Question

物理--選修3-4
（1）下列說法正確的是

 

A．光的偏振現象說明光是縱波
B．菜湯上的油花呈現彩色是光的干涉現象
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試求：
①x=4m處質點的振動函數表達式
②x=5m處質點在0～4.5s內通過的路程s．

Answer 1

分析：（1）光的偏振是說明光是橫波；油花呈現彩色是光的干涉現象；光導纖維是光的全反射現象； 雙縫干涉條紋間距與波長成正比；
（2）根據波形圖來確定x=4m處質點的振動方向，再由T=

λ

v

來確定質點振動的周期，從而求出角速度，并列出振動函數表達式；根據質點的周期，由4.5s 算出完成多少個全振動，從而由振幅來確定x=5m質點在這段時間內的路程．

解答：解：（1）A、光的偏振現象說明光是橫波，并不是縱波，故A錯誤；
B、油花呈現彩色是因為光的干涉導致的，光通過油膜兩反射面，從而出現兩頻率相同的光疊加，故B正確；
C、光導纖維是利用了光的全反射來傳播光信號，故C正確；
D、光的雙縫干涉實驗中，當光的波長越長時，干涉條紋間距也越大，當紅光改成紫光時，波長變短，則條紋間距變小，故D錯誤；
故選：BC
（2）①∵T=

λ

v

=2s
∴ω=

2π

T

=π(rad/s)
因此x=4m質點的振動函數表達式：
x=-0.05sin（πt）m（或者x=0.05sin（πt+π）m）
②∵t=4.5（s）=2.25T
∴s=9A=45cm=0.45（m）
則質點在0～4.5s內通過的路程為0.45m．
答：（1）x=4m處質點的振動函數表達式x=-0.05sin（πt）m；
（2）x=5m處質點在0～4.5s內通過的路程0.45m．

點評：（1）掌握光的偏振、光的干涉、光的全反射等現象的基本知識，以方便解題；
（2）考查由波形圖來確定質點的振動方向，并學會如何列出質點的函數表達式，同時質點的路程與位移要嚴格區別，及質點只在自己平衡位置來回振動，不隨著波遷移．