Question

［物理選修3-4模塊］

（1）如圖所示，質點O在垂直x軸方向上做簡諧振動，形成了沿x軸傳播的橫波。在t=0時刻質點O開始向上運動，經0.2s第一次形成圖示波形，由此判斷在t=2.5s時刻，質點A、B的運動情況是（      ）

A．A點位于x軸的下方。

B．B點位于x軸的上方。

C．A點正往上運動。

D．B點正往上運動。

（2）如圖所示，透明介質球的半徑為R，光線DC平行直徑AB射到介質球的C點，DC與AB的距離H=0.8R。

①試證明：DC光線進入介質球后，第一次到達介質球的界面時，在界面上不會發生全反射．（要求作圖說明理由）

②若DC光進入介質球后，第二次到達介質球的界而時，從球內折射出的光線與入射光線平行，求介質的折射率．

Answer 1

（1）AB

（2）①證明見解析。

②1.79

解析:

（1）AB

（2）①如圖甲所示（２分），DC光線進人介質球內，發生折射，有，折射角r一定小于介質的臨界角，光線CE到達球面的入射角∠OEC = r，小于臨界角，因此一定不會發生全反射．（２分）

②光線第二次到達介質與空氣的界面，人射角i'= r，由折射定律可得折射角r'= i．若折射出的光線PQ與入射光線DC平行，則∠POA=∠COA= i, DC光線進入介質球的光路如圖乙所示．折射角r= i/2，則

（３分）

折射率（３分）