Question

（2011?山東模擬）（物理-選修3-4）：
（1）2011年1月1日9時56分在新疆維吾爾自治區克孜勒蘇柯爾克孜自治州烏恰縣（北緯39.4，東經75.2）發生5.1級地震，震源深度10公里．地震波既有橫波，也有縱波．如圖所示為一列沿x正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形．當R點在t=0時的振動狀態傳到S點時，PR范圍內（含P、R）有一些質點正在向y軸負方向運動，這些質點的x坐標取值范圍是

2cm≤x＜3cm

．
（2）如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°．己知光線在玻璃球內經一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行．求此玻璃的折射率．

Answer 1

分析：（1）由RS間的距離可知傳到S點所用時間，由S點的振動可知，此時波動圖象，由圖象可知向負方向運動的x坐標范圍；
（2）先畫出光路圖，由幾何關系可求得玻璃的折射率．

解答：解：（1）從題圖象可以看出t=0時，質點R通過平衡位置沿y軸正方向振動，R質點t=0的振動狀態傳到S質點時，質點R處于負最大位移處，質點P正通過平衡位置沿y軸負方向運動，此時PR范圍內正在向y軸負方向運動的x坐標范圍為：2cm≤x＜3cm．
（2）如圖，為光線在玻璃球內的光路圖．由幾何關系可知，∠AOB為120°則可得折射角為30°，故折射率n=

sin60°

sin30°

=

3

；
故答案為：2cm≤x＜3cm；

3

點評：機械波圖象為選修3-4的難點之一，應重點把握；光學問題應注意畫出光路圖．