Question

【物理-選修3-4】（15分）

（1）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t₁＝0時刻的波形圖，虛線為t₂＝0.25s時刻的波形圖，已知這列波的周期大于0.25s，則這列波的傳播速度大小和方向可能是:

A．2m/s，向左                 B．2m/s，向右

C．6m/s，向左                 D．6m/s，向右

（2）單色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在過球心的平面內，入射角i＝45⁰

研究經折射進入球內后，又經內表面反射一次，再經球面折射后射出的光線，如圖示。（圖中已畫出入射光和出射光）.

①在圖中畫出光線在球內的路徑和方向。

②求入射光和出射光之間的夾角а；

③如果入射的是一束白光，問那種顏色光的а角最大？哪種顏色的а角最小？

 

Answer 1

【答案】

（1）BC

（2）①如圖所示

②30°

③紅光最大，紫光最小

【解析】（1）BC（5分）

（2）①首先我們要畫出光線圖：光線入射到出射的光路圖如圖，入射光線AB經玻璃折射后，折射光線為BC，又經球內壁反射后，反射光線為CD，再經折射后，折射出的光線為DE，OB、OD球的半徑。

②由折射定律，得

由幾何關系及對稱性，有

，把代入得  （7分）

③由①知，n越小， 越小，r角越大， 角越大，故紅光最大，紫光最小。（3分）