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1、光學(xué)復(fù)習(xí)建議,1.近幾年高考的特點(diǎn):幾何光學(xué)多和自然現(xiàn)象聯(lián)系;幾何光學(xué)和物理光學(xué)的結(jié)合是考察學(xué)生理解能力和分析推理能力的主要考點(diǎn),復(fù)習(xí)中要把這些知識(shí)間的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)、練習(xí)和綜合練習(xí)。2.復(fù)習(xí)建議:注意用物理現(xiàn)象(光的折射及色散現(xiàn)象為基礎(chǔ)聯(lián)系光的基本性質(zhì),充分利用學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),將光的折射與光的本性的現(xiàn)象聯(lián)系起來,進(jìn)行滲透、整合,形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),通過典型問題的剖析落實(shí)二級(jí)知識(shí)點(diǎn),提高理解分析能力,一.復(fù)習(xí)建議,二、課時(shí)安排建議:
2、 8課時(shí)~9課時(shí)直線傳播、光的反射 1課時(shí)光的折射 3課時(shí)光的本性 3(+1)課時(shí),光的折射,,折射率,,光的頻率,干涉、衍射、光電效應(yīng)、能級(jí)躍遷,,三、研究大綱與高考,,2008年高考北京卷考試說明(物理)知識(shí)內(nèi)容表,四個(gè)Ⅱ類要求的知識(shí)點(diǎn)90.光的反射,反射定律.91.光的折射,折射定律,折射率.全反射和臨界角99.光電效應(yīng).光子.愛因斯坦光電效應(yīng)方程103.氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu).光子的發(fā)射和吸
3、收,(2004北京).對(duì)于某單色光,玻璃的折射率比水的大,則此單色光在玻璃中傳播時(shí)A.其速度比在水中的大,其波長(zhǎng)比在水中的長(zhǎng)B.其速度比在水中的大,其波長(zhǎng)比在水中的短C.其速度比在水中的小,其波長(zhǎng)比在水中的短D.其速度比在水中的小,其波長(zhǎng)比在水中的長(zhǎng),A,北京近幾年的高考題,折射率n=C/v 波長(zhǎng)λ = λ0/n,(2004北京)已知一束可見光a是由m、n、p三種單色光組成的。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)三種單色光中,n、p兩種色光的頻率都大于m色光;
4、n色光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),而p色光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)。那么,光束a通過三棱鏡的情況是,A,折射率 光電效應(yīng) 電磁波譜,2005北京在下列各組的兩個(gè)現(xiàn)象中都表現(xiàn)出光具有波動(dòng)性的是A、光的折射現(xiàn)象、色散現(xiàn)象B、光的反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象C、光的衍射現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象D、光的直線傳播現(xiàn)象、光電效應(yīng)現(xiàn)象,C,幾何光學(xué) 物理光學(xué) 鑒別 分析 理解,(2006北京)水的折射率為n,距水面深h處有一個(gè)點(diǎn)光源,岸上的人看到水面被該光源照
5、亮的圓形區(qū)域的的直徑為,A.,B.,C.,D.,A,折射率 全反射 光路圖,(2006北京)游標(biāo)為20分度(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.05mm)的卡尺示數(shù)如圖所示,兩測(cè)角間狹縫的寬度為 mm.用激光照射該狹縫,在屏上出現(xiàn)衍射條紋,如果減小狹縫的寬度,衍射條紋的寬度將 .,圖1,0.15,變寬,單縫衍射現(xiàn)象,(2007北京)光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示,其內(nèi)芯和外套材料不同,光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正
6、確的是A、內(nèi)芯的折射率比外套大,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射B、內(nèi)芯的折射率比外套小,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射C、內(nèi)芯的折射率比外套小,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射D、內(nèi)芯的折射率與外套相同,外套的材料有韌性,可以起保護(hù)作用,A,全反射條件 光導(dǎo)纖維,(08北京)13.下列說法中正確的是()(A)用分光鏡觀察光譜是利用光折射時(shí)的色散現(xiàn)象(B)用X光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng)(C)光導(dǎo)纖維傳輸
