Question

【题目】下表是光和声音在15℃时在几种介质中运动的速度，如图1是光在几种介质中发生折射时的光路图．

介质	声速/ms﹣1	光速/ms﹣1	密度/kgm﹣3
空气	340	3×108	1.29
水	1500	2.25×108	1.0×103
人体软组织	1700	0.5×108	1.1×103

（1）分析表中数据总结光速和介质关系可以得出的结论是： ．

（2）综合分析表中数据和图1中的光路图可以得出的结论是： ．

（3）医学中常用超声波击碎人体内的结石，这是利用了声音可以传递能量．超声波从空气中斜射入人体类似光一样发生折射，也遵守速度与偏折规律，如图2所示，超声波进入人体击碎结石时，试画出声波的大致路线图．

Answer 1

【答案】（1）光在密度大的介质中传播速度小；（2）光从密度小的介质传播到密度大的介质中折射光线向法线偏折；（3）见图；

【解析】

试题分析：（1）从表中数据分析得出光在不同介质中的传播速度大小情况；

（2）由图1看出，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角的与入射角的大小关系；由表中数据知道光在水和玻璃中的传播速度，依据（2）中结论得出光从水中斜射入玻璃中，折射角和入射角的关系；

（3）超声波有很强的穿透性，能够传递能量．因为超声波从空气中斜射入人体后也发生类似光一样的折射现象，超声波进入人体后，密度变大，折射角小于入射角，据此分析．

解：（1）由表中数据得出：光在不同介质中的传播速度一般不同，光在密度大的介质中传播速度小（光的传播速度与介质的种类有关）等

（2）综合分析表中数据和图中的光路图得出，折射角小于入射角，由此可得：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角，即光从密度小的介质传播到密度大的介质中折射光线向法线偏折；

（3）超声波有很强的穿透性，能够传递能量，所以外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石．

由题知，超声波在人体内的传播速度大于在空气中的传播速度，超声波由空气进入人体时，折射角大于入射角，故入射点应在O点右侧．如图所示：

故答案为：（1）光在密度大的介质中传播速度小；（2）光从密度小的介质传播到密度大的介质中折射光线向法线偏折；（3）见上图；