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文档简介

1、1.必须记的:电磁波谱,几种可见光的波长,频必须记的:电磁波谱,几种可见光的波长,频率,波速,光的干涉和衍射条件,现象率,波速,光的干涉和衍射条件,现象,光子及光子及能量表达能量表达,光电效应方程等等光电效应方程等等2.必须会推导的必须会推导的:全反射现象及应用全反射现象及应用,包括光导纤包括光导纤维维,光的薄膜干涉现象及解释光的薄膜干涉现象及解释.公式公式.3.在上述知识达标的情况下在上述知识达标的情况下,偏振偏振,波粒二象性波粒二象性,物物质波质波,光谱分析光谱分析,激光了解和知道即可激光了解和知道即可.4.对于两个高考实验对于两个高考实验:测玻璃的折射率测玻璃的折射率,测光波的测光波的波

2、长作为重点一定要重视波长作为重点一定要重视,特别是游标卡尺特别是游标卡尺5.对于光电效应要作到现象与本质的理解对于光电效应要作到现象与本质的理解.一一.复习建议复习建议(2004北京)对于某单色光,在玻璃中传播北京)对于某单色光,在玻璃中传播时时(玻璃的折射率比水的大玻璃的折射率比水的大)a其速度比在水中的大,其波长比在水中的长其速度比在水中的大,其波长比在水中的长b其速度比在水中的大,其波长比在水中的短其速度比在水中的大,其波长比在水中的短c其速度比在水中的小,其波长比在水中的短其速度比在水中的小,其波长比在水中的短d其速度比在水中的小,其波长比在水中的长其速度比在水中的小,其波长比在水中的

3、长北京近几年的高考题北京近几年的高考题折射率折射率n=c/v 波长波长 = = 0/n(2004北京)已知一束可见光北京)已知一束可见光a是由是由m、n、p三三种单色光组成的。检测发现三种单色光中,种单色光组成的。检测发现三种单色光中,n、p两种色光的频率都大于两种色光的频率都大于m色光;色光;n色光能使某金色光能使某金属发生光电效应,而属发生光电效应,而p色光不能使该金属发生光色光不能使该金属发生光电效应。那么,光束电效应。那么,光束a通过三棱镜的情况是通过三棱镜的情况是折射率折射率 光电效应光电效应 电磁波谱电磁波谱(2006北京)水的折射率为北京)水的折射率为n,距水面深,距水面深h处有

4、处有一个点光源,岸上的人看到水面被该光源照亮一个点光源,岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的的直径为的圆形区域的的直径为)1tan(arcsin2nh)tan(arcsin2nh)1tan(arccos2nh)cot(arccos2nhabcd折射率折射率 全反射全反射 光路图光路图(2006(2006北京)游北京)游标为标为20分度(测量值可准确分度(测量值可准确到到0.05mm)的卡尺示数如图所示,两测角)的卡尺示数如图所示,两测角间狭缝的宽度为间狭缝的宽度为 mm用激光照射该狭用激光照射该狭缝,在屏上出现衍射条纹,如果减小狭缝缝,在屏上出现衍射条纹,如果减小狭缝的宽度,衍射条纹的宽度

5、将的宽度,衍射条纹的宽度将 图10.15,变宽,变宽单缝衍射现象单缝衍射现象(2007北京北京)光导纤维的结构如图所示,其内芯光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。以下关于和外套材料不同,光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是光导纤维的说法正确的是a、内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯、内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射与外套的界面发生全反射b、内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯、内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射与外套的界面发生全反射c、内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯、内芯的折射率比外套小,光传播时在内

6、芯与外套的界面发生折射与外套的界面发生折射d、内芯的折射率与外套相同,外套的材料有、内芯的折射率与外套相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用韧性,可以起保护作用全反射条件全反射条件 光导纤维光导纤维(08北京北京)13下列说法中正确的是(下列说法中正确的是()(a)用分光镜观察光谱是利用光折射时的色)用分光镜观察光谱是利用光折射时的色散现象散现象(b)用)用x光机透视人体是利用光电效应光机透视人体是利用光电效应(c)光导纤维传输信号是利用光的干涉现象)光导纤维传输信号是利用光的干涉现象(d)门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象)门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象分光镜、色散、全反射、折射分光镜、

7、色散、全反射、折射(08四川)四川)21如图,一束单色光射入一玻璃球如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为体,入射角为60。己知光线在玻璃球内经一。己知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为平行。此玻璃的折射率为 a b1.5 c d2231sin600=nsin几何关系知几何关系知=300(全国(全国卷)卷) 21一束由红、蓝两单色光组成一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角 射射入,穿过玻璃砖从下表面射出,已知该玻璃对入,穿过玻璃砖从下表面射出,已知

