Question

（2010?蘇州二模）（1）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x=5m的M點開始計時，已知P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為O.4s，下列說法正確的是

ABD

（填寫選項前的字母）．
（A）這列波的波長是4m
（B）這列波的傳播速度是10m/s
（C）x=9m1TI處的質(zhì)點Q（圖中未畫出），經(jīng)過O．5s 時，才第一次到達波峰
（D）M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都沿-y方向
（2）太陽光照射到水面油膜上會出現(xiàn)彩色花紋，這是兩列波發(fā)生干涉的結(jié)果，這兩列相干光波是太陽光分別經(jīng)油膜的

上下表面

反射而形成的．用平行的單色光垂直照射不透明的小圓板，在圓板后面的光屏上發(fā)現(xiàn)圓板中心有一個亮斑，這是光的

衍射

現(xiàn)象．
（3）光纖通訊是通過傳輸一系列經(jīng)調(diào)制的光脈沖來傳輸信息的，當光信號以不同入射角進入光纖后，經(jīng)歷不同途經(jīng)到達光纖的輸出端的時間是不相同的，如圖所示，這會引起信號的串擾．
設(shè)有一長為L的直光纖，折射率為n，外層為空氣，緊貼光纖A端面一信號源向各個方向發(fā)出一光信號，已知真空中光速為c，求信號到達光纖另一端面B所需的最短時間和最長時間．

Answer 1

分析：（1）由題，P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔等于周期．由圖讀出波長，求出波速．當圖示x=2m處質(zhì)點的振動傳到質(zhì)點Q時，Q點第一次到達波峰．簡諧橫波沿x軸正方向傳播，介質(zhì)中各質(zhì)點的起振方向都與圖示時刻M點的振動方向相同．
（2）根據(jù)光的干涉條件：頻率必須相同，光能繞過阻礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象為光的衍射現(xiàn)象．
（3）根據(jù)公式v=

C

n

，結(jié)合光的折射定律，及運動的合成與分解，即可求解．

解答：解：（1）
A、由讀出相鄰波谷之間的距離為4m，即波長為4m．故A正確．
B、已知P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4s，波的周期為T=0.4s，則波速為v=

λ

T

=

4

0.4

m/s=10m/s．故B正確．
C、當圖示x=5m處質(zhì)點的振動傳到質(zhì)點Q時，Q點第一次到達波峰，所經(jīng)過時間為t=

△x

v

+

3

4

T=

9-5

10

s+

3

4

×0.4s=0.7s．故C錯誤． 
D、簡諧橫波沿x軸正方向傳播，介質(zhì)中各質(zhì)點的起振方向都與圖示時刻M點的振動方向相同，均向下．故D正確．
故選ABD
（2）太陽光照射到水面油膜上會出現(xiàn)彩色花紋，這是兩列波發(fā)生干涉的結(jié)果，頻率相同的兩列是由油膜上下表面的反射光；
平行的單色光垂直照射不透明的小圓板，在圓板后面的光屏上發(fā)現(xiàn)圓板中心有一個亮斑，光繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播，故屬于光的衍射；
（3）光在光纖中傳播速度為v=

C

n

，最早光到達B端的時間為t₁=

L

v

=

nL

C

沿全反射臨界角路徑到達B端的時間為最遲到達的時間為t₂=

L

vsinθ

=

n2L

C

故答案為：（1）ABD；（2）上下表面，衍射；
（3）答：信號到達光纖另一端面B所需的最短時間

nL

C

和最長時間

n2L

C

．

點評：（1）本題中考查了波的基本特點：介質(zhì)中各質(zhì)點的起振都與波源的起振方向相同．基礎(chǔ)題．
（2）掌握光的干涉與光的衍射，同時理解光的明顯衍射條件：光的波長與阻礙物尺寸要大得多或相差不大．
（3）掌握v=

C

n

公式的應(yīng)用，及光的反射定律與運動的分解，同時掌握幾何關(guān)系的運用．