短．

×

D．電磁波中每一點的電場強度和磁感應強度總是互相垂直，且與波的傳播方向垂直．

√

（2）如圖1所示，某透明液體深1m，一束與水平面成30°角的光線照向該液體，進入該液體的光線與水平面的夾角為45°，則該液體的折射率為

6

2

．進入液面后的光線經過

3

3

×10-8

秒可以照到底面．
（3）如圖2所示分別為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在零時刻的圖象和在x=6m處的質點從該時刻開始計時的振動圖象．求：
①該波的傳播方向和速度的大小；
②x=6m處的質點位移隨時間變化的關系式．

Answer 1

分析：（1）薄膜干涉說明光具有波動性；根據時間的相對性判斷時間間隔的變化；根據多普勒效應確定接收頻率的變化，從而得出接收的波長變化．電磁波中每一點的電場強度和磁感應強度互相垂直．
（2）根據光的折射定律求出液體的折射率，通過折射率求出光在液體中的速度，從而根據傳播的路程求出傳播的時間．
（3）根據上下坡法確定波的傳播方向，質點的振動周期等于波的傳播周期，根據波長和周期求出波速．根據振動方程y=Asin（ωt+φ）求出質點位移隨時間變化的關系式．

解答：解：（1）A、．雨后，馬路上的油膜在陽光照射下會呈彩色，是薄膜干涉現象，這是由于光具有波動性．故A正確．
B、從地面上觀察，在高速運行的飛船上，根據△t=

△t′

1-( v c )2

知，時間間隔變大，一切物理、化學過程和生命過程都變慢了．故B正確．
C、根據大爆炸理論，我們所生活的宇宙是在不斷膨脹的，各星球都離地球而遠去，由此可以推測出地球上接收到遙遠星球發出的光的頻率變小，則波長變大．故C錯誤．
D、電磁波中每一點的電場強度和磁感應強度總是互相垂直，且與波的傳播方向垂直．故D正確．
（2）根據折射定律得，n=

sin60°

sin45°

=

6

2

，光線在液體中運行的路程為

2

h，在液體中的速率v=

c

n

，則t=

2 h

v

=

2 × 6 2 ×1

3×108

s=

3

3

×10-8s．
（3）①x=6m處的質點向上振動，根據上下坡法知，波沿x軸負方向傳播．
λ=8m，T=8×10^-2s，
則v=

λ

T

=100m/s．
②根據y=Asin（ωt+φ），知初相為零，A=5cm，ω=

2π

T

=25π，則y=5×10^-2sin25πt（m）
答：①該波沿x軸負方向傳播，v=100m/s．
②x=6m處的質點位移隨時間變化的關系式y=5×10^-2sin25πt（m）．
故答案為：（1）√√×√
（2）

6

2

，

3

3

×10-8
（3）①該波沿x軸負方向傳播，v=100m/s．
②y=5×10^-2sin25πt（m）

點評：本題考查了幾何光學和物理光學問題，以及振動和波動的關系，難度不大，關鍵要熟悉教材，掌握這些基本概念和基本規律．