8、该玻璃对红光的折射率为红光的折射率为1.5,设红光与蓝光穿过玻璃砖,设红光与蓝光穿过玻璃砖所需时间分别为所需时间分别为t1和和t2,则在,则在 逐渐由逐渐由0 增大到增大到90 的过程中的过程中( )a.t1始终大于始终大于t2b.t1始终小于始终小于t2c.t1先大于后小于先大于后小于t2d.t1先小于后大于先小于后大于t2折射率折射率n=c/v 电磁波谱电磁波谱 专题一专题一 几何光学几何光学1.光的直线传播光的直线传播2.光的反射光的反射3.光的折射光的折射 折射定律折射定律 全反射全反射 (08全国全国)15. 一束单色光斜射到厚平板玻璃一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上的一个表面

9、上, 经两次折射后从玻璃板另一个表经两次折射后从玻璃板另一个表面射出面射出, 出射光线相对于入射光线侧移了一段距出射光线相对于入射光线侧移了一段距离离. 在下列情况下在下列情况下, 出射光线侧移距离最大的是出射光线侧移距离最大的是a. 红光以红光以30的入射角入射的入射角入射b. 红光以红光以45的入射角入射的入射角入射c. 紫光以紫光以30的入射角入射的入射角入射d. 紫光以紫光以45的入射角入射的入射角入射光的折射光的折射 平板玻璃的折射特点平板玻璃的折射特点一、光的折射(一、光的折射(一一)折射、)折射、 全反射全反射d(08重庆重庆19 )图是一个)图是一个1/4圆柱体棱镜的截面图,圆

10、柱体棱镜的截面图,图中图中e、f、g、h将半径将半径om分成分成5等份,虚等份,虚线线ee1、ff1、gg1、hh1平行于半径平行于半径on,on边可吸收到达其上的所有光线边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的已知该棱镜的折射率折射率n=5/3,若平行光束垂直入射并覆盖若平行光束垂直入射并覆盖om,则光线则光线a.不能从圆弧不能从圆弧 射出射出b.只能从圆只能从圆弧弧 射出射出c.能从圆能从圆弧弧 射出射出d.能从圆能从圆弧弧 射出射出 1nf1ng11gh1h m光的全反射光的全反射.光的色散光的色散实验实验: :一束白光通过三棱镜一束白光通过三棱镜(现象)白光经过三棱镜分解为彩色光(现象

11、)白光经过三棱镜分解为彩色光带带, ,其中紫光偏折最大其中紫光偏折最大, ,红光偏折最小红光偏折最小(2)各种色光在同种介质中的折射率不同各种色光在同种介质中的折射率不同n紫紫n靛靛n蓝蓝n绿绿n黄黄n橙橙n红红(3)由由n=c/v, ,各种色光在同种介质中速度不各种色光在同种介质中速度不同同偏转偏转角角折射折射率率n光速光速c全反射全反射临界角临界角频率频率 f波长波长 光子光子能量能量红光红光最小最小红光红光最小最小红光红光最大最大红光红光最大最大红光红光最小最小红光红光最大最大红光红光最小最小紫光紫光最大最大紫光紫光最大最大紫光紫光最小最小紫光紫光最小最小紫光紫光最大最大紫光紫光最小最小

12、紫光紫光最大最大折射率与频率及光的性质的综合理解折射率与频率及光的性质的综合理解彩虹现象的形成彩虹现象的形成水蒸气液珠水蒸气液珠经过两次折射,一次全反射而成经过两次折射,一次全反射而成例例5.如图如图abc为一全反射三棱镜为一全反射三棱镜,它的横截面是等腰直角它的横截面是等腰直角三角形三角形,一束白光垂直入射到一束白光垂直入射到ac面上面上,在在ab面上发生全面上发生全反射反射,若光线的入射位置不变若光线的入射位置不变,改变入射的方向改变入射的方向(不考虑不考虑ab面的的反射光线面的的反射光线)abc1.若使入射光线顺时针逐渐转动若使入射光线顺时针逐渐转动,如果有如果有光线从光线从ab射出射出

13、,最先射出的是最先射出的是( )2.若使入射光线逆时针逐渐转动若使入射光线逆时针逐渐转动,如果有如果有光线从光线从ab射出射出,最先射出的是最先射出的是( )? ?例例7:如图所示,只含黄光和紫光的复色光束:如图所示,只含黄光和紫光的复色光束po,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,被分成沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,被分成两光束两光束oa和和ob沿如图所示方向射出则沿如图所示方向射出则 a. oa为黄光,为黄光,ob为紫光为紫光 b. oa为紫光,为紫光,ob为黄光为黄光 c. oa为黄光,为黄光,ob为复色光为复色光 d. oa为紫光,为紫光,ob为复色光为复色光 全反射全反射 光射

