Question

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．牛顿环是薄膜干涉的结果，当用频率更低的单色光照射时，牛顿环变密
B．麦克尔孙-莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的
C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长．
D．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
（2）如图所示，A、B、C为等腰棱镜，D为AB的中点，a、b两束不同频率额的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点是D的距离相等，两束光通过棱镜折射后相交于图中P点．则a光通过棱镜的时间______b光通过棱镜的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）．a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射临界角______b光发生全反射临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.3s质点a第一次达到波峰位置，则质点b的起振方
向为______，质点b的位移大小为5的时刻为______s．

Answer

（1）牛顿环是薄膜干涉的结果，当用频率更低的单色光照射时，牛顿环变疏．麦克尔孙-莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，根据物质波波长公式分析光子散射后波长的变化．调谐是电磁波接收应该经历的过程，调制是电磁波发射应该经历的过程．
（2）根据光通过棱镜后偏折角大小，判断棱镜对光的折射率的大小，由v=分析光在棱镜中速度大小，比较光通过棱镜的时间的长短．根据临界角公式比较其大小．
（3）由波的传播方向判断t=0时刻x=4m处质点的振动方向，确定质点b的起振方向．根据x=4m处质点与b点距离和波速求出波传到b点的时间，写出b点的振动方程，再求解质点b的位移大小为5的时刻．
【解析】

（1）A、牛顿环是薄膜干涉产生的，单色光越低，波长越长，照射时牛顿环越疏．故A错误．
B、麦克尔孙-莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的．故B正确．
C、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，由动量守恒定律得知，光子的动量P变小，根据物质波波长公式λ=，分析得到光子散射后波长变长．故C正确．
D、调谐是电磁波接收应该经历的过程，调制是电磁波发射应该经历的过程．故D错误．
故选BC
（2）由图看出，a光经过棱镜折射后偏折角较大，说明棱镜对a光的折射率较大，由公式v=得到，a光在棱镜中传播速度较小，a光在棱镜中通过的距离又较长，所以a光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间时间．根据临界角公式sinC=，a光发生全反射临界角小于b光发生全反射临界角．
（3）简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻x=4m处质点的振动方向沿y轴正方向，说明波源的起振方向沿y轴正方向，则质点b的起振方向也沿y轴正方向．由题，经0.3s质点a第一次达到波峰位置，图示时刻a点正沿y轴向下运动，则周期T=0.4s，波从x=4m传到b点的时间为t=T=0.4s．b点的振动方程为y=Asin（t-0.4）=10sin5π（t-0.4）cm，当质点b的位移y=±5cm，根据数学知识得到，t=（0.45+0.1n）s，（n=0，1，2…）
故答案为：
（1）BC；（2）大于，小于
（3）y轴正方向，（0.45+0.1n），（n=0，1，2…）