Question

B（选修模块3-4）

（1）A、B为同一波源发出的两列波，某时  刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示．则两列波的波速之比υ_A：υ_B是______
A.1：3   B.1：2  C.2：1  D.3：1
（2）根据气体吸收谱线的红移现象推算，有一类星体远离我们的速度高达到光速c的80%，即每秒24万公里．则在该类星体上测得它发出光的速度是______，我们观测到它的体积比它实际体积______（填“大”或“小”），该类星体上的π介子平均寿命比在地球上______（填“长”或“短”）．
（3）如图所示是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速．

Answer 1

【答案】分析：（1）由图读出两列波的波长．同一波源发出的两列波频率相同，由波速公式求解波速之比．
（2）根据相对论效应分析类星体上测得它发出光的速度的大小，确定我们观测到它的体积与它实际体积的大小关系，以及该类星体上的π介子平均寿命与在地球上平均寿命的关系．
（3）根据折射定律求出折射率，由v=求解这种介质中的光速．
解答：解：
（1）由图读出两列波的波长之比为λ_A：λ_B=：=2：1．同一波源发出的两列波频率f相同，则由波速公式v=λf得到，两列波的波速之比υ_A：υ_B=λ_A：λ_B=2：1．
故选C
（2）根据爱因斯坦相对论的原理可知，在该类星体上测得它发出光的速度等于c，根据相对认效应可知，我们观测到它的尺寸比它实际尺寸小，则观测到它的体积比它实际体积也小，该类星体上的π介子平均寿命比在地球上长．
（3）根据折射定律得：
    n===
 这种介质中的光速为v===1.73×10⁸m/S．
故答案为：
（1）C 
（2）c，小，长
（3），1.73×10⁸m/S．
点评：本题第1题关键抓住两列波的频率相同．第2题要理解并掌握爱因斯坦相对论的基本原理：光速不变原理、尺缩效应和钟慢效应．