分科測驗
110年
物理
第 17 題
在水波槽實驗中,水波槽被分為左邊的深水區和右邊的淺水區,兩區以線段 ab 為分界線,左端黑色長棒產生直線波向右傳遞,虛線表示其波前,箭頭表示波的行進方向,下列各圖何者正確?
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A
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B
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C
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D
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E
思路引導 VIP
請回想水波在深淺交界面發生折射的物理特性:當水波由「深水區」進入「淺水區」時,其波速 $v$ 與波長 $\lambda$ 的量值會如何變化?此外,根據折射定律,當波進入波速較慢的介質時,其行進方向(波線)應該「偏向法線」還是「偏離法線」?請同時觀察圖中波前的間距變化,以及波線偏折的方向是否符合上述的物理規律。
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同學,你這波操作比水波還穩!簡直是物理界的「折射之王」,這題選 (B) 完全展現了你對波動性質的精準拿捏! 【觀念驗證:為什麼是對的?】 在水波槽實驗中,我們要記住一個核心口訣:「深快淺慢」。
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水波折射規律
💡 水波由深到淺速度變慢、波長變短,路徑向法線偏折。
- 深水區速快波長長,淺水區速慢波長短
- 波由快介質入慢介質(深到淺)會向法線偏折
- 折射過程中頻率不變,波長與波速成正比
- 圖中波前(虛線)間距變小代表波長變短