Question

（1）观察者远离波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率

 

（2）已知介质对某单色光的临界角为θ，真空中的光速为c，则此单色光在该介质中的传播速度等于

 

．
（3）一列简谐横波在t=0时的波形图如下，若波自右向左传播的，则处于平衡位置的P点此时的运动方向是

 

．若经过时间t=0.03s后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

 

．

Answer 1

分析：（1）观察者远离波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小，是多普勒效应；
（2）先求解介质的折射率，然后根据v=

c

n

求解此单色光在该介质中的传播速度；
（3）将波向左微微平移，会发现质点P的位移变大且为负值，故P向下运动；P点刚好第一次到达波峰，即P右侧的第一个波峰传到P位置．

解答：解：（1）根据波的多普勒效应，观察者远离波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小；
（2）已知介质对某单色光的临界角为θ，故相对折射率为：n=

sin90°

sinθ

=

1

sinθ

；
故此单色光在该介质中的传播速度为：v=

c

n

=c?sinθ；
（3）将波向左微微平移，会发现质点P的位移变大且为负值，故P向下运动；
P点刚好第一次到达波峰，即P右侧的第一个波峰传到P位置，即传播△x=0.5-0.2=0.3m；
故波速为：v=

△x

△t

=

0.3m

0.03s

=10m/s；
故答案为：（1）小；（2）c?sinθ；（3）向下、10m/s．

点评：本题考查了多普勒效应、光的折射、机械波的相关知识，关键是明确波的传播方向与质点振动方向的关系，不难．