Question

（1）利用發(fā)波水槽得到的水面波形如a，b所示，則

D

A．圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象
B．圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象
C．圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象
D．圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象
（2）如圖所示，一透明球體置于空氣中，球半徑R=10cm，折射率n=

2

．MN是一條通過球心的直線，單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體，B為入射點(diǎn)，AB與MN間距為5

2

cm，CD為出射光線．

①補(bǔ)全光路并求出光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間；
②求CD與MN所成的角α．（需寫出求解過程）

Answer 1

分析：（1）單縫能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，兩列波頻率相同時(shí)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．
（2）①連接BC，作出光路圖．根據(jù)幾何知識(shí)求出光在球體內(nèi)通過的距離和光的速度，再求出光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間；②根據(jù)幾何知識(shí)求出α．

解答：解：
（1）a圖是單縫，波繞單縫繼續(xù)傳播，產(chǎn)生了衍射現(xiàn)象．b圖兩個(gè)振子頻率相同，產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象．
故選D
（2）①連接BC，如圖所示，

在B點(diǎn)光線的入射角、折射角分別標(biāo)為i、r，
  sini=

5 2

10

=

2

2

所以，i=45°
由折射率定律：
在B點(diǎn)有：n=

sini

sinr

，sinr=

sini

n

=

1

2

  
故：r=30°　  
由幾何知識(shí)，BC=2Rcosr     
光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間t=

BC

v

=

BC

c n

=

2BC?n

c

=

2nRcosr

c

代入解得t=

3

6

×10^-9s
②根據(jù)光路的可逆性，由幾何關(guān)系
可知∠COP=180°-i-（180°-2r）=15°
∠OCP=180°-r=180°-45°=135°
 所以α=18O°-∠COP-∠OCP=30°
故答案為：
（1）D
（2）①光路如圖．光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間為

3

6

×10^-9s；
②CD與MN所成的角α=30°．

點(diǎn)評(píng)：本題是幾何光學(xué)問題，是折射定律和幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用，作出光路圖是解題的基礎(chǔ)．