Question

（1）利用发波水槽得到的水面波形如a，b所示，则

D

A．图a、b均显示了波的干涉现象
B．图a、b均显示了波的衍射现象
C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象
D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象
（2）如图所示，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率n=

2

．MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5

2

cm，CD为出射光线．

①补全光路并求出光从B点传到C点的时间；
②求CD与MN所成的角α．（需写出求解过程）

Answer 1

分析：（1）单缝能产生衍射现象，两列波频率相同时能产生干涉现象．
（2）①连接BC，作出光路图．根据几何知识求出光在球体内通过的距离和光的速度，再求出光从B点传到C点的时间；②根据几何知识求出α．

解答：解：
（1）a图是单缝，波绕单缝继续传播，产生了衍射现象．b图两个振子频率相同，产生了干涉现象．
故选D
（2）①连接BC，如图所示，

在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，
  sini=

5 2

10

=

2

2

所以，i=45°
由折射率定律：
在B点有：n=

sini

sinr

，sinr=

sini

n

=

1

2

  
故：r=30°　  
由几何知识，BC=2Rcosr     
光从B点传到C点的时间t=

BC

v

=

BC

c n

=

2BC?n

c

=

2nRcosr

c

代入解得t=

3

6

×10^-9s
②根据光路的可逆性，由几何关系
可知∠COP=180°-i-（180°-2r）=15°
∠OCP=180°-r=180°-45°=135°
 所以α=18O°-∠COP-∠OCP=30°
故答案为：
（1）D
（2）①光路如图．光从B点传到C点的时间为

3

6

×10^-9s；
②CD与MN所成的角α=30°．

点评：本题是几何光学问题，是折射定律和几何知识的综合应用，作出光路图是解题的基础．