14、到界面上,一定发生反射不一定折射光射到界面上,一定发生反射不一定折射例例8。如图所示,。如图所示,mn为置于水中的平面镜,呈水为置于水中的平面镜,呈水平状态,一束白光从空气垂直于水面射到平面镜平状态,一束白光从空气垂直于水面射到平面镜的的o点上,已知红光和紫光在水与空气界面发生全点上,已知红光和紫光在水与空气界面发生全反射的临界角分别为反射的临界角分别为和和,现让平面镜以,现让平面镜以o点为轴点为轴沿顺时针方向转动,为使光束不从水面射出,转沿顺时针方向转动,为使光束不从水面射出,转过的角度不能小于多少?过的角度不能小于多少? ( )a. b.c. d. mno水白光22全反射全反射 光路图,光

15、路图,临界光线临界光线例例9、由于光的折射,站在岸上的人看到、由于光的折射,站在岸上的人看到水中的鱼的位置会比鱼的实际位置水中的鱼的位置会比鱼的实际位置( )潜潜水员在水中观察岸上的景物的位置会比景水员在水中观察岸上的景物的位置会比景物的实际位置(物的实际位置( )假设地球表面不存在大气层,那么人们观假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将相比将 ( )人们观察到的日落时刻与)人们观察到的日落时刻与实际存在大气层的情况相比将实际存在大气层的情况相比将 ( )ab水例例10、发出白光的细线光源、发出白光的细线光源ab,长度

16、为,长度为l0,竖直放置,竖直放置,上端上端a恰好在水面以下,如图。现考虑线光源恰好在水面以下,如图。现考虑线光源ab发出的发出的靠近水面法线(图中的虚线靠近水面法线(图中的虚线)的细光速经水面折射后所的细光速经水面折射后所成的像,由于水对光有色散作用,若以成的像,由于水对光有色散作用,若以l1表示红光成的表示红光成的像的长度,像的长度,l2表示紫光成的像的长度,请比较表示紫光成的像的长度,请比较l1、l2、l0 的大小。的大小。折射成像、折射率折射成像、折射率例例6. .如图所示的三棱镜中如图所示的三棱镜中, ,bc面镀有反射膜面镀有反射膜, ,一束白光一束白光斜射入斜射入ab面面, ,经过

17、三棱镜折射后在屏幕的经过三棱镜折射后在屏幕的bc段上形成段上形成彩色光带彩色光带, ,(离离很近)则很近)则b点的颜色是(点的颜色是( ) )abcbc2.(06重庆重庆)omn为玻璃等腰三棱镜的横截面。为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面mn,在棱镜侧面在棱镜侧面om、on上反射和折射的情况如图所上反射和折射的情况如图所示。由此可知示。由此可知a 棱镜内棱镜内a光的传播速度比光的传播速度比b光的小光的小b 棱镜内棱镜内a光的传播速度比光的传播速度比b光的大光的大c a光的频率比光的频率比b光的高光的高d a光的波长比光的波长

18、比b光的长光的长近几年的高考特点近几年的高考特点例例12(05全国全国1)图示为一直角棱镜的横截面,)图示为一直角棱镜的横截面,60,90abcbac 。一平行细光束。一平行细光束从从o点沿垂直于点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率知棱镜材料的折射率n=,若不考虑原,若不考虑原入射光在入射光在bc面上的反射光,则有光线面上的反射光,则有光线( )2a从从ab面射出面射出b从从ac面射出面射出c从从bc面射出,且与面射出,且与bc面斜交面斜交d从从bc面射出,且与面射出,且与bc面垂直面垂直 折射折射 全反射全反射 光路图光路图例例11、(07全国全国)在桌面

19、上有一倒立的玻璃圆锥,其在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一半径为半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为(,则光束在桌面上形成的光斑半径为( )a、r b、1.5r c、2r d、2.5r作业作业例例13.(07海南卷)海南卷)如图,置于空气

20、中的一不透明容器如图,置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某任何一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光处时,通过望远镜刚好可能

21、看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动源沿同一方向移动8.0cm,刚好可以看到其顶端。求此,刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率液体的折射率n。 难度较大难度较大()控制出液口缓慢地排()控制出液口缓慢地排出液体,使液面以出液体,使液面以v0的速率的速率匀速下降,试求池底的光斑匀速下降,试求池底的光斑移动的速率移动的速率vx例例14.(07江苏江苏)如图所示,巡查员站立于一空的贮液池如图所示,巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为边,检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为,照,照明灯到池底的距离为明灯到池底的距离为。若保持照明光束方向不变,向。若保持照明光束方向不

22、变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为贮液池中注入某种液体,当液面高为时,池底的时,池底的光斑距离出液口光斑距离出液口。()试求当液面高为()试求当液面高为时,池底的时,池底的光斑到出液口的距离光斑到出液口的距离x。 难度较大难度较大1.(06上海上海) 、人类对光的本性的认识经历了曲、人类对光的本性的认识经历了曲折的过程折的过程.下列关于光的本性的陈述符合科学规下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是律或历史事实的是( )a.牛顿的牛顿的”微粒说微粒说”与爱因斯坦的与爱因斯坦的”光子说光子说”本质上是一样的本质上是一样的b.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性光的双缝干涉实验显示了光具