7、信號(hào)是利用光的干涉現(xiàn)象(D)門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象,A,分光鏡、色散、全反射、折射,(08重慶19 )圖是一個(gè)1/4圓柱體棱鏡的截面圖,圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份,虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n=5/3,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線A.不能從圓弧 射出B.只能從圓弧 射出C.能從圓弧 射出D
8、.能從圓弧 射出,,,,,光的全反射,B,(08四川)21.如圖,一束單色光射入一玻璃球體,入射角為60°。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后,再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為 A. B.1.5 C. D.2,,,1×sin600=nsinα幾何關(guān)系知α=300,C,(08全國(guó)Ⅱ)15. 一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上, 經(jīng)兩次折射后從
9、玻璃板另一個(gè)表面射出, 出射光線相對(duì)于入射光線側(cè)移了一段距離. 在下列情況下, 出射光線側(cè)移距離最大的是A. 紅光以30°的入射角入射B. 紅光以45°的入射角入射C. 紫光以30°的入射角入射D. 紫光以45°的入射角入射,光的折射 平板玻璃的折射特點(diǎn),D,(全國(guó)Ⅰ卷) 21.一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角?射入,穿過玻璃磚從下表面射出,已知該玻璃對(duì)紅光的
10、折射率為1.5,設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所需時(shí)間分別為t1和t2,則在?逐漸由0?增大到90?的過程中( )A.t1始終大于t2B.t1始終小于t2C.t1先大于后小于t2D.t1先小于后大于t2,B,折射率n=C/v 電磁波譜,專題一 幾何光學(xué)1.光的直線傳播2.光的反射3.光的折射 折射定律 全反射,幾何光學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),光的傳播,,同種均勻介質(zhì),從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),光的色散,,,傳播路徑:,直線
11、傳播,現(xiàn) 象:,日食、月蝕,,,在界面處:,n1sini=n2sinγ,傳播路徑:,從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),傳播方向發(fā)生改變,,由光疏進(jìn)入光密:,i<γ,由光密進(jìn)入光疏:,i>γ,,,當(dāng)γ=900時(shí),全反射現(xiàn)象,,nsinC=1×sin900,海市蜃樓現(xiàn)象,彩虹的形成,n=C/v,例1.如圖所示.P為一堵高墻,M為高h(yuǎn)=0.8 m的矮墻,S為一點(diǎn)光源,三者水平距離如圖.S以速度v0=1 0 m/s豎直向上拋出,求在
12、落回地面前矮墻M在高墻上的影子消失的時(shí)間.(g=10m/s2),,分析:當(dāng)S運(yùn)動(dòng)到S1位置,影子消失,S1,S1S/h=4/1,S1S=3.2m,S能夠上升的最大高度H,H=v02/2g,H=5(m),S在最后上升的H-S1S=1.8m的時(shí)間里M無(wú)影子,t=1.2s,S1放點(diǎn)光源平拋小球,在墻上影子的運(yùn)動(dòng)特征,一.光的直線傳播,例2.如圖所示.平面鏡與x軸平行放置,且兩端的坐標(biāo)分別為(-2;2),(0.2),人眼位于x軸上十2處, 當(dāng)發(fā)
13、光點(diǎn)P從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到哪個(gè)區(qū)間時(shí).人眼可以從平面鏡中看到P點(diǎn)的像.,北京近幾年出題機(jī)會(huì)不多,二、光的反射,例3.點(diǎn)光源S,放在平面鏡MN前若MN不動(dòng),光源S以速度2 m/s沿與鏡面成600角的方向向右勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,則光源在鏡中的像將………( )A.以速率4 m/s沿OS直線方向向右平移B.以速率2 m/s垂直于OS向下平移C.從鏡的另一側(cè)向O點(diǎn)作2 m/s的直線運(yùn)動(dòng)D.在S上看到像以2
14、 m/s速度向S靠近,,北京近幾年出題機(jī)會(huì)不多,,例4、(04年全國(guó)1).如圖所示,S為一在xy平面內(nèi)的點(diǎn)光源。一平面鏡垂直于xy平面放置,它與xy平面的交線為MN,MN與x軸的夾角θ=30°?,F(xiàn)保持S不動(dòng),令平面鏡以速率v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),則S經(jīng)平面鏡所成的像將如何運(yùn)動(dòng)?,以速率v沿像與S連線方向向S運(yùn)動(dòng),北京近幾年出題機(jī)會(huì)不多,(08全國(guó)Ⅱ)15. 一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上, 經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)
