问题 计算题

模块3—4试题(12分)

(1)(6分)一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(很小时,).

(2)(6分)右图为某一报告厅 * * 台的平面图,AB是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图所示。报告者的声音放大后经嗽叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫,为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个嗽叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为340m/s。若报告人声音的频率为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个?

答案

(1)

(2)4个

(1)如图,设光线以很小的入射角i入射到平板玻璃表面上的A点,折射角为r,从平板玻璃另一表面上的B点射出,设AC为入射光线的延长线,由折射定律和几何关系可知,它与出射光线平行,过B点作BD⊥AC,交AC与D点,则BD的长度就是出射光线与入射光线之间的距离,由折射定律得

                                                      ①

由几何关系得

                                              ②

                                                  ③

出射光线与入射光线之间的距离为

                                      ④

当入射角i很小时有

由此及①②③④式得

   ⑤

评分参考:本题共6分,①②③④式各1分,⑤式2分。

(2)相应于声频的声波的波长是

  ①

式中V=340m/s是空气中的声速,在右图中,

是AB的中点,P是OB上任一点,

表示为

   ②

式中k为实数,当k=0,2,4,…时,从两个喇叭来的声波因干涉而加强;

当k=1,3,5,…时,从两个喇叭来的声波因干涉而相消,

由此可知,是干涉加强点;对于B点,

  ③

所以,B点也是干涉加强点,因而、B之间有2个干涉相消点,由对称性可知,AB上有4个干涉相消点。

评分参考:本题共6分,①②式各1分,写出“AB上有4个干涉相消点”给2分,正确写出分析过程的给2分

单项选择题
单项选择题