Question

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

 

A．光的偏振现象说明光波是横波
B．麦克斯韦用实验方法证实了电磁波的存在
C．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为调制
D．爱因斯坦狭义相对论指出真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
（2）如图1所示是光从介质 1 进入介质 2 的折射情况，根据光路图可知：光在介质中1的速率

 

在介质中2的速率（选填“＞”、“=”或“＜”）；若介质2是空气（视为真空），则在此界面发生全反射的临界角的正弦值为

 

（用θ₁、θ₂表示）
（3）如图2所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=0.5m处质点在0.5s时的位移为

 

cm，x=0m处的质点做简谐运动的表达式为

 

．

Answer 1

分析：（1）光的偏振现象说明光波是横波．赫兹用实验方法证实了电磁波的存在．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为检波．爱因斯坦狭义相对论指出真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．
（2）光从介质1进入介质2的折射时，入射角小于折射角，说明介质1的折射率大于介质2的折射率．由v=

c

n

分析光在两种介质中的速率关系．临界角公式sinC=

1

n

．
（3）由较长读出波长，求出周期，根据时间t=0.5s与周期的关系，分析x=0.5m处质点在0.5s时的位置，确定其位移．波向右传播，x=0m处的质点沿y轴负方向振动，振动方程为y=-Asinωt，ω=

2π

T

．

解答：解：（1）A、偏振是横波是特有现象，光的偏振现象说明光波是横波．故A正确．
B、赫兹用实验方法证实了电磁波的存在．故B错误．
C、从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为检波．故C错误．
D、由爱因斯坦狭义相对论光速不变原理可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故D正确．
故选AD
（2）光从介质1进入介质2的折射时，入射角小于折射角，则介质1的折射率大于介质2的折射率．由v=

c

n

得知，光在介质中1的速率小于在介质中2的速率．若介质2是空气，设介质1的临界角为C，则sinC=

1

n

，又n=

sinθ2

sinθ1

得，sinC=

sinθ1

sinθ2

．
（3）由图知，λ=2m，由v=

λ

T

得，T=

λ

v

=

2

2

s=1s．x=0.5m处质点在0.5s时到达波谷，位移为y=-5cm．
波向右传播，x=0m处的质点沿y轴负方向振动，振动方程为y=-Asinωt=-Asin

2π

T

t=-5sin2πt cm．
故答案为：（1）AD．（2）＜，

sinθ1

sinθ2

（3）-5，y=-5sin2πt cm．

点评：几何光学中，当光从光密介质进入光疏介质折射时，入射角小于折射角．n=

sinθ2

sinθ1

和sinC=

1

n

、v=

c

n

是必须掌握的公式．