Question

（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

 

A．光的偏振現象說明光波是橫波
B．麥克斯韋用實驗方法證實了電磁波的存在
C．從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖象信號的過程稱為調制
D．愛因斯坦狹義相對論指出真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
（2）如圖1所示是光從介質 1 進入介質 2 的折射情況，根據光路圖可知：光在介質中1的速率

 

在介質中2的速率（選填“＞”、“=”或“＜”）；若介質2是空氣（視為真空），則在此界面發生全反射的臨界角的正弦值為

 

（用θ₁、θ₂表示）
（3）如圖2所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=0.5m處質點在0.5s時的位移為

 

cm，x=0m處的質點做簡諧運動的表達式為

 

．

Answer 1

分析：（1）光的偏振現象說明光波是橫波．赫茲用實驗方法證實了電磁波的存在．從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖象信號的過程稱為檢波．愛因斯坦狹義相對論指出真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的．
（2）光從介質1進入介質2的折射時，入射角小于折射角，說明介質1的折射率大于介質2的折射率．由v=

c

n

分析光在兩種介質中的速率關系．臨界角公式sinC=

1

n

．
（3）由較長讀出波長，求出周期，根據時間t=0.5s與周期的關系，分析x=0.5m處質點在0.5s時的位置，確定其位移．波向右傳播，x=0m處的質點沿y軸負方向振動，振動方程為y=-Asinωt，ω=

2π

T

．

解答：解：（1）A、偏振是橫波是特有現象，光的偏振現象說明光波是橫波．故A正確．
B、赫茲用實驗方法證實了電磁波的存在．故B錯誤．
C、從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖象信號的過程稱為檢波．故C錯誤．
D、由愛因斯坦狹義相對論光速不變原理可知，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的．故D正確．
故選AD
（2）光從介質1進入介質2的折射時，入射角小于折射角，則介質1的折射率大于介質2的折射率．由v=

c

n

得知，光在介質中1的速率小于在介質中2的速率．若介質2是空氣，設介質1的臨界角為C，則sinC=

1

n

，又n=

sinθ2

sinθ1

得，sinC=

sinθ1

sinθ2

．
（3）由圖知，λ=2m，由v=

λ

T

得，T=

λ

v

=

2

2

s=1s．x=0.5m處質點在0.5s時到達波谷，位移為y=-5cm．
波向右傳播，x=0m處的質點沿y軸負方向振動，振動方程為y=-Asinωt=-Asin

2π

T

t=-5sin2πt cm．
故答案為：（1）AD．（2）＜，

sinθ1

sinθ2

（3）-5，y=-5sin2πt cm．

點評：幾何光學中，當光從光密介質進入光疏介質折射時，入射角小于折射角．n=

sinθ2

sinθ1

和sinC=

1

n

、v=

c

n

是必須掌握的公式．