15、表面射出, 出射光線相對(duì)于入射光線側(cè)移了一段距離. 在下列情況下, 出射光線側(cè)移距離最大的是A. 紅光以30°的入射角入射B. 紅光以45°的入射角入射C. 紫光以30°的入射角入射D. 紫光以45°的入射角入射,光的折射 平板玻璃的折射特點(diǎn),D,三、光的折射(一)折射、 全反射,(08重慶19 )圖是一個(gè)1/4圓柱體棱鏡的截面圖,圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份,虛線EE1、FF
16、1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n=5/3,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線A.不能從圓弧 射出B.只能從圓弧 射出C.能從圓弧 射出D.能從圓弧 射出,,,,,光的全反射,B,(二).光的色散,,,實(shí)驗(yàn):一束白光通過三棱鏡,(現(xiàn)象)白光經(jīng)過三棱鏡分解為彩色光帶,其中紫光偏折最大,紅光偏折最小,(2)各種色光在同種介質(zhì)中的折射
17、率不同n紫>n靛>n藍(lán)>n綠>n黃>n橙>n紅,(3)由n=c/v,各種色光在同種介質(zhì)中速度不同,(二).三棱鏡折射特點(diǎn) 1.三棱鏡對(duì)光的作用:,,,,,,,,,,,,,光經(jīng)過三棱鏡向底部偏折,S/,2.結(jié)論:,(1)三棱鏡成虛象,位于物體的上方,,,θ,(2)偏折角θ取決于材料的折射率,n越大,θ越大.,(3)兩條法線的夾角是定值,.γ,.i,i+γ=頂角,折射率與頻率及光的性質(zhì)的綜合理解,,,,,,,,,彩虹現(xiàn)象的形成,水蒸氣液
18、珠,經(jīng)過兩次折射,一次全反射而成,例5.如圖abc為一全反射三棱鏡,它的橫截面是等腰直角三角形,一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上發(fā)生全反射,若光線的入射位置不變,改變?nèi)肷涞姆较?不考慮ab面的的反射光線),,a,b,c,,1.若使入射光線順時(shí)針逐漸轉(zhuǎn)動(dòng),如果有光線從ab射出,最先射出的是( ),2.若使入射光線逆時(shí)針逐漸轉(zhuǎn)動(dòng),如果有光線從ab射出,最先射出的是( ),,,?,紅光,紅光的折射角最大,
19、射到ab面的入射角最小;且其臨界角最大,所以紅光先出.,所有光線在垂直入射時(shí)發(fā)生全反射,順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度,在ab面入射角增大,都發(fā)生全反射。,,例6.如圖所示的三棱鏡中,BC面鍍有反射膜,一束白光斜射入AB面,經(jīng)過三棱鏡折射后在屏幕的bc段上形成彩色光帶,(bc離AC很近)則b點(diǎn)的顏色是( ),,,,第一次折射紅光折射角最大,θ,射到BC面紅光的入射角最小反射角也最小,紅光射到AC面的入射角最大在最上方,,,,,紅色,難度較大
20、,例7:如圖所示,只含黃光和紫光的復(fù)色光束PO,沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱后,被分成兩光束OA和OB沿如圖所示方向射出.則 A. OA為黃光,OB為紫光 B. OA為紫光,OB為黃光 C. OA為黃光,OB為復(fù)色光 D. Oa為紫光,OB為復(fù)色光,全反射 光射到界面上,一定發(fā)生反射不一定折射,C,例8。如圖所示,MN為置于水中的平面鏡,呈水平狀態(tài),一束白光從空氣垂直于水面射到平面鏡的O點(diǎn)上,已知紅光和紫
21、光在水與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角分別為α和β,現(xiàn)讓平面鏡以O(shè)點(diǎn)為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),為使光束不從水面射出,轉(zhuǎn)過的角度不能小于多少? ( )A. B.C. α D. β,,,A,全反射 光路圖,臨界光線,例9、由于光的折射,站在岸上的人看到水中的魚的位置會(huì)比魚的實(shí)際位置(高 )潛水員在水中觀察岸上的景物的位置會(huì)比景物的實(shí)際位置(高)假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出
22、時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比將 (延后 )人們觀察到的日落時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比將 (延后 ),,例10、發(fā)出白光的細(xì)線光源ab,長(zhǎng)度為l0,豎直放置,上端a恰好在水面以下,如圖?,F(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光速經(jīng)水面折射后所成的像,由于水對(duì)光有色散作用,若以l1表示紅光成的像的長(zhǎng)度,l2表示紫光成的像的長(zhǎng)度,請(qǐng)比較l1、l2、l0 的大小。,l2<l1<l0,折射成像、折射率,例11、(07全
