Question

（1）下列關(guān)于電磁波的說法正確的是

A

A．均勻變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)
B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同
C．只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波
D．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播
（2）在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源，從S發(fā)出的光線SA以入射角θ入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如圖所示．若沿此光線傳播的光從光源至玻璃板上表面的傳播時(shí)間與在玻璃板中的傳播時(shí)間相等，點(diǎn)光源S到玻璃上表面的垂直距離l應(yīng)是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)麥克斯韋電磁電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)．只要電場(chǎng)發(fā)生變化就可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，只要磁場(chǎng)發(fā)生變化就可以產(chǎn)生電場(chǎng)，如果電場(chǎng)、磁場(chǎng)不變化，則不能產(chǎn)生磁場(chǎng)、電場(chǎng)．電磁波在真空中的傳播速度最大，在其他介質(zhì)中的速度將變小，介質(zhì)的折射率越大，速度越小．電磁波只有在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線傳播，只是同種介質(zhì)，不均勻就會(huì)折射．
（2）根據(jù)公式n=

c

v

=

sinθ

sinr

，分別用距離表示出速度，代入公式列方程，化簡即能求得點(diǎn)光源S到玻璃上表面的垂直距離．

解答：解：（1）A、根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)，故A正確．
B、電磁波在真空中的傳播速度最大，在其他介質(zhì)中的速度將變小，介質(zhì)的折射率越大，速度越�。�故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)麥克斯韋電磁電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，如果電場(chǎng)和磁場(chǎng)不變化，則不能產(chǎn)生磁場(chǎng)和電場(chǎng)．故C錯(cuò)誤．
D、只有在同種均勻介質(zhì)中電磁波才能沿直線傳播．只是同種介質(zhì)，不均勻就會(huì)折射，如大氣層中對(duì)電磁波就有折射．故D錯(cuò)誤．
故選A．
（2）設(shè)光線SA在玻璃中的折射角為r，傳播速度為v，
則由n=

c

v

有，光在玻璃板中傳播的速度v=

c

n

；
由幾何關(guān)系有，光線在玻璃板上表面?zhèn)鞑サ木嚯x為x₁=

l

cosθ

，
由x=vt，有t₁=

x1

c

=

l

c?cosθ

，其中c是真空中的光速，
光在玻璃板中傳播的距離x₂=

d

cosr

，
光在玻璃板中的傳播時(shí)間t₂=

d

v?cosr

=

nd

c?cosr

．
由折射定律有：n=

sinθ

sinr

①
由題意有：

l

c?cosθ

=

nd

c?cosr

②
由三角函數(shù)關(guān)系有：cosr=

1-sin2r

③
聯(lián)立①②③得：l=

dn2cosθ

n2-sin2θ

答：點(diǎn)光源S到玻璃上表面的垂直距離l應(yīng)是

dn2cosθ

n2-sin2θ

．

點(diǎn)評(píng)：（1）此題要理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，熟知電磁波的產(chǎn)生條件，傳播速等，不僅要記住，還要理解．
（2）本題是折射定律與幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用，抓住入射角、折射角、折射率、光速等各個(gè)量的關(guān)系研究，是這類問題解答的基礎(chǔ)．