第 2 讲 机械振动和机械波 光 电磁波网络构建1.机械振动和机械波2.光 电磁波[规律方法]1.分析简谐运动的技巧(1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。(2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向。2.波的传播方向与质点的振动方向判断方法(1)“上下坡”法：沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动。(2)“同侧”法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧。(3)“微平移”法：将波形沿传播方向进行微小的平移，再通过因波形平移引起质点的运动方向来确定。3.几何光学临界问题的分析画出正确的光路图，从图中找出各种几何关系；利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的临界条件。4.数学知识(1)平行线、三角形、圆等有关几何定理。(2)三角函数知识。(3)相似三角形的性质。(4)勾股定理。(5)正弦、余弦定理。5.数理转化几何光学的求解通常要画出临界光线与边界光线，用相关的几何知识与数学方法进行求解。 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合【典例 1】 (2018·全国卷Ⅱ，34)(1)(5 分)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________倍。(2)(10 分)如图 1，△ABC 是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°。一细光束从BC 边的 D 点折射后，射到 AC 边的 E 点，发生全反射后经 AB 边的 F 点射出。EG 垂直于 AC 交BC 于 G，D 恰好是 CG 的中点。不计多次反射。图 1(ⅰ)求出射光相对于 D 点的入射光的偏角；(ⅱ)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？解析 (1)设声波在钢铁中的传播时间为 t1、传播速度为 v1，在空气中的传播时间为 t2、传播速度为 v2，桥长为 l，则 l＝v1t1＝v2t2，而 t2－t1＝1.00 s，代入数据解得 l≈365 m。又λ＝，声波频率不变，所以＝，得 λ 钢＝λ 空＝λ。(2)(ⅰ)光线在 BC 面上折射，由折射定律有sin i1＝nsin r1①式中，n 为棱镜的折射率，i1和 r1分别是该光线在 BC 面上的入射角和折射角。光线在 AC 面上发生全反射，由反射定律有i2＝r2②式中 i2和 r2分...