23、國(guó)Ⅱ)在桌面上有一倒立的玻璃圓錐,其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸,圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直,過軸線的截面為等邊三角形,如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上,光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5,則光束在桌面上形成的光斑半徑為( )A、r B、1.5r C、2r D、2.5r,解析:光線射到斜面上時(shí),入射角大于臨界角,發(fā)生全反射,而后由幾何關(guān)系得到,第二次到達(dá)
24、界面的時(shí)候垂直打出.O點(diǎn)為?ABC的重心,設(shè)EC=x,則由幾何關(guān)系得到:,,解得光斑半徑x=2r,,sinc=1/1.5=2/3,﹤sin600,x,,,C,E,O,r tan600=(x+r) tan300,解法2:,x=2r,,A.從ab面射出B.從ac面射出C.從bc面射出,且與bc面斜交D.從bc面射出,且與bc面垂直,B 、D,折射 全反射 光路圖,例13.(07海南卷)如圖,置于空氣中的一不透明容器中盛滿某
25、種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長(zhǎng)的線光源??拷€光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板,另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠(yuǎn)鏡,用來觀察線光源。開始時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡不能看到線光源的任何一部分。將一光源沿容器底向望遠(yuǎn)鏡一側(cè)平移至某處時(shí),通過望遠(yuǎn)鏡剛好可能看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動(dòng)8.0cm,剛好可以看到其頂端。求此液體的折射率n。,難度較大,,,,,x,,,n=1.25=1.3,確定光路 折射率的
26、測(cè)定,(2)控制出液口緩慢地排出液體,使液面以v0的速率勻速下降,試求池底的光斑移動(dòng)的速率vx,例14.(07江蘇)如圖所示,巡查員站立于一空的貯液池邊,檢查池角處出液口的安全情況。已知池寬為L,照明燈到池底的距離為H。若保持照明光束方向不變,向貯液池中注入某種液體,當(dāng)液面高為H/2時(shí),池底的光斑距離出液口L/4。(1)試求當(dāng)液面高為2H/3時(shí),池底的光斑到出液口的距離x。,難度較大,i,γ,tani=L/H,tanγ=L/2H,l
27、=htanγ=Lh/2H,x=h tani - l = Lh /2H,x=Lh /2H,專題二、光的波動(dòng)性,1、光的本性學(xué)說的發(fā)展史,高考命題頻率非常高,干涉、衍射、電磁波譜、光電效應(yīng)都為重要考點(diǎn),偏振也要重視,,1.(06上海) 、人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了曲折的過程.下列關(guān)于光的本性的陳述符合科學(xué)規(guī)律或歷史事實(shí)的是( BCD )A.牛頓的”微粒說”與愛因斯坦的”光子說”本質(zhì)上是一樣的B.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)顯示了光具有波動(dòng)性
28、C.麥克斯韋預(yù)言了光是一種電磁波D.光具有波粒二象性,光本性的發(fā)展史,2.知識(shí)網(wǎng)絡(luò),光的本質(zhì),,光是波,光是粒子,,,楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),衍射現(xiàn)象,,,光電效應(yīng)現(xiàn)象,康普頓效應(yīng),光具有波粒二像性,麥克斯韋預(yù)言光是電磁波,,大量光子呈現(xiàn)波動(dòng)性,,少量光子呈現(xiàn)粒子性,,光子落在某區(qū)域的概率規(guī)律,概率波,,光和其它物質(zhì)相互作用體現(xiàn)粒子性;光的傳播過程體現(xiàn)波動(dòng)性,2.(06重慶).△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直
29、射入棱鏡底面MN,在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示。由此可知A 棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小B 棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大C a光的頻率比b光的高D a光的波長(zhǎng)比b光的長(zhǎng),B D,近幾年的高考特點(diǎn),3.(05北京)15.在下列各組的兩個(gè)現(xiàn)象中都表現(xiàn)出光具有波動(dòng)性的是 CA.光的折射現(xiàn)象、色散現(xiàn)象B.光的反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象C.光的衍射現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象D.光的直線傳播現(xiàn)象、光電效應(yīng)現(xiàn)象,4.