23、有波动性c.麦克斯韦预言了光是一种电磁波麦克斯韦预言了光是一种电磁波d.光具有波粒二象性光具有波粒二象性光本性的发展史光本性的发展史2.知识网络知识网络光光的的本本质质光光是是波波光光是是粒粒子子杨氏双缝杨氏双缝干涉实验干涉实验衍射现象衍射现象光电效光电效应现象应现象康普顿康普顿效应效应光具有波粒二像性光具有波粒二像性麦克斯韦预言麦克斯韦预言光是电磁波光是电磁波大量光大量光子呈现子呈现波动性波动性少量光少量光子呈现子呈现粒子性粒子性光子落光子落在某区在某区域的概域的概率规律率规律概率波概率波光和其它物质相互作用体现粒子性;光的传播过程光和其它物质相互作用体现粒子性;光的传播过程体现波动性体现波

24、动性3.(05北京北京)15在下列各组的两个现象中都表在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是现出光具有波动性的是 光的折射现象、色散现象光的折射现象、色散现象光的反射现象、干涉现象光的反射现象、干涉现象光的衍射现象、偏振现象光的衍射现象、偏振现象光的直线传播现象、光电效应现象光的直线传播现象、光电效应现象4.气象卫星向地面发送的云图气象卫星向地面发送的云图,是由卫星上的红是由卫星上的红外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图象象,云图上的黑白程度由云层的温度高低决定云图上的黑白程度由云层的温度高低决定,这这是利用了红外线的是利用了红外线的a.不可

25、见性不可见性b.穿透性穿透性c.热效应热效应d.化学效应化学效应所有物体都在向外辐射电磁波所有物体都在向外辐射电磁波温度越高,辐射的红外线越强温度越高,辐射的红外线越强红外线的波长长红外线的波长长-易衍射易衍射 遥控器遥控器注意:注意:各种频率各种频率的电磁波的电磁波的特性及的特性及其应用其应用注意注意.可见光的基本规律可见光的基本规律(1)(1)光的频率光的频率v 紫紫v 靛靛v 蓝蓝v 绿绿v 黄黄v 橙橙v红红(2)真空中波长规律真空中波长规律:c =0 0v红红 橙橙 黄黄 绿绿 蓝蓝 靛靛 紫紫(3)(3)光在介质中的波长光在介质中的波长=0/n(一)(一).电磁波谱电磁波谱左左右右

26、:频率频率 ,波长波长 1.电磁波谱电磁波谱:热作用、易衍射热作用、易衍射荧光作用、消毒荧光作用、消毒一、光的波动说一、光的波动说5.在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线三个波段的波长大小关系是三个波段的波长大小关系是a.红外线的波长大于可见光的波长红外线的波长大于可见光的波长b.伦琴射线的波长大于可见的波长伦琴射线的波长大于可见的波长c.红外线的波长小于可见光的波长红外线的波长小于可见光的波长d.伦琴射线的波长小于红外线的波长伦琴射线的波长小于红外线的波长6.一束单色光从空气射入玻璃中一束单色光从空气射入玻璃中,则其则其a.频率不变频率不变,波长变长波

27、长变长b.频率变大频率变大,波长不变波长不变c.频率不变频率不变,波长变短波长变短d.频率变小频率变小,波长不变波长不变2.产生的机理产生的机理(4). 射线射线 原子核受到激发后产生的原子核受到激发后产生的(1).无线电波无线电波 振荡电路中自由电子周期性运动振荡电路中自由电子周期性运动(2).红外线、可见光、紫外线红外线、可见光、紫外线 原子的外层电子受到激原子的外层电子受到激发后产生的发后产生的(3).伦琴射线伦琴射线 原子内层电子受到激发后产生的原子内层电子受到激发后产生的-原子核原子核原子内层电子原子内层电子原子外层电子原子外层电子自由自由电子电子红外线的主要作用红外线的主要作用热辐

28、射和红外遥感热辐射和红外遥感-热作用热作用紫外线的主要作用紫外线的主要作用:化学作用和荧光效应化学作用和荧光效应 射线射线-光子光子:具有很高的能量具有很高的能量,穿透本领强穿透本领强.6.下列关于紫外线的几种说法中下列关于紫外线的几种说法中,正确的是正确的是a.紫外线是一种紫色的可见光紫外线是一种紫色的可见光b.紫外线的频率比红外线的频率低紫外线的频率比红外线的频率低c.紫外线可使钞票上的荧光物质发光紫外线可使钞票上的荧光物质发光d.利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控 7. 图为图为x射线管的结构示意图射线管的结构示意图,e为灯丝电源,为灯丝电源,要使射

