Question

（1）下列關于電磁波的說法正確的是

A

A．均勻變化的磁場能夠在空間產生電場
B．電磁波在真空和介質中傳播速度相同
C．只要有電場和磁場，就能產生電磁波
D．電磁波在同種介質中只能沿直線傳播
（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間與在玻璃板中的傳播時間相等，點光源S到玻璃上表面的垂直距離l應是多少？

Answer 1

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

c

v

=

sinθ

sinr

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

解答：解：（1）A、根據麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場能產生電場，故A正確．
B、電磁波在真空中的傳播速度最大，在其他介質中的速度將變小，介質的折射率越大，速度越�。�故B錯誤．
C、根據麥克斯韋電磁電磁場理論，變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場，如果電場和磁場不變化，則不能產生磁場和電場．故C錯誤．
D、只有在同種均勻介質中電磁波才能沿直線傳播．只是同種介質，不均勻就會折射，如大氣層中對電磁波就有折射．故D錯誤．
故選A．
（2）設光線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
由三角函數關系有：cosr=

1-sin2r

③
聯立①②③得：l=

dn2cosθ

n2-sin2θ

答：點光源S到玻璃上表面的垂直距離l應是

dn2cosθ

n2-sin2θ

．

點評：（1）此題要理解麥克斯韋電磁場理論，熟知電磁波的產生條件，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的綜合應用，抓住入射角、折射角、折射率、光速等各個量的關系研究，是這類問題解答的基礎．