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(1)一列简谐横波在t1=0时刻的波形图象如图甲所示,此时波中的质点M正处于平衡位置,且沿y轴负方向运动.到t2=0.7s时质点M恰好第二次到达y轴正方向最大位移处.试确定该波传播方向并求波速大小.
(2)如图乙所示,半径为R的透明圆柱体固定于地面上,圆柱体对红光的折射率为.今让一束平行于地面的红光射向圆柱体左侧,经折射部分红光照射到其右侧地面上.在AB弧上恰好发生全反射的光线经反射后射到地面上某点,求该点
到O点的距离d.

【答案】分析:(1)质点M正处于平衡位置,且沿y轴负方向运动,根据波形的平移法判断波的传播方向.质点M经过1T时间恰好第二次到达y轴正方向最大位移处,则t2-t1=1T求出周期T.由图读出波长λ,由v=求解波速.
(2)在AB弧上恰好发生全反射的光线满足sinC=,求出临界角C,由几何关系求得d.
解答:解:(1)质点M正处于平衡位置,且沿y轴负方向运动,根据波形的平移法可知该波沿x轴负方向传播.
该波的周期满足:t2-t1=1T
解得T=0.4s
由图象可知波长λ=4.0m:故波速v==10m/s
(2)如图所示,光线从圆柱体射出的临界角满足
sinC==
所以C=60°
由几何关系得d=R
答:(1)该波沿x轴负方向传播,波速v为10m/s.(2)该点到O点的距离d等于R.
点评:知道质点的振动方向判断波的传播方向是基本功,要熟练掌握.作出光路图是做几何光学的基础题.恰好发生全反射时,入射角等于临界角.
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ADE
ADE

A.波沿x轴正方向传播,波速为5m/s
B.波沿x轴负方向传播,波速为5m/s
C.质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反
D.若某时刻质点M到达波谷处,则质点P一定到达波峰处
E.从图示位置开始计时,在2.2s时刻,质点P的位移为-20cm
(2)如图所示,AOB是
1
4
圆柱玻璃砖的截面图,玻璃的折射率为
2
.今有一束平行光线以45°的入射角入射到玻璃砖的AO面,这些光线只有一部分能从AB面射出,并假设凡是射到OB面上的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射作用.试求圆柱AB面上能射出光线的面积占AB表面积的几分之几?.

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CD
CD
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BC
BC


(2)用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知所用双缝间的距离为d=0.1mm,双缝到屏的距离为l=6.0m,测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8cm,氦氖激光器发出的红光的波长是多少?假如把整个干涉装置放入折射率为
43
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3
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方向传播(填“正”或“负”),波速大小为
 
m/s,t=10.0s时刻,x=4m处质点的位移为
 
m.
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