29、线管发出要使射线管发出x射线,须在射线,须在k、a两电极间加两电极间加上几万伏的直流高压,上几万伏的直流高压,a.高压电源正极应接在高压电源正极应接在p点点,x射线从射线从k极发出极发出b.高压电源正极应接在高压电源正极应接在p点点,x射线从射线从a极发出极发出c.高压电源正极应接在高压电源正极应接在q点点,x射线从射线从k极发出极发出d.高压电源正极应接在高压电源正极应接在q点点,x射线从射线从a极发出极发出结结论论等间距的明暗相间的条纹等间距的明暗相间的条纹规律:规律:x= k(k=0、1)x= (2k+1)/2(k=0、1) 暗条纹暗条纹明条纹明条纹光的干涉现象光的干涉现象1.相干光源:

30、相干光源:频率相同、振动方向一致频率相同、振动方向一致2.干涉现象干涉现象:o o1 12 23 31 12 23 34 4相邻明条纹间距:相邻明条纹间距:x=l/dx x中央明条纹中央明条纹s s1 1s s2 2s sxo ok=0l双缝干涉图样双缝干涉图样2. 波长越大波长越大, 间距越大间距越大.3.规律规律:1.缝越宽缝越宽,条纹间距越小条纹间距越小x=l/d8.在双缝干涉实验中在双缝干涉实验中,以白光为光源以白光为光源,在屏幕上观察在屏幕上观察到了彩色干涉条纹到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色若在双缝中的一缝前放一红色滤光片另一缝前放一绿色滤光片滤光片另一缝前放一绿色滤光

31、片,这时这时a.只有红色和绿色的双缝干涉条纹只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双其它颜色的双缝干涉条纹消失缝干涉条纹消失b.红色和绿色的双缝干涉条纹消失红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双其它颜色的双缝干涉条纹依然存在缝干涉条纹依然存在c.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有但屏上仍有光亮光亮d.屏上无任何光亮屏上无任何光亮干涉条件:相干光源干涉条件:相干光源10如图是双缝干涉实验装置,使用波长为如图是双缝干涉实验装置,使用波长为600nm的橙色的橙色光照射,在光屏中心光照射,在光屏中心p点呈现亮条纹,在点呈现亮条纹,在p点上方的点上方的p1点点

32、到到s1、s2的路程差恰好为的路程差恰好为2,现将整个装置置入折射率为,现将整个装置置入折射率为n=1.5的透明液体中,其它条件不变,则的透明液体中,其它条件不变,则ap和和p1都出现亮条纹都出现亮条纹 bp为亮条纹,为亮条纹,p1为暗条纹为暗条纹cp为暗条纹,为暗条纹,p1为亮条纹为亮条纹 dp和和p1都出现暗条纹都出现暗条纹干涉条纹的分布规律干涉条纹的分布规律(2).白光的薄膜干涉图样特征白光的薄膜干涉图样特征:薄膜前后两表面的反射光的叠加薄膜前后两表面的反射光的叠加.4.现象及应用现象及应用(1).薄膜干涉原因薄膜干涉原因:彩色条纹彩色条纹检查工件表面平整度检查工件表面平整度应用应用(一

33、一)11.图中所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是图中所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置否平的装置.所用单色光是用普通光源加滤光片产生的所用单色光是用普通光源加滤光片产生的.检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的的光线叠加而成的?a. a的上表面和的上表面和b的下表面的下表面 b. a的上表面和的上表面和b的上表面的上表面c. a的下表面和的下表面和b的上表面的上表面 d. a的下表面和的下表面和b的下表面的下表面 12、劈尖干涉是一种薄膜干涉、劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图其装置如图1所示所示.将一

34、块将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直当光垂直入入 射后,从上往下看到的干涉条纹如图射后,从上往下看到的干涉条纹如图2所示所示. 现若在图现若在图1装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹膜后,从上往下观察到的干涉条纹a变疏变疏b变密变密c不变不变d消失消失2h=k2h/=k/13、照相机镜头上涂有一层增透膜、照相机镜头上涂有一层增透膜,增强了

35、绿光的透射能增强了绿光的透射能力力,看上去呈淡紫色看上去呈淡紫色. 则所镀薄膜的厚度最小应为则所镀薄膜的厚度最小应为a. 绿光在真空中波长的绿光在真空中波长的1/2.b. 绿光在增透膜中波长的绿光在增透膜中波长的1/2.c. 绿光在真空中波长的绿光在真空中波长的1/4.d. 绿光在增透膜中波长的绿光在增透膜中波长的1/4.应用应用(二二) 增透膜增透膜14.”冷光灯冷光灯”是在灯泡后面的反光镜玻璃表面镀一层是在灯泡后面的反光镜玻璃表面镀一层薄膜薄膜,这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应显著的红外线效应显著的红外线,以以表示红外线的波长表示红外线的

