Question

（1）如圖所示，一橫波的波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸為波的傳播方向，y軸為振動(dòng)方向．當(dāng)波源開(kāi)始振動(dòng)0.5s時(shí)形成了如圖所示的波形（波剛傳到圖中P點(diǎn)）．則：該波的振幅為

 

；波從圖示位置傳到Q點(diǎn)所用時(shí)間為

 

；Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)?!--BA-->

 

（2）在水面上放置一個(gè)足夠大的遮光板，板上有一個(gè)半徑為r的圓孔，圓心的正上方h處放一個(gè)點(diǎn)光源S，在水面下深H處的底部形成半徑為R的圓形光亮區(qū)域（圖中未畫(huà)出）．測(cè)得r=8cm，h=6cm，H=24cm，R=26cm，求水的折射率．

Answer 1

分析：（1）振幅是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大距離，等于y的最大值，由圖直接讀出．由題確定周期，讀出波長(zhǎng)，即可由波速公式v=

λ

T

求出波速．根據(jù)PQ間的距離，由公式t=

s

v

求時(shí)間．Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向與圖示時(shí)刻P的振動(dòng)方向相同．
（2）作出光路圖，由幾何知識(shí)求出入射角和折射角的正弦，再由折射定律求折射率．

解答：解：（1）該波的振幅為：A=10cm；
由題知：該波的周期為T(mén)=0.5s，波長(zhǎng)λ=2m，則波速v=

λ

T

=4m/s．
則波從圖示位置傳到Q點(diǎn)所用時(shí)間為t=

PQ

v

=2.5s；
Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向與圖示時(shí)刻P的振動(dòng)方向相同，波向右傳播，則由波形的平移法可知：Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)檠貀軸的負(fù)方向．
（2）根據(jù)光路圖，可知：sinθ1=

r

r2+h2

=

8

82+62

=0.8
sinθ2=

R-r

(R-r)2+H2

=

18

182+242

=0.6
由折射定律得：n=

sinθ1

sinθ2

，得：n=

4

3

故答案為：
（1）10cm，2.5s，沿y軸的負(fù)方向．
（2）水的折射率是

4

3

．

點(diǎn)評(píng)：小題（1）考查對(duì)波動(dòng)圖象和波動(dòng)規(guī)律的理解能力．小題（2）考查對(duì)光的折射定律的理解能力和光路圖的作圖能力．