1、1专题十 选修 3-4 振动和波动 光一、主干知法必记1.机械振动与机械波2.光的折射、全反射(1)折射率:n= ,n= 。sinisinr cv(2)全反射:sin C= 。1n3.正确分析、处理光的折射和全反射问题的关键点(1)掌握发生全反射的条件,理解 n= 和 sin C= 等公式中各量的物理意义。sin 1sin 2 1n(2)正确地画图,找准反射角、折射角或临界角,会熟练应用一些几何知识。4.电磁波(1)电磁波谱的顺序(按频率升高):无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、 射线。(2)光的偏振证明光不仅是一种波,而且是横波。(3)激光的特点:强度大;方向性好;单色性好;相干性
2、好;覆盖波段宽而且可调谐。(4)经典时空观:时间与空间、物质、惯性系无关。相对论时空观:有物质才有时间和空间,空间和时间与物体的运动状态有关。二、易错知识点拨1.将单摆摆球在平衡位置处回复力为零误认为合力为零。2.应用公式 T=2 时,误将摆线长当成摆长。lg3.分不清物体做受迫振动的频率、固有频率、驱动力频率。24.波的分析与计算时,不能正确把握周期性、双向性。5.误以为在波的干涉中加强区的质点位移一直处于最大值。6.混淆电磁波和超声波在传播时的不同。7.对任何波都能发生衍射现象与发生明显的衍射需要一定的条件混淆。8.分不清干涉图样和衍射图样。9.误以为 n 与 sin 1成正比,与 sin
3、 2成反比。10.对岸上人看水中鱼和潜水员看高空中鸟的两种视深问题分不清。11.研究全反射问题时,不能区分光密介质和光疏介质。三、保温训练1.(1)某波源 S 发出一列简谐横波,波源 S 的振动图像如图所示。在波的传播方向上有 A、B 两点,它们到 S 的距离分别为 45 m 和 55 m,A、B 两点间的距离小于一个波长。测得 A、B 两点开始振动的时间间隔为 1.0 s。则该列简谐横波的波长 = m;当 B 点离开平衡位置的位移为+6 cm 时,A 点离开平衡位置的位移是 cm。 (2)半径为 R 的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示,O 点为圆心,OO为直径 MN 的垂线。足够大的光屏 P
4、Q 紧靠在玻璃砖的右侧且与 MN 垂直。一束复色光沿半径方向与 OO成 =30角射向 O 点,已知复色光包含有折射率从 n1= 到 n2= 的光束,因而光屏上出现了彩色光带。2 3求彩色光带的宽度;当复色光入射角逐渐增大时,光屏上的彩色光带将消失,求 角至少为多大。答案 (1)20 -6 (2) R 45(1-33)2.(1)有关光的应用,下列说法正确的是( )3A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象C.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象D.在光导纤维束内传送图像利用了光的全反射原理E.用透明的标准平面
5、样板检查光学平面的平整程度利用了光的衍射现象(2)一列横波在 x 轴上传播,在 t1=0 时刻波形如图中实线所示,t 2=0.05 s 时刻波形如图中虚线所示。若周期大于 (t2-t1),则最小波速和最大波速分别是多少? 方向如何?12答案 (1)BCD (2)40 m/s,沿 x 轴正方向 280 m/s,沿 x 轴负方向3.(1)两列简谐横波和分别沿 x 轴正方向和负方向传播,两列波的波速大小相等,振幅均为 5 cm。t=0 时刻两列波的图像如图所示,x=-1 cm 和 x=1 cm 的质点刚开始振动。以下判断正确的是( )A.、两列波的频率之比为 21B.t=0 时刻,P、Q 两质点振动的方向相同C.两列波将同时传到坐标原点 OD.两列波的波源开始振动的起振方向相同E.坐标原点始终是振动加强点,振幅为 10 cm(2)如图所示,将半径为 R 的透明半球体放在水平桌面上方,O 为球心,直径恰好水平,轴线 OO垂直于水平桌面。位于 O 点正上方某一高度处的点光源 S 发出一束与 OO的夹角 =60的单色光射向半球体上的 A 点,光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的 B 点,已知 OB= R,光在真空中传播速度为 c,不32考虑半球体内光的反射,求:4透明半球体对该单色光的折射率 n;该光在半球体内传播的时间 t。答案 (1)ACD (2) 3Rc
