Question

（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的有______．
A．有一種雪地眼鏡鏡片上涂有一層“增反膜”能夠最大程度的反射紫外線，從而避免紫外線對人眼的傷害，這利用了干涉原理
B．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以增加透射光的強(qiáng)度
C．在不同慣性參考系中，真空中的光速大小都相同
D．同一列聲波在不同介質(zhì)中傳播速度不同，光波在不同介質(zhì)中傳播速度相同
（2）一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，t=0時波形如圖甲所示，位于x=0.5m處的A點(diǎn)振動圖象如圖乙所示．則該波的傳播速度是______m/s；則t=0.3s，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是______cm．

（3）如圖丙所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點(diǎn)，并偏折到AB上的F點(diǎn)，光線EF平行于底邊AC．已知入射方向與BC的夾角為θ=30°．
①EF光線在AB面上有無折射光線？（要有論證過程）
②光線經(jīng)AB面反射后，再經(jīng)AC面折射后的光線與AC面的夾角．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)光的反射、偏振及相對基本原理、光速公式v=即可進(jìn)行分析．
（2）由波動圖象讀出波長，由振動圖象讀出周期，求出波速．分析t=0.3sA點(diǎn)的位置，確定其位移．
（3）根據(jù)幾何關(guān)系求出光線在BC面上的入射角和折射角，通過折射定律求出折射率的大小．通過折射率求出臨界角的大小，比較光在AB面上的入射角和臨界角的大小，判斷是否發(fā)生全反射．再由折射定律求出AC面上的折射角r，由幾何知識求出折射光線與AC面的夾角．
解答：解：（1）A、“增反膜”利用干涉原理，使膜的前后兩個表面的反射光抵消，減小透射光，從而避免紫外線對人眼的傷害，故A正確．
B、偏振光是為了減少反射，并不能增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度．故B錯誤．
C、相對論的基本原理之一是：在不同慣性參考系中，真空中的光速大小都相同．故C正確．
D、波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，光波與聲波在不同介質(zhì)中速度都不同．故D錯誤．
故選AC
（2）①由圖甲知波長為λ=2m，由圖乙可知波的周期是T=0.2s；則波速為v==10m/s．
由乙圖知：t=0.3s時，A點(diǎn)到達(dá)波谷，其位移為-8cm．
（3）由圖知光線在BC界面的入射角θ₁=60°、折射角θ₂=30°
根據(jù)折射定律得n===．
由幾何關(guān)系知，光線在AB界面的入射角為θ₁′=60°
而棱鏡對空氣的臨界角C的正弦值sinC==．
則在AB界面的入射角θ₃＞C，所以在AB面上發(fā)生全反射，即無折射光線
②反射光線在AC面上的入射角為30°，由折射定律有
設(shè)AC面上的折射角γ，則
所以經(jīng)AC面折射光線與AC面的夾角為30°．
故答案為：
（1）AC；
（2）10，-8．
（3）①在AB面上無折射光線．②經(jīng)AC面折射光線與AC面的夾角為30°．
點(diǎn)評：由振動圖象讀出振幅、周期，由波動圖象讀出波長，求出波速，都是基本問題，要熟練掌握．解決幾何光學(xué)問題的關(guān)鍵掌握全反射的條件、光的折射定律，結(jié)合幾何關(guān)系進(jìn)行求解．