Question

1．1969年，人類第一次登上了月球，并在月球上放置了一套反射光的裝置（如圖所示），它能把射向它的光向著原方向反射回去．測出向月球發(fā)射激光并反射回來所用的時間約為2.5s．請簡要回答或計算出下列問題．
（1）向月球發(fā)射激光并反射回來的光路中，請畫出這兩次反射的兩個入射角，并標(biāo)出角的大小．
（2）則地球與月球之間的距離為多遠(yuǎn)？
（3）能否利用超聲波的反射測地球與月球的距離？為什么？

Answer 1

分析 （1）過入射點畫出法線，根據(jù)反射角等于入射角求出兩次反射的兩個入射角；
（2）真空中的光速取c=3×10⁸m/s．當(dāng)測得激光從發(fā)出到反射回來的時間，利用速度公式計算出地球與月球之間的距離；
（3）聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲．

解答 解：
（1）如圖所示：

第一次反射中，入射光線與鏡面夾角為30°，所以入射角=90°-30°=60°，反射光線與鏡面夾角也為30°，
由于兩平面鏡垂直，第二次反射中法線與第一塊平面鏡平行，所以第二次反射的入射等于第一次反射光線與鏡面夾角，也為30°；
（2）從地球到月球的時間為2.5s/2=1.25s，
則地球和月球之間的距離s=vt=3×10⁸m/s×1.25s=3.75×10⁸m；
（3）不能利用超聲波的反射測地球與月球的距離，因為地球與月球間有一段真空，真空不能傳聲．
答：（1）見上圖；（2）地球和月球之間的距離為3.75×10⁸m；（3）不能；因為真空不能傳聲．

點評 本題綜合考查了光的反射作圖、光速的計算和聲音的傳播知識，綜合性強(qiáng)．關(guān)鍵知道光從地球射到月球的時間是射出到返回時間的一半．