问题 问答题

(1)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播.已知t=0时的波形如图所示.则a 点完成一次全振动的时间为______s;a点再过0.25s时的振动方向为______(y轴正方向/y轴负方向).

(2)如图所示,置于空气中的一个不透明容器内盛满某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底端,再将线光源沿同一方向移动8.0cm,刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.

答案

(1)根据波形图得到波长为4m,根据波速与波长的关系公式v=

λ
T
,得到T=1s;

再过0.25s即再过

1
4
T,波形图向右平移
1
4
λ
,可以看出a点正在向y轴负方向运动;

故答案为:1s,y轴负方向.

(2)若线光源底端在A点时,望远镜内刚好可看到线光源的底端,

则有:∠AOO′=α                    

其中α为此液体到空气的全反射临界角,由折射定律得:sinα=

1
n

同理,线光源顶端在B1点时,望远镜内刚好可看到线光源的顶端,

则:∠B1OO′=α                              

由图中几何关系得:sinα=

.
AB
AB1

解得:n=

.
AB
2
+
.
BB
1
2
.
AB
=1.25

即此液体的折射率n为1.25.

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