Question

（选修模块3-4）
（1）下列关于光和波的说法中，正确的是

BD

A．赫兹预言了电磁波的存在
B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
C．光的衍射现象能说明光具有粒子性
D．光的偏振说明光波是横波
（2）三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图1所示，设光在这三种介质中的速率v₁、v₂、v₃，则它们的大小关系是

B

A．v₁＞v₂＞v₃B．v₁＞v₃＞v₂C．v₁＜v₂＜v₃D．v₂＞v₁＞v₃
（3）如图2所示，某列波在t=0时刻的波形如图2中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T＞0.3s）时刻的波形图．已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度．

Answer 1

分析：（1）麦克斯韦预言了电磁波的存在．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象．光的衍射现象能说明光具有波动性．光的偏振说明光波是横波．
（2）当光从光密介质进入光疏介质时才可能发生全反射，根据全反射现象，判断折射率的大小，确定光速的大小．
（3）图中P点正在加速运动，说明P点正向平衡位置运动，确定出P点的速度方向，判断出波的传播方向，根据波形的平移确定周期，求出波速．

解答：解：
（1）
A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．故A错误．
B、干涉和衍射是波的特有现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象．故B正确．
C、光的衍射现象能说明光具有波动性．故C错误．
D、光的偏振说明光波是横波．故D正确．
故选BD
（2）据题，光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射，说明Ⅰ的折射率小于Ⅱ的折射率，即n₁＜n₂．光射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面时发生了折射，而且折射角大于入射角，说明Ⅱ的折射率大于Ⅲ的折射率，即n₂＞n₃．介质Ⅰ与Ⅲ相比较，介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率，即有n₁＜n₃．所以有n₂＞n₃＞n₁，
根据光在这三种介质中的速率公式v=

c

n

得知，光速与折射率成正比，则v₁＞v₃＞v₂．
故选B
（3）已知t=0时刻质点P正在做加速运动，说明此时P点正向上运动，则波向左传播．由于波的周期T＞0.3s，根据波形的平移得知，t=0.3s=

3

4

T，得到，周期T=0.4s．
由图读出波长为λ=4m，则波速v=

λ

T

=10m/s．
故答案为：（1）BD；（2）C；（3）质点P振动的周期是0.4s，波的传播速度是10m/s．

点评：本题考查电磁波、机械波和光波等波动知识．光波部分折射定律是重点，全反射是热点．