Question

（1）下列說法中正確的有

AD

．
A．2008年5月12日14時28分，四川汶川縣發生8.0級強烈地震，造成重大人員財產損失，地震波是機械波，地震波中既有橫波也有縱波
B．太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術增加透射光，這是利用了光的衍射原理
C．相對論認為：真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的
D．醫院里用于檢測的“彩超”的原理是：向病人體內發射超聲波，經血液反射后被接收，測出反射波的頻率變化，就可知血液的流速．這一技術應用了多普勒效應
（2）如圖所示為一列簡諧波在t₁=0時刻的圖象，此時波中質點M的運動方向沿y軸負方向，且到t₂=0.55s質點M恰好第3次到達y軸正方向最大位移處，該波的傳播方向為

-x方向

，波速為

2

m/s．
（3）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中．現有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小i=arcsin0.75．求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）．

Answer 1

分析：（1）地震波是機械波，地震波中既有橫波也有縱波．太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術增加透射光，這是利用了光的干涉原理．相對論認為：真空中的光速在不同慣性參照系中是相同的．醫院里用于檢測的“彩超”技術應用了多普勒效應．
（2）根據質點M的運動方向可判斷波的傳播方向，質點M經過2

3

4

周期恰好第3次到達y軸正方向最大位移處，求出周期，再求出波速．
（3）由n=

c

v

求出光在棱鏡中傳播的速率．根據折射定律求出光AB面上的折射角，由幾何知識求出光在BC面上的入射角．根據入射角與臨界角的關系，判斷能否以生全反射．再確定光線射出棱鏡后的方向．

解答：解：
（1）A、地震波是一種機械波，地震波中既有橫波也有縱波．故A正確．
B、太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術增加透射光，這是利用了光的干涉原理，增加透射，減少反射．故B錯誤．
C、根據相對論得知：真空中的光速在不同慣性參照系中是相同的．故C錯誤．
D、醫院里用于檢測的“彩超”是利用多普勒效應測定血液的流速．故D正確．
故選AD
（2）由題，波中質點M的運動方向沿y軸負方向，其振動比右側波谷遲，所以波沿-x方向傳播．又2

3

4

T=t₂=0.55s，得到周期T=0.2s，波速v=

λ

T

=

0.4

0.2

m/s=2m/s．
（3）根據n=

c

v

得，v=

c

n

=2×10⁸m/s
設光線進入棱鏡后的折射角為r，由n=

sini

sinr

得，r=30°
設臨界角為C．由sinC=

1

n

=

2

3

＜

2

2

，C＜45°．
在△BND中，∠BND=90°-r=60°
所以∠BDN=180°-75°-60°=45°
則由幾何知識得，光線射到BC界面時的入射角
    i₁=90°-∠BDN=45°＞C
所以在BC界面上發生全反射．
再由幾何知識得知，光線沿DE方向垂直AC邊射出棱鏡，光路圖如圖所示．
故答案為：
（1）AD
（2）-x方向，2
（3）光在棱鏡中傳播的速率為2×10⁸m/s，此束光線射出棱鏡后的方向如圖所示．

點評：本題考查對有關波動現象的理解．對于幾何光學問題，畫出光路圖是基礎，當光從介質射向空氣或真空時要考慮是否發生全反射．