36、波长,则薄膜的则薄膜的最小厚度为最小厚度为a./8 b. /4 c. /2 d. (三)(三).光的衍射现象光的衍射现象2.衍射条件衍射条件:1.光的衍射光的衍射: 光绕过小孔或障碍物继续传播的现象光绕过小孔或障碍物继续传播的现象d才能观察到明显的衍射现象才能观察到明显的衍射现象条纹宽度与狭缝宽度有关条纹宽度与狭缝宽度有关狭缝越窄,条纹越宽狭缝越窄,条纹越宽3.衍射图样的特征衍射图样的特征中央条纹亮而宽中央条纹亮而宽, 两侧条纹暗而窄两侧条纹暗而窄.4.条纹宽度与什么有关条纹宽度与什么有关?条纹宽度与波长有关条纹宽度与波长有关.波长越长波长越长,衍射现象越明显衍射现象越明显.5.几种衍射现象几

37、种衍射现象(1)小孔衍射小孔衍射孔比较大孔比较大直线传播现象直线传播现象孔比较小孔比较小发生明显衍射现象发生明显衍射现象泊松亮斑泊松亮斑(菲涅耳亮斑菲涅耳亮斑)(2)障碍物衍射)障碍物衍射障碍物较大障碍物较大障碍物小到一定程度障碍物小到一定程度6.比较几个图样特征比较几个图样特征等距等距均匀均匀中央中央宽亮宽亮干涉图样干涉图样(1)双缝干涉与单缝衍射图样双缝干涉与单缝衍射图样衍射图样衍射图样15.(07上海)光通过各种不同的障碍物后会产上海)光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹,衍射条纹的图样与障生各种不同的衍射条纹,衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应,这一现象说明碍物的形状相对应

38、,这一现象说明 ()(a)光是电磁波。)光是电磁波。(b)光具有波动性。)光具有波动性。(c)光可以携带信息。)光可以携带信息。(d)光具有波粒二象性。)光具有波粒二象性。衍射现象衍射现象16.用红光做杨氏双缝干涉实验时用红光做杨氏双缝干涉实验时,在屏上能观察到明在屏上能观察到明暗相间且间隔相等的红色干涉条纹暗相间且间隔相等的红色干涉条纹.现若用一张不透明现若用一张不透明的纸将其中的一个狭缝挡住的纸将其中的一个狭缝挡住,则在屏上可以观察到则在屏上可以观察到a.一片红光一片红光b.和狭缝宽度相当的一条红色亮线和狭缝宽度相当的一条红色亮线c.明暗相间但间隔不等的红色条纹明暗相间但间隔不等的红色条纹

39、d.明暗相间间隔均匀的红色条纹明暗相间间隔均匀的红色条纹.干涉实验中的缝太宽干涉实验中的缝太宽,不满足发生明显衍射的条件不满足发生明显衍射的条件,相当相当于圆孔衍射中的孔比较大于圆孔衍射中的孔比较大(2)圆孔衍射与泊松亮斑圆孔衍射与泊松亮斑圆孔衍射圆孔衍射障碍物衍射障碍物衍射(四)(四) 光谱和光谱分析光谱和光谱分析1.原子光谱原子光谱光谱的分类光谱的分类:(1)发射光谱发射光谱(2)吸收光谱吸收光谱按产生的根源分按产生的根源分按产生的结果分按产生的结果分(1)连续光谱连续光谱(2)线状光谱线状光谱(1)连续光谱连续光谱: 炽热的固体、液体及高压气体产生的光炽热的固体、液体及高压气体产生的光谱

40、是由连续分布的一切波长的光组成谱是由连续分布的一切波长的光组成.(2)线状光谱线状光谱: 稀薄气体发光产生的光谱稀薄气体发光产生的光谱,是由一些不连是由一些不连续的亮线组成的续的亮线组成的.原子光谱原子光谱2.光谱分析光谱分析(1)明线光谱)明线光谱 (1)稀薄气体发光稀薄气体发光(2)固态和液态物质放在煤气灯或电弧中烧固态和液态物质放在煤气灯或电弧中烧注意注意:每种元素都有各自特有的线状光谱每种元素都有各自特有的线状光谱,不同元素的线不同元素的线状光谱不同状光谱不同,每种元素只能发出具有本身特征的特定波每种元素只能发出具有本身特征的特定波长的光谱线长的光谱线,又叫原子的特征谱线又叫原子的特征

41、谱线.(2).暗线光谱暗线光谱:(吸收光谱吸收光谱)高温物体发出的白光通过温度较低的物质时高温物体发出的白光通过温度较低的物质时,某些波长某些波长的光波被物质吸收后产生的光谱的光波被物质吸收后产生的光谱分光镜分光镜sal1pl2bm(3)光谱分析:)光谱分析: 作光谱分析时,既可以利用明线光谱,又可以利用作光谱分析时,既可以利用明线光谱,又可以利用其吸收光谱。其吸收光谱。 任何一条光谱线对应的光子的能量都与两个定态的能任何一条光谱线对应的光子的能量都与两个定态的能级差相对应,线状光谱反映了原子内部的能级结构。级差相对应,线状光谱反映了原子内部的能级结构。17、(07全国全国)如图,如图,p是一

