Question

（1）如圖所示，一橫波的波源在坐標原點，x軸為波的傳播方向，y軸為振動方向．當波源開始振動0.5s時形成了如圖所示的波形（波剛傳到圖中P點）．則：該波的振幅為

 

；波從圖示位置傳到Q點所用時間為

 

；Q點開始振動的方向為

 

（2）在水面上放置一個足夠大的遮光板，板上有一個半徑為r的圓孔，圓心的正上方h處放一個點光源S，在水面下深H處的底部形成半徑為R的圓形光亮區域（圖中未畫出）．測得r=8cm，h=6cm，H=24cm，R=26cm，求水的折射率．

Answer 1

分析：（1）振幅是振動質點離開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，即可由波速公式v=

λ

T

求出波速．根據PQ間的距離，由公式t=

s

v

求時間．Q點開始振動的方向與圖示時刻P的振動方向相同．
（2）作出光路圖，由幾何知識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=0.5s，波長λ=2m，則波速v=

λ

T

=4m/s．
則波從圖示位置傳到Q點所用時間為t=

PQ

v

=2.5s；
Q點開始振動的方向與圖示時刻P的振動方向相同，波向右傳播，則由波形的平移法可知：Q點開始振動的方向為沿y軸的負方向．
（2）根據光路圖，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軸的負方向．
（2）水的折射率是

4

3

．

點評：小題（1）考查對波動圖象和波動規律的理解能力．小題（2）考查對光的折射定律的理解能力和光路圖的作圖能力．