Question

（1）如圖甲所示是一列橫波在某一時刻的波形圖象，已知這列波的頻率為4Hz，A點在此時的振動方向如圖所示．則可以判斷出這列波的傳播方向是沿x______軸______方向（填“正”或“負”），波速大小為______m/s
（2）如圖乙所示，在平靜的水面下有一點光源s，點光源到水面的距離為H，水對該光源發出的單色光的折射率為n．請解答下列問題：
①在水面上方可以看到一圓形的透光面，求該圓的半徑．
②若該單色光在真空中的波長為λ，該光在水中的波長為多少？

Answer 1

【答案】分析：本題（1）的關鍵是根據波的傳播方向與質點振動方向間的關系判定波的傳播方向（可以用“上坡向下，下坡向上”來形象記憶．（2）題的關鍵是畫出光的全反射圖，然后根據折射定律及幾何知識即可求出圓的半徑；再根據光在傳播過程中頻率不變，利用波速、波長與頻率的關系即可求出光在水中的波長．
解答：解：（1）根據波的傳播方向與質點振動方向間的關系可知，由于質點2的振動方向向上，所以波向x軸的負向傳播，
由圖象讀出λ=2m，所以波速v=fλ=4×2m/s=8m/s．
故答案為：負，8
（2）①做出全反射光路圖如圖，設光在水面發生全反射的臨界角為C，應有sinC==，解得r=

故該圓的半徑為r=
②由于光在傳播過程中的頻率不變，設光在真空中的傳播速度為c，在水中的傳播速度為v，應有n=，又f=
聯立解得λ=
故該光在水中的波長為λ=
點評：對波的圖象問題，可以通過“爬坡法”形象記憶質點振動方向與波傳播方向間的關系；對有關全反射問題，關鍵是畫出光路圖，然后根據折射定律列式求解；要熟記光在不同介質中的頻率不變．