42、偏振片,是一偏振片,p的透振的透振方向(用带箭头的实线表示)为竖直方向。下方向(用带箭头的实线表示)为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射列四种入射光束中哪几种照射p时能在时能在p的另一的另一侧观察到透射光?侧观察到透射光?a、太阳光、太阳光 b、沿竖直方向振动的光、沿竖直方向振动的光c、沿水平方向振动的光、沿水平方向振动的光 d、沿与竖直方向成、沿与竖直方向成450角振动的光角振动的光 光束p18.(07江苏)江苏)、光的偏振现象说明光是横波,下列、光的偏振现象说明光是横波,下列现象中不能反映光的偏振特性的是现象中不能反映光的偏振特性的是a、一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋、一束

43、自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化b、一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射、一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光与折射光线之间的夹角恰好是光与折射光线之间的夹角恰好是900时,反射光是偏振时,反射光是偏振光光c、日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前、日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰装上偏振光片可以使景象更清晰d、通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条、通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹纹取材于教材,光的偏振取材于教材,光的偏振19.(07天津)

44、下列说法正确的是天津)下列说法正确的是a.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象b.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象现象c.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象光的偏振现象d.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的变换频道的光的粒子性光的粒子性(一一)、光电效应现象、光电效应现象弧光灯弧光灯锌板锌板1.现象现象:锌版受到弧锌版受到弧光灯的照射光灯的照射,验电验电器指针张开器指针张开2.光电效应光电效应:在光在光

45、的照射下物体发射的照射下物体发射电子的现象电子的现象.3.光电子光电子:光电效应光电效应中发射出来的电子中发射出来的电子紫外线紫外线验电器验电器(二二).探究光电效应规律探究光电效应规律3. 光电子的光电子的最大初动能最大初动能只与入射光的频率有关只与入射光的频率有关.1. 光强光强越大越大,单位时间内发射的光电子数越多单位时间内发射的光电子数越多.2. 入射光只有大于某一频率入射光只有大于某一频率 0,,才能产生光电才能产生光电效应效应.4.光的强度光的强度:单位时间照射到单位面积上的单位时间照射到单位面积上的光子的光子的总能量总能量.i=nh (三三).光电效应规律光电效应规律4.入射光照

46、射到金属上时入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬光电子的发射几乎是瞬时的时的,一般不超过一般不超过10-9 s.1.任何一种金属都对应一个极限频率任何一种金属都对应一个极限频率,入射光的频入射光的频率只有大于极限频率率只有大于极限频率,才能产生光电效应才能产生光电效应.2.光电子的最大初动能与入射光的强度无关光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随只随入射光的频率的增大而增大入射光的频率的增大而增大.3.当入射光的频率大于极限频率时当入射光的频率大于极限频率时,在单位时间发在单位时间发射的光电子数跟入射光的强度成正比射的光电子数跟入射光的强度成正比.(四四).爱因斯坦光子说爱因斯坦光子

47、说4.爱因斯坦光电效应程爱因斯坦光电效应程:1.光子说光子说:在空间传播的光不是连续的,而是一份在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫一个光量子一份的,每一份叫一个光量子,简称光子简称光子.光子的能光子的能量跟它的频率成正比量跟它的频率成正比.2.光子能量光子能量: e=h 3.逸出功逸出功:电子逸出金属表面克服阻力做功的最小电子逸出金属表面克服阻力做功的最小值值.(普朗克恒量:(普朗克恒量:h=6.63 10-34 js)ek=mv2/2 = h w0w0ek为光电子的初动能为光电子的初动能能量守恒定律的表述能量守恒定律的表述20、光电效应实验的装置如图所示、光电效应实验的装置如

48、图所示,则下面说法则下面说法中正确的是中正确的是a.用紫外光照射锌板用紫外光照射锌板,验电器指针会发生偏转验电器指针会发生偏转.b.用红色光照射锌板用红色光照射锌板,验电器指针也会发生偏转验电器指针也会发生偏转.c.锌板带的是负电荷锌板带的是负电荷.d.使验电器指针发生偏转的是正电荷使验电器指针发生偏转的是正电荷.21、某单色光照射某金属时不能产生光电效、某单色光照射某金属时不能产生光电效应应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是的是a.延长光照时间延长光照时间b.增大光的强度增大光的强度c.换用波长较低的光照射换用波长较低的光照射d.换用频率较低的光照

49、射换用频率较低的光照射光电效应条件光电效应条件: 021、用绿光照射一光电管、用绿光照射一光电管,能产生光电效应能产生光电效应.欲使光欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应应a.改用红光照射改用红光照射b.增大绿光的强度增大绿光的强度c.增大光电管上的加速电压增大光电管上的加速电压d.改用紫光照射改用紫光照射.最大初动能由频率决定最大初动能由频率决定.22、用某种单色光照射某种金属表面,发生、用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应光电效应.现将该单色光的光强减弱,则现将该单色光的光强减弱,则a.光电子的最大初动能不变光电子的最大初动能不变b.光电子的最大

