第 18 讲振动与波动、光主干体系知识核心再现及学科素养1.振动和波.(1)振动的周期性、对称性:x=Asin ωt.(2)波的产生和传播:v=.2.光的折射和全反射.(1)折射定律:光从真空进入介质时:n=.(2)全反射条件:光从光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角 C,sin C=.3.波的干涉、衍射等现象(1)干涉、衍射是波特有的现象.干涉条件:频率相同、相位差恒定,振动方向相同;明显衍射条件:d≤λ.(2)明条纹(振动加强区):Δr=kλ;暗条纹(振动减弱区):Δr=λ.(k=0,1,2,3,…)(3)光的干涉条纹特点:明暗相间,条纹间距 Δx=λ.1.(2018·高考全国卷Ⅰ,34)(1)如图△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°.一束红光垂直 AB 边射入,从 AC 边上的 D 点射出,其折射角为 60°,则玻璃对红光的折射率为________.若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在 D 点射出时的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°. (2)一列简谐横波在 t=s 时的波形图如图(a)所示,P、Q 是介质中的两个质点.图(b)是质点 Q 的振动图像.求(ⅰ)波速及波的传播方向;(ⅱ)质点 Q 的平衡位置的 x 坐标.解析 (1)根据光路的可逆性,在 AC 面,入射角为 60°时,折射角为 30°.根据光的折射定律有 m===.玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,沿同一路径入射时,r 角仍为 30°不变,对应的 i 角变大.因折射角大于 60°.(2)(ⅰ)由图(a)可以看出,该波的波长为λ=36 cm①由图(b)可以看出,周期为T=2 s②波还为 v==18 cm/s③由图(b)知,当 t=s 时,Q 点向上运动,结合图(a)可得,波沿 x 轴负方向传播.(ⅱ)设质点 P、Q 平衡位置的 x 坐标分别为 xp、xQ.由图(a)知,x=0 处 y=-=Asin(-30°),因此 x=λ=3 cm④由图(b)知,在 t=0 地 Q 点处于平衡位置,经 Δt=s,其振动状态 x 轴负方向传播至P 点处,由此及③式有 xQ-xP=vΔt=6 cm⑤由④⑤式得,质点 Q 的位移位置的 x 坐标为 xQ=9 cm答案 (1) 大于 (2)(ⅰ)18 cm/s 沿 x 轴负方向传播 (ⅱ)9 cm2.(2018·高考全国卷Ⅱ,34)(1)声波在空气中的传播速度为 340 m/s,在钢铁中的传播速度为 4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为 1.00 s.桥的长度为________m.若该声波在空气中的波长为 λ,则它在钢铁中的波长为 λ 的________...