Question

（物理-选修3-4）
（1）图1中所示是用光学的方法来检查一物体表面光滑程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查其表面光滑程度的物体，C为单色入射光．如要说明能检查平面光滑程度的道理，则需要用到下列哪些光学概念？
A．反射和干涉    B．全反射和干涉  C．反射和衍射    D．全反射和衍射
（2）在某介质中形成一列简谐波，波向右传播，在0.1s时刻刚好传到B点，波形如图2中实线所示，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：①该列波的周期T；
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y₀及其所经过的路程s₀各为多少？
③若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向如何？

Answer 1

分析：根据常见的光现象产生的原因：反射，干涉、衍射、偏振、全反射等，分析作出选择．由B到P点传播时间和距离求出波速，再由波速公式可求出周期．由P点到左边最近的波峰距离求出：从t=0时刻起到P点第一次达到波峰的时间，结合O点的振动方向，可分析出O点对平衡位置的位移y₀及其所经过的路程s₀．根据波传播的距离确定波的传播方向．

解答：解：（1）利用A为标准平板的下表面与B为被检查其上表面进行光的反射，从而出现光的干涉现象．由此可以能检查平面光滑程度．故选：A
（2）①由图象可知，λ=2 m，
波速v=

x

△t1

=

6

0.6

m/s=10m/s由v=

λ

T

，得T=

λ

v

=0.2s
②△t=△s/v=7.5/10=0.75s．P点到达波峰的时刻为△t+0.1=0.85s
由题意可知t=0时刻波刚好传到O点，起振方向向下，即O点振动了t=0.85s
t=4T+T/4．所以y₀=-2cm，路程s₀=34cm
③当波速v=20 m/s时，经历0.525 s时间，波沿x轴方向传播的距离
x=vt=10.5m，即x=(5+

1

4

)λ，实线波形变为虚线波形经历了(5+

1

4

)T，
故波沿x轴负方向传播．
答：故选：A
①该列波的周期0.2s；
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y₀=-2cm，及其所经过的s₀=34cm．
③若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间，则该列波沿x轴负方向传播．

点评：本题求P点第一次达到波峰的时间采用的是波形平移法：求出离P点最近的波峰状态传到P点的时间，即为P点形成第一次波峰的时间，同理，求出离P点最近的波谷状态传到P点的时间，即为P点形成第一次波谷的时间．