30、氣象衛(wèi)星向地面發(fā)送的云圖,是由衛(wèi)星上的紅外線感應(yīng)器接收云層發(fā)出的紅外線而形成的圖象,云圖上的黑白程度由云層的溫度高低決定,這是利用了紅外線的A.不可見性B.穿透性C.熱效應(yīng)D.化學(xué)效應(yīng),【C】,所有物體都在向外輻射電磁波,溫度越高,輻射的紅外線越強(qiáng),紅外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)---易衍射,遙控器,注意:各種頻率的電磁波的特性及其應(yīng)用,注意.可見光的基本規(guī)律(1)光的頻率v 紫﹥v 靛﹥v 藍(lán)﹥v 綠﹥v 黃﹥v 橙﹥v紅,(2)真空中波
31、長(zhǎng)規(guī)律:,C =λ0v,λ紅﹥ λ橙﹥ λ黃﹥ λ綠﹥ λ藍(lán)﹥ λ靛﹥ λ紫,(3)光在介質(zhì)中的波長(zhǎng),λ=λ0/n,(一).電磁波譜,左→右:頻率?↑,波長(zhǎng)?↓,1.電磁波譜:,熱作用、易衍射,,熒光作用、消毒,,,,一、光的波動(dòng)說,5.在電磁波譜中,紅外線、可見光和倫琴射線三個(gè)波段的波長(zhǎng)大小關(guān)系是A.紅外線的波長(zhǎng)大于可見光的波長(zhǎng)B.倫琴射線的波長(zhǎng)大于可見的波長(zhǎng)C.紅外線的波長(zhǎng)小于可見光的波長(zhǎng)D.倫琴射線的波長(zhǎng)小于紅外線的波長(zhǎng),
32、【AD】,6.一束單色光從空氣射入玻璃中,則其A.頻率不變,波長(zhǎng)變長(zhǎng)B.頻率變大,波長(zhǎng)不變C.頻率不變,波長(zhǎng)變短D.頻率變小,波長(zhǎng)不變,【C】,2.產(chǎn)生的機(jī)理,(4).?射線?原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的,(1).無(wú)線電波?振蕩電路中自由電子周期性運(yùn)動(dòng),(2).紅外線、可見光、紫外線?原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的,(3).倫琴射線?原子內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的,,-,,,,原子核,原子內(nèi)層電子,原子外層電子,自由電子,,紅外線的主要
33、作用,熱輻射和紅外遙感----熱作用,紫外線的主要作用,化學(xué)作用和熒光效應(yīng),?射線----光子,具有很高的能量,穿透本領(lǐng)強(qiáng).,6.下列關(guān)于紫外線的幾種說法中,正確的是A.紫外線是一種紫色的可見光B.紫外線的頻率比紅外線的頻率低C.紫外線可使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光D.利用紫外線可以進(jìn)行電視機(jī)等電器的遙控,【C】,7. 圖為X射線管的結(jié)構(gòu)示意圖,E為燈絲電源,要使射線管發(fā)出X射線,須在K、A兩電極間加上幾萬(wàn)伏的直流高壓,A.高壓電源
34、正極應(yīng)接在P點(diǎn),X射線從K極發(fā)出B.高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn),X射線從A極發(fā)出C.高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn),X射線從K極發(fā)出D.高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn),X射線從A極發(fā)出,【D】,結(jié)論,等間距的明暗相間的條紋,規(guī)律:,?x= kλ(k=0、1),?x= (2k+1)λ/2(k=0、1),暗條紋,明條紋,(二)、光的干涉現(xiàn)象,1.相干光源:,頻率相同、振動(dòng)方向一致,2.干涉現(xiàn)象:,,O,相鄰明條紋間距:,?x=Lλ/d,,中央明
35、條紋,K=0,雙縫干涉圖樣,2. 波長(zhǎng)越大, 間距越大.,3.規(guī)律:,1.縫越寬,條紋間距越小,?x=Lλ/d,8.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,以白光為光源,在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋,若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片另一縫前放一綠色濾光片,這時(shí)A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋,其它顏色的雙縫干涉條紋消失B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失,其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上無(wú)任何光亮
36、,【C】,干涉條件:相干光源,9.從點(diǎn)光源L發(fā)出的白光,經(jīng)過透鏡后成一平行光束,垂直照射到擋光板P上,板上開有兩條靠得很近的平行狹縫S1、S2,如圖所示.在屏Q上可看到干涉條紋.圖中O點(diǎn)是屏Q上與兩狹縫等距離的一點(diǎn),則A.干涉條紋是黑白的, O是亮點(diǎn)B.干涉條紋是黑白的, O是暗點(diǎn)C.干涉條紋是彩色的, O是亮點(diǎn)D.干涉條紋是彩色的, O是暗點(diǎn),【C】,干涉圖樣的規(guī)律,10.如圖是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,使用波長(zhǎng)為600nm的橙色光照
37、射,在光屏中心P點(diǎn)呈現(xiàn)亮條紋,在P點(diǎn)上方的P1點(diǎn)到S1、S2的路程差恰好為2λ,現(xiàn)將整個(gè)裝置置入折射率為n=1.5的透明液體中,其它條件不變,則A.P和P1都出現(xiàn)亮條紋 B.P為亮條紋,P1為暗條紋C.P為暗條紋,P1為亮條紋 D.P和P1都出現(xiàn)暗條紋,【 A 】,難度較大,干涉條紋的分布規(guī)律,(2).白光的薄膜干涉圖樣特征:,薄膜前后兩表面的反射光的疊加.,4.現(xiàn)象及應(yīng)用,(1).薄膜干涉原因:
38、,彩色條紋,檢查工件表面平整度,應(yīng)用(一),11.圖中所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平的裝置.所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的.檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的?A. a的上表面和b的下表面 B. a的上表面和b的上表面C. a的下表面和b的上表面 D. a的下表面和b的下表面,【C】,12、劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如圖1所示.將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夾入兩
