Question

（1）如图所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m，波速为1m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm，C点是相邻实线与虚线间的中点，则

 

 
A．图示时刻A、B两点的竖直高度差为2cm
B．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动
C．F点到两波源的路程差为零
D．经0.2s，A点的位移为零
（2）11．光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术．发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm的单色光．上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm的单色光．这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题：
①在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？
②为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？（已知光纤纤芯的折射率为1.47）

Answer 1

分析：（1）频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、当波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的．
（2）根据n=

c

v

及v=λf联立方向即可求解在光纤制导中，上行光信号在真空中波长，若上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰．

解答：解：（1）如图所示，频率相同的两列水波相叠加的现象．实线表波峰，虚线表波谷，则A、D是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区；
A、由于振幅是1cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高2cm．而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低2cm．所以A、B相差4cm．故A错误；
B、图示时刻C点是处于平衡位置，因下一个波峰经过C点，所以向水面上运动，故B正确；
C、由图可知，F点到两波源的路程差为半个波长的奇数倍，故C错误；
D、因周期T=

λ

v

=

0.2×2

1

s=0.4s，所以经0.1s，A点处于平衡位置，即其的位移为零，故D错误；
故选：B
（2）①上行光信号在真空中频率与光纤中频率相等，则
根据n=

c

v

及c=λf、v=λ_上f得：
λ=n×λ_上=1.47×1.06=1.56μm；
②若上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰，所以上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光．
答：①在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是1.56 μm；
②若上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰．

点评：运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差．