（1）如图所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，O点是它的初始位置．图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P处于波

Question

（1）如图所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，O点是它的初始位置．图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40cm处．那么水面波的传播速度与小球P匀速移动的速度分别是______m/s、______m/s
（2）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i=arcsin 0.75．求：
①光在棱镜中传播的速率；
②此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．

Answer 1

（1）小球P振动的周期T=0.2s
小球P振动10个周期所用时间t=10T=2s
小球P的速度 v₁=(S1)/(t)=(0.2)/(2)=0.1m/s
水面波的传播速度 v₂=(S2)/(t)=(0.4)/(2)=0.2m/s；
（2）①光在棱镜中传播的速率 v=(c)/(n)=(3×108)/(1.5)=2×10⁸m/s
②如图所示，设光线进入棱镜后的折射角为r，由n=(sini)/(sinr)和i=arcsin 0.75，得：
 sinr＝(sini)/(n)＝0.5，r=30°；
光线射到BC界面的入射角为  i₁=90°-（180°-60°-75°）=45°
光线沿DE方向射出棱镜时不改变方向，故此束光线射出棱镜后方向与AC界面垂直．
故答案为：
（1）0.2   0.1
（2）①光在棱镜中传播的速率为2×10⁸m/s；
②此束光线沿DE方向垂直于AC边射出棱镜．