Question

（選修3-4試題）
（1）下列說法正確的是

 

（填序號(hào)）．
A．光是從物質(zhì)的原子中發(fā)射出來的，原子獲得能量后處于不穩(wěn)定狀態(tài)，它會(huì)以光子的形式將能量發(fā)射出去．
B．廣義相對(duì)論認(rèn)為在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變快．
C．非均勻變化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)．
D．當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源自身的頻率會(huì)變大．
E．激光炮的威力強(qiáng)大，這是利用了激光的高定向性（平行度好）
F．從接收到的高頻信號(hào)中還原出所攜帶的聲音或圖象信號(hào)的過程稱為解調(diào)
（2）如圖為一均勻的柱形透明體，折射率n=2．
①求光從該透明體射向空氣時(shí)的臨界角；
②若光從空氣中入射到透明體端面的中心上，試證明不 論入射角為多大，進(jìn)入透明體的光線均不能從側(cè)面“泄漏出去”．

Answer 1

分析：（1）原子有激發(fā)態(tài)和基態(tài)兩種狀態(tài)，激發(fā)態(tài)能量高不穩(wěn)定，原子獲得能量后處于不穩(wěn)定狀態(tài)，向低能級(jí)躍遷會(huì)發(fā)出光子；廣義相對(duì)論認(rèn)為在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論分析變化的磁場(chǎng)和電場(chǎng)產(chǎn)生怎樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)．當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率增大，但波源自身的頻率不變．光炮的威力強(qiáng)大，這是利用了激光的頻率大，能量大．從接收到的高頻信號(hào)中還原出所攜帶的聲音或圖象信號(hào)的過程稱為解調(diào)．
（2）根據(jù)sinC=

1

n

求出光從該透明體射向空氣時(shí)的臨界角．當(dāng) 入射角等于90°時(shí)，在端面處的折射角最大，則在側(cè)面上的入射角最小，若能發(fā)生全反射，則不管入射角多大，進(jìn)入透明體的光線均不能從側(cè)面“泄漏出去”．

解答：解：（1）A、光是從物質(zhì)的原子中發(fā)射出來的，原子獲得能量后處于激發(fā)態(tài)時(shí)，能量高不穩(wěn)定，根據(jù)玻爾理論可知原子向低能級(jí)躍遷會(huì)發(fā)出光子；故A正確．
B、廣義相對(duì)論認(rèn)為在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論分析得知：非均勻變化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)．故C正確．
D、當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率增大，但波源自身的頻率不變．故D錯(cuò)誤．
E、激光炮的威力強(qiáng)大，這是利用了激光的頻率大，能量大．故E錯(cuò)誤．
F、從接收到的高頻信號(hào)中還原出所攜帶的聲音或圖象信號(hào)的過程稱為解調(diào)．故F正確．
故選ACF
（2）①根據(jù)臨界角公式sinC=

1

n

=

1

2

得，臨界角C=30°
②∵

sinθ1

sinθ2

=n，θ₃=90°-θ₂
∴θ₁=90°，θ₂=30°最大，θ₃=60°最小
∵θ₃＞C
∴任何光線都在側(cè)面發(fā)生全反射，均不能從側(cè)面“泄漏出去”
故答案為：
（1）ACF　
（2）①光從該透明體射向空氣時(shí)的臨界角為30°；②證明見上．

點(diǎn)評(píng)：第1題關(guān)鍵要加強(qiáng)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)．解決第2題的關(guān)鍵掌握折射定律，抓住臨界狀態(tài)，運(yùn)用折射定律和幾何關(guān)系進(jìn)行證明．