39、張紙片,從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜.當(dāng)光垂直入 射后,從上往下看到的干涉條紋如圖2所示. 現(xiàn)若在圖1裝置中抽去一張紙片,則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后,從上往下觀察到的干涉條紋A.變疏B.變密C.不變D.消失,【A】,2h=Kλ,2h/=k/λ,13、照相機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜,增強(qiáng)了綠光的透射能力,看上去呈淡紫色. 則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為A. 綠光在真空中波長(zhǎng)的1/2.B. 綠光在增透膜中波長(zhǎng)的1
40、/2.C. 綠光在真空中波長(zhǎng)的1/4.D. 綠光在增透膜中波長(zhǎng)的1/4.,【D】,應(yīng)用(二),增透膜,14.”冷光燈”是在燈泡后面的反光鏡玻璃表面鍍一層薄膜,這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)顯著的紅外線,以λ表示紅外線的波長(zhǎng),則薄膜的最小厚度為A.λ/8 B. λ/4 C. λ/2 D. λ,【 B 】,,,,,,(三).光的衍射現(xiàn)象,2.衍射條件:,1.光的衍射:,光繞過小孔或障礙物繼續(xù)傳播
41、的現(xiàn)象,d≤λ,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,條紋寬度與狹縫寬度有關(guān)狹縫越窄,條紋越寬,3.衍射圖樣的特征,中央條紋亮而寬, 兩側(cè)條紋暗而窄.,4.條紋寬度與什么有關(guān)?,條紋寬度與波長(zhǎng)有關(guān).波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射現(xiàn)象越明顯.,5.幾種衍射現(xiàn)象,(1)小孔衍射,孔比較大,直線傳播現(xiàn)象,孔比較小,發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,,泊松亮斑(菲涅耳亮斑),(2)障礙物衍射,,,,障礙物較大,障礙物小到一定程度,6.比較幾個(gè)圖樣特征,,,等距均勻,中央寬亮,干涉圖樣
42、,(1)雙縫干涉與單縫衍射圖樣,衍射圖樣,15.(07上海)光通過各種不同的障礙物后會(huì)產(chǎn)生各種不同的衍射條紋,衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀相對(duì)應(yīng),這一現(xiàn)象說明()(A)光是電磁波。(B)光具有波動(dòng)性。(C)光可以攜帶信息。(D)光具有波粒二象性。,B C,衍射現(xiàn)象,16.用紅光做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),在屏上能觀察到明暗相間且間隔相等的紅色干涉條紋.現(xiàn)若用一張不透明的紙將其中的一個(gè)狹縫擋住,則在屏上可以觀察到A.一片紅光B.
43、和狹縫寬度相當(dāng)?shù)囊粭l紅色亮線C.明暗相間但間隔不等的紅色條紋D.明暗相間間隔均勻的紅色條紋.,【A】,干涉實(shí)驗(yàn)中的縫太寬,不滿足發(fā)生明顯衍射的條件,相當(dāng)于圓孔衍射中的孔比較大,(2)圓孔衍射與泊松亮斑,圓孔衍射,障礙物衍射,(四) 光譜和光譜分析,1.原子光譜,光譜的分類:,,(1)發(fā)射光譜,(2)吸收光譜,按產(chǎn)生的根源分,按產(chǎn)生的結(jié)果分,,(1)連續(xù)光譜,(2)線狀光譜,(1)連續(xù)光譜:,熾熱的固體、液體及高壓氣體產(chǎn)生的光譜是由連
44、續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成.,(2)線狀光譜:,稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的光譜,是由一些不連續(xù)的亮線組成的.,原子光譜,2.光譜分析,(1)明線光譜,(1)稀薄氣體發(fā)光,(2)固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)放在煤氣燈或電弧中燒,注意:每種元素都有各自特有的線狀光譜,不同元素的線狀光譜不同,每種元素只能發(fā)出具有本身特征的特定波長(zhǎng)的光譜線,又叫原子的特征譜線.,(2).暗線光譜:,(吸收光譜),高溫物體發(fā)出的白光通過溫度較低的物質(zhì)時(shí),某些波長(zhǎng)的光波被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的
45、光譜,,,,,,,,,,,,,,分光鏡,S,A,L1,P,L2,B,M,(3)光譜分析:,作光譜分析時(shí),既可以利用明線光譜,又可以利用其吸收光譜。,任何一條光譜線對(duì)應(yīng)的光子的能量都與兩個(gè)定態(tài)的能級(jí)差相對(duì)應(yīng),線狀光譜反映了原子內(nèi)部的能級(jí)結(jié)構(gòu)。,17、(07全國(guó)Ⅱ)如圖,P是一偏振片,P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中哪幾種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光?A、太陽(yáng)光 B、沿豎
46、直方向振動(dòng)的光C、沿水平方向振動(dòng)的光 D、沿與豎直方向成450角振動(dòng)的光,ABD,18.(07江蘇)、光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是A、一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片,以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片,透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B、一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,當(dāng)反射光與折射光線之間的夾角恰好是900時(shí),反射光是偏振光C、日落時(shí)分,拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清晰D、通
47、過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋,D,取材于教材,光的偏振,19.(07天津)下列說法正確的是A.用三棱鏡觀察太陽(yáng)光譜是利用光的干涉現(xiàn)象B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象C.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D.電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來變換頻道的,B,二、光的粒子性,(一)、光電效應(yīng)現(xiàn)象,,1.現(xiàn)象:鋅版受到弧光燈的照射,驗(yàn)電器指針張開,2.光電效應(yīng):在光的照射下物體發(fā)射電子的
