Question

（1）如圖（1）所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形，質(zhì)點P的振動圖象如圖（2）所示，則這列波的傳播速度為

2m/s

m/s，平衡位置在6m處的q點的振動方程為y=

-8sin（

π

2

t ）

cm．
（2）如圖（3）所示，一個截面為直角三角形的玻璃磚放在水平地面上，折射率n=

2

．入射光線垂直于AB邊從F點射人玻璃磚，經(jīng)E點折射后到達地面上的P點，已知AE=ED=L，∠ABD=60°，試求光線從F到P所用時間．（光在真空中的速度大小為c）

Answer 1

分析：（1）由波動圖象（1）讀出波長λ，由振動圖象（2）讀出周期T，由公式v=

λ

T

得到波速v．p與q是反相點，兩者位移始終相反．
（2）入射光線垂直于AB邊從F點方向不變射人玻璃磚，由幾何知識確定光線在直角邊AD的入射角，由折射定律求出折射角，由v=

c

n

求出光在玻璃磚中傳播速度．由幾何關系求解光傳播路程，再求出光線從F到P所用時間．

解答：解：
（1）由波動圖象（1）讀出波長λ=8m，由振動圖象（2）讀出周期T=4s，由公式v=

λ

T

得到波速v=2m/s．
    由于p與q平衡位置間距離相距半個波長，是反相點，兩者位移始終相反．則q點的振動方程為y=-8sin（

π

2

t ）cm．
（2）在ED邊上，∠1=30°．根據(jù)折射定律得
  

sin∠2

sin∠1

=n    得到∠2=45°
 由幾何知識得，EP=

ED

sin45°

=

2

L  FE=AEsin30°=

L

2

又   n=

c

v

   
 光在玻璃磚里傳播時間 t1=

FE

v

光從E傳到P的時間    t2=

EP

c

則t=t1+ t2 =

3 2 L

2c

．
故答案為：
（1）2m/s；-8sin（

π

2

t ）cm．
（2）光線從F到P所用時間為

3 2 L

2c

．

點評：對于幾何光學，關鍵是作出光路圖，往往運用幾何研究角度與距離．比較簡單．