Question

（1）下列说法中正确的有

AD

．
A．2008年5月12日14时28分，四川汶川县发生8.0级强烈地震，造成重大人员财产损失，地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波
B．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理
C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应
（2）如图所示为一列简谐波在t₁=0时刻的图象，此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且到t₂=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处，该波的传播方向为

-x方向

，波速为

2

m/s．
（3）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中．现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i=arcsin0.75．求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．

Answer 1

分析：（1）地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是相同的．医院里用于检测的“彩超”技术应用了多普勒效应．
（2）根据质点M的运动方向可判断波的传播方向，质点M经过2

3

4

周期恰好第3次到达y轴正方向最大位移处，求出周期，再求出波速．
（3）由n=

c

v

求出光在棱镜中传播的速率．根据折射定律求出光AB面上的折射角，由几何知识求出光在BC面上的入射角．根据入射角与临界角的关系，判断能否以生全反射．再确定光线射出棱镜后的方向．

解答：解：
（1）A、地震波是一种机械波，地震波中既有横波也有纵波．故A正确．
B、太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理，增加透射，减少反射．故B错误．
C、根据相对论得知：真空中的光速在不同惯性参照系中是相同的．故C错误．
D、医院里用于检测的“彩超”是利用多普勒效应测定血液的流速．故D正确．
故选AD
（2）由题，波中质点M的运动方向沿y轴负方向，其振动比右侧波谷迟，所以波沿-x方向传播．又2

3

4

T=t₂=0.55s，得到周期T=0.2s，波速v=

λ

T

=

0.4

0.2

m/s=2m/s．
（3）根据n=

c

v

得，v=

c

n

=2×10⁸m/s
设光线进入棱镜后的折射角为r，由n=

sini

sinr

得，r=30°
设临界角为C．由sinC=

1

n

=

2

3

＜

2

2

，C＜45°．
在△BND中，∠BND=90°-r=60°
所以∠BDN=180°-75°-60°=45°
则由几何知识得，光线射到BC界面时的入射角
    i₁=90°-∠BDN=45°＞C
所以在BC界面上发生全反射．
再由几何知识得知，光线沿DE方向垂直AC边射出棱镜，光路图如图所示．
故答案为：
（1）AD
（2）-x方向，2
（3）光在棱镜中传播的速率为2×10⁸m/s，此束光线射出棱镜后的方向如图所示．

点评：本题考查对有关波动现象的理解．对于几何光学问题，画出光路图是基础，当光从介质射向空气或真空时要考虑是否发生全反射．