48、現(xiàn)象.,3.光電子:光電效應(yīng)中發(fā)射出來的電子,紫外線,(二).探究光電效應(yīng)規(guī)律,3. 光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān).,1. 光強(qiáng)越大,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多.,2. 入射光只有大于某一頻率?0,,才能產(chǎn)生光電效應(yīng).,4.光的強(qiáng)度:,單位時(shí)間照射到單位面積上的光子的總能量.,I=N×h?,(三).光電效應(yīng)規(guī)律,4.入射光照射到金屬上時(shí),光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的,一般不超過10-9 s.,1.任何一種金屬都對(duì)應(yīng)一個(gè)
49、極限頻率,入射光的頻率只有大于極限頻率,才能產(chǎn)生光電效應(yīng).,2.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),只隨入射光的頻率的增大而增大.,3.當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),在單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)跟入射光的強(qiáng)度成正比.,(四).愛因斯坦光子說,4.愛因斯坦光電效應(yīng)程:,1.光子說:在空間傳播的光不是連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫一個(gè)光量子,簡(jiǎn)稱光子.光子的能量跟它的頻率成正比.,2.光子能量: E=h?,3.逸出功:電子逸出金屬表面
50、克服阻力做功的最小值.,(普朗克恒量:h=6.63?10-34 J·s),Ek=mv2/2 = h?-W0,W0,Ek為光電子的初動(dòng)能,能量守恒定律的表述,20、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示,則下面說法中正確的是A.用紫外光照射鋅板,驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).B.用紅色光照射鋅板,驗(yàn)電器指針也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).C.鋅板帶的是負(fù)電荷.D.使驗(yàn)電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷.,【AD】,21、某單色光照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng),則下述措
51、施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是A.延長(zhǎng)光照時(shí)間B.增大光的強(qiáng)度C.換用波長(zhǎng)較低的光照射D.換用頻率較低的光照射,【C】,光電效應(yīng)條件:?>?0,21、用綠光照射一光電管,能產(chǎn)生光電效應(yīng).欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大,應(yīng)A.改用紅光照射B.增大綠光的強(qiáng)度C.增大光電管上的加速電壓D.改用紫光照射.,【D】,最大初動(dòng)能由頻率決定.,22、用某種單色光照射某種金屬表面,發(fā)生光電效應(yīng).現(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱,則
52、A.光電子的最大初動(dòng)能不變B.光電子的最大初動(dòng)能減少 C.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少D.可能不發(fā)生光電效應(yīng),【AC】,單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)跟光的強(qiáng)度成正比,23.(07四川)兩種單色光a和b,a光照射某金屬時(shí)有光電子逸出,b光照射該金屬時(shí)沒有光電子逸出,則A.在真空中,a光的傳播速度較大B.在水中,a光的波長(zhǎng)較小C.在真空中,b光光子能量較大D.在水中,b光的折射率較小,B D,光電效應(yīng) 光本性與折射率結(jié)合,2
53、4、一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的三束光,分別照射到相同的金屬板a、b、c上,如圖所示,已知金屬板b有光電子放出,則A.板a一定不放出光電子B.板a一定放出光電子C.板c一定不放出光電子D.板c一定放出光電子,【D】,25、電鍵K斷開時(shí),用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零.合上電鍵,調(diào)節(jié)滑線變阻器, 當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)為零.由此可知陰極材料的逸出功為A.1
54、.9eVB.0.6eVC.2.5eV D.3.1eV,【A】,難度較大,26.已知鋅的逸出功是3.34eV,銫的逸出功是1.88eV,用不同頻率的光分別照射銫和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng),可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率?變化的Ek -?圖. 若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek -?坐標(biāo)圖中,用實(shí)線表示銫、虛線表示鋅,則正確反映這一過程的圖是,【A】,27.(03廣東). 在右圖所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電
55、管時(shí),電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的B單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng),那么 ( ),A. A光的頻率大于B光的頻率B. B光的頻率大于A光的頻率C.用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是a流向bD.用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是b流向a,A C,28.(07四川)兩種單色光a和b,a光照射某金屬時(shí)有光電子逸出,b光照射該金屬時(shí)沒有光電子逸出,則A.在真空中,a光的傳播速度較大B.在水中,a光
