问题 问答题

[物理--选修3-4]

(1)在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图1,其波速为5m/s,则下列说法正确的是______.

A.此时P、Q两点运动方向相同

B.再经过0.5s质点N刚好在(-5m,20cm)位置

C.能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz

D.波的频率与波源的振动频率无关

(2)如图2所示,含有两种单色光的一细光束,以入射角θ射入厚度为d的平行玻璃砖中,该玻璃砖对两种单色光的折射率分别为n1和n2,且n1>n2.求两束单色光从下表面射出时出射点之间的距离.

答案

(1)A、根据对称性可知,此时P、Q两点的运动方向相同.故A正确.

B、由图知波长λ=2m,周期为T=

λ
v
=
2
5
s=0.4s,时间t=0.5s=1
1
4
T,波传到N点时间为T,波传到N点时,开始时N点向上运动,则经过0.5s质点N刚好在波峰,其坐标为(-5m,20cm).故B正确.

C、该波的频率为f=

1
T
=2.5Hz,能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5Hz.故C错误.

D、波的频率由波源的振动频率决定.故D错误.

故选AB

(2)根据折射定律得:n1=

sinθ
sini1
n2=
sinθ
sini2

得到sini1=

sinθ
n1
,sini2=
sinθ
n2

由数学知识得:tani1=

x1
d
tani2=
x2
d

两束单色光从下表面射出时出射点之间的距离△x=x2-x1

联立解得

   △x=dsinθ(

1
n22
-sin2θ
-
1
n21
-sin2θ
)

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