Question

1．1969年，人类第一次登上了月球，并在月球上放置了一套反射光的装置（如图所示），它能把射向它的光向着原方向反射回去．测出向月球发射激光并反射回来所用的时间约为2.5s．请简要回答或计算出下列问题．
（1）向月球发射激光并反射回来的光路中，请画出这两次反射的两个入射角，并标出角的大小．
（2）则地球与月球之间的距离为多远？
（3）能否利用超声波的反射测地球与月球的距离？为什么？

Answer 1

分析 （1）过入射点画出法线，根据反射角等于入射角求出两次反射的两个入射角；
（2）真空中的光速取c=3×10⁸m/s．当测得激光从发出到反射回来的时间，利用速度公式计算出地球与月球之间的距离；
（3）声音的传播需要介质，真空不能传声．

解答 解：
（1）如图所示：

第一次反射中，入射光线与镜面夹角为30°，所以入射角=90°-30°=60°，反射光线与镜面夹角也为30°，
由于两平面镜垂直，第二次反射中法线与第一块平面镜平行，所以第二次反射的入射等于第一次反射光线与镜面夹角，也为30°；
（2）从地球到月球的时间为2.5s/2=1.25s，
则地球和月球之间的距离s=vt=3×10⁸m/s×1.25s=3.75×10⁸m；
（3）不能利用超声波的反射测地球与月球的距离，因为地球与月球间有一段真空，真空不能传声．
答：（1）见上图；（2）地球和月球之间的距离为3.75×10⁸m；（3）不能；因为真空不能传声．

点评 本题综合考查了光的反射作图、光速的计算和声音的传播知识，综合性强．关键知道光从地球射到月球的时间是射出到返回时间的一半．