56、的波長(zhǎng)較小C.在真空中,b光光子能量較大D.在水中,b光的折射率較小,B D,例29.電子衍射實(shí)驗(yàn)證明電子具有波動(dòng)性,這種波可稱為A.電磁波B.幾率波C.德布羅意波D.物質(zhì)波,【BCD】,30、某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點(diǎn):A、若狹縫與燈絲平行,則衍射條紋與狹縫平行B、 若狹縫與燈絲垂直,則衍射條紋與狹縫垂直C、 衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān)D、衍射
57、條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān),ACD,單縫衍射,31、(04 全國(guó)) 激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù),它應(yīng)用了光的干涉原理。用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫,待測(cè)物體的速度v與二次曝光時(shí)間間隔Δt的乘積等于雙縫間距。實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔Δt、雙縫到屏之距離l以及相鄰兩條亮紋間距Δx。若所用激光波長(zhǎng)為λ,則該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式是(),B,雙縫干涉條紋間距Δx= l λ/D,33.(07廣東)關(guān)于
58、光的性質(zhì),下列說法正確的是A.光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度B.雙縫干涉說明光具有波動(dòng)性C.光在同種介質(zhì)種沿直線傳播D.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波,BC,光的性質(zhì) 光偏振現(xiàn)象的結(jié)論,(06全國(guó)1)利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí),有下面幾種說法:A.將屏移近雙縫,干涉條紋間距變窄B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的,干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后,干涉條紋間距變寬D.換一個(gè)兩縫間距較大的雙縫,干涉條紋
59、間距變窄E.去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失其中正確的是 .,ABD,雙縫干涉實(shí)驗(yàn),1(03廣東). 在右圖所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時(shí),電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的B單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng),那么 ( ),A. A光的頻率大于B光的頻率B. B光的頻率大于A光的頻率C.用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是a流向bD.用A光照
60、射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是b流向a,A、C,光電效應(yīng),光電管,2(04河南).下表給出了一些金屬材料的逸出功。,現(xiàn)用波長(zhǎng)為400nm的單色光照射上述材料,能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種?(普朗克常量h=6.6×10-34J·s, 光速c=3.00×108m/s)A 2種 B 3種 C 4種 D 5種,A,光電效應(yīng) 光子說,3、一燈泡功率P=15W,
61、均勻的向周圍輻射光波。光波的平均波長(zhǎng)為0.5 μm,求距燈泡10m處,垂直于光的傳播方向上每平方厘米的面積上,每秒鐘平均通過的光子數(shù)?,光源輻射模型的建立,(b)環(huán)保汽車將為2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車,總質(zhì)量3×103kg。當(dāng)它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=50A,電壓U=300V。在此行駛狀態(tài)下(1)求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電;(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤?/p>
62、入功率的90%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī),求汽車所受阻力與車重的比值(g取10m/s2);(3)設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車供電,其他條件不變,求所需的太陽(yáng)能電池板的最小面積。結(jié)合計(jì)算結(jié)果,簡(jiǎn)述你對(duì)該設(shè)想的思考。已知太陽(yáng)輻射的總功率P0 =4×1026W ,太陽(yáng)到地球的距離r= =1.5×1011m ,太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過程中大約有30%的能量損耗,該車所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。,(07江蘇
63、)現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為,光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是A、一定頻率的光照射到鋅板上,光的強(qiáng)度越大,單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多B、肥皂液是無(wú)色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的C、質(zhì)量為10-3kg、速度為10-2m/s的小球,其德布羅意波長(zhǎng)約為10-23 m,不過我們能清晰地觀測(cè)到小球運(yùn)動(dòng)的軌跡D、人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu),因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距大致相同,B D,光電效應(yīng) 光本性物
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