Question

 (1)下列说法正确的是(　　)

A．麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在

B．红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波

C．在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波

D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短

(2)图为由某种透明材料做成的三棱镜的横截面，其形状是边长为a的等边三角形．现用一束宽度为a的单色平行光束以垂直于BC面的方向入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面。

①求该材料对此平行光束的折射率。

②这些到达BC面的光线从BC面射出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？

Answer 1

【知识点】狭义相对论；物理学史 光的折射定律．N4N1P

【答案解析】（1）C（2）（1）该材料对此平行光束的折射率为；（2）当光屏到BC距离超过a时，光斑分为两块．解析：（1）A、麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在．赫兹用实验证实电磁波存在．故A错误；
B、红外线是一种频率比紫外线还低的电磁波，故B错误；
C、在干燥的环境中，用塑料梳子梳理头发后，摩擦起电，来回抖动梳子，形成变化的电流，产生变化的磁场，从而产生电磁波，故C正确；
D、动车组高速行驶时，但速度远达不到光速，则不会出现沿车厢长度明显变短的现象，故D错误；
故选：C．

（2）（1）由于对称性，我们考虑从AB面入射的光线，这些光线在棱镜中是平行于AC面的，由对称性不难得出，光线进入AB面时的入射角α和折射角β分别为：α=60°，β=30°  
由折射定律，材料折射率
  n=== =

（2）如图O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块．
由几何关系可得：OD= a  
所以当光屏到BC距离超过a时，光斑分为两块．

【思路点拨】（1）麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在．赫兹用实验证实电磁波存在．电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线．它们的波长越来越短，频率越来越高．变化的电场产生磁场，变化磁场产生电场，才能形成电磁波；
速度接近光速或达到光速时，沿着速度方向长度明显变短；（2）（1）先据题意知从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面，说明从AB面进入三棱镜的折射光线与AC平行，画出光路图，根据对称性和几何关系得到入射角和折射角，即可求得折射率．
（2）画出光路图，如图O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块，由几何知识求解．