Question

（1）利用發波水槽得到的水面波形如a，b所示，則______

A．圖a、b均顯示了波的干涉現象
B．圖a、b均顯示了波的衍射現象
C．圖a顯示了波的干涉現象，圖b顯示了波的衍射現象
D．圖a顯示了波的衍射現象，圖b顯示了波的干涉現象
（2）如圖所示，一透明球體置于空氣中，球半徑R=10cm，折射率n=．MN是一條通過球心的直線，單色細光束AB平行于MN射向球體，B為入射點，AB與MN間距為5cm，CD為出射光線．

①補全光路并求出光從B點傳到C點的時間；
②求CD與MN所成的角α．（需寫出求解過程）

Answer 1

【答案】分析：（1）單縫能產生衍射現象，兩列波頻率相同時能產生干涉現象．
（2）①連接BC，作出光路圖．根據幾何知識求出光在球體內通過的距離和光的速度，再求出光從B點傳到C點的時間；②根據幾何知識求出α．
解答：解：
（1）a圖是單縫，波繞單縫繼續傳播，產生了衍射現象．b圖兩個振子頻率相同，產生了干涉現象．
故選D
（2）①連接BC，如圖所示，

在B點光線的入射角、折射角分別標為i、r，
  sini==
所以，i=45°
由折射率定律：
在B點有：n=，sinr==  
故：r=30°   
由幾何知識，BC=2Rcosr     
光從B點傳到C點的時間t====
代入解得t=×10^-9s
②根據光路的可逆性，由幾何關系
可知∠COP=180°-i-（180°-2r）=15°
∠OCP=180°-r=180°-45°=135°
 所以α=18O°-∠COP-∠OCP=30°
故答案為：
（1）D
（2）①光路如圖．光從B點傳到C點的時間為×10^-9s；
②CD與MN所成的角α=30°．
點評：本題是幾何光學問題，是折射定律和幾何知識的綜合應用，作出光路圖是解題的基礎．