50、初动能减少光电子的最大初动能减少 c.单位时间内产生的光电子数减少单位时间内产生的光电子数减少d.可能不发生光电效应可能不发生光电效应单位时间发射的光电子数跟光的强度成正比单位时间发射的光电子数跟光的强度成正比23.(07四川)四川)两种单色光两种单色光a和和b,a光照射某金属光照射某金属时有光电子逸出,时有光电子逸出,b光照射该金属时没有光电子光照射该金属时没有光电子逸出,则逸出,则a在真空中,在真空中,a光的传播速度较大光的传播速度较大b在水中,在水中,a光的波长较小光的波长较小c在真空中,在真空中,b光光子能量较大光光子能量较大d在水中,在水中,b光的折射率较小光的折射率较小光电效应光电

51、效应 光本性与折射率结合光本性与折射率结合24、一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解、一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属分别照射到相同的金属板板a、b、c上上,如图所示如图所示,已知金属板已知金属板b有光电子有光电子放出放出,则则a.板板a一定不放出光电子一定不放出光电子b.板板a一定放出光电子一定放出光电子c.板板c一定不放出光电子一定不放出光电子d.板板c一定放出光电子一定放出光电子 25、电键、电键k断开时断开时,用光子能量为用光子能量为2.5ev的一束的一束光照射阴极光照射阴极p,发现电流表读数不为零发现电流表读数不为零.合上电合

52、上电键键,调节滑线变阻器调节滑线变阻器, 当电压表读数大于或等当电压表读数大于或等于于0.60v时时,电流表读数为零电流表读数为零.由此可知阴极材由此可知阴极材料的逸出功为料的逸出功为a.1.9evb.0.6evc.2.5ev d.3.1ev 26.已知锌的逸出功是已知锌的逸出功是3.34ev,铯的逸出功是铯的逸出功是1.88ev,用不同频率的光分别照射铯和锌的表面而产生光用不同频率的光分别照射铯和锌的表面而产生光电效应电效应,可得到光电子最大初动能可得到光电子最大初动能ek随入射光频率随入射光频率 变化的变化的ek - 图图. 若将二者的图线画在同一个若将二者的图线画在同一个ek - 坐标图

53、中坐标图中,用实线表示铯、虚线表示锌用实线表示铯、虚线表示锌,则正确反则正确反映这一过程的图是映这一过程的图是27.(03广东)广东). 在右图所示的光电管的实验中,在右图所示的光电管的实验中,发现用一定频率的发现用一定频率的a单色光照射光电管时,电流单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的表指针会发生偏转,而用另一频率的b单色光照单色光照射时不发生光电效应,那么射时不发生光电效应,那么 ( )光电管光电管电源电源gaba. a光的频率大于光的频率大于b光的频率光的频率b. b光的频率大于光的频率大于a光的频率光的频率c.用用a光照射光电管时流过电流光照射光电管时流过电流表表g

54、的电流方向是的电流方向是a流向流向bd.用用a光照射光电管时流过电流光照射光电管时流过电流表表g的电流方向是的电流方向是b流向流向a28.(07四川)四川)两种单色光两种单色光a和和b,a光照射某金属光照射某金属时有光电子逸出,时有光电子逸出,b光照射该金属时没有光电子光照射该金属时没有光电子逸出,则逸出,则a在真空中,在真空中,a光的传播速度较大光的传播速度较大b在水中,在水中,a光的波长较小光的波长较小c在真空中,在真空中,b光光子能量较大光光子能量较大d在水中,在水中,b光的折射率较小光的折射率较小例例29.电子衍射实验证明电子具有波动性电子衍射实验证明电子具有波动性,这种这种波可称为波

55、可称为a.电磁波电磁波b.几率波几率波c.德布罗意波德布罗意波d.物质波物质波30、某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡、某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点:结出以下几点:a、若狭缝与灯丝平行,则衍射条纹与狭缝平行、若狭缝与灯丝平行,则衍射条纹与狭缝平行b、 若狭缝与灯丝垂直,则衍射条纹与狭缝垂若狭缝与灯丝垂直,则衍射条纹与狭缝垂直直c、 衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关d、衍射条纹的间距与光的波长有关、衍射条纹的间距与光的波长有关单缝衍射单缝衍射31、(04 全国

56、全国) 激光散斑测速是一种崭新的测速激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理。用二次曝光照技术,它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的相所获得的“散斑对散斑对”相当于双缝干涉实验中相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度的双缝,待测物体的速度v与二次曝光时间间隔与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔光时间间隔t、双缝到屏之距离、双缝到屏之距离l以及相邻两以及相邻两条亮纹间距条亮纹间距x。若所用激光波长为。若所用激光波长为,则该实,则该实验确定物体运动速度的表达式是验确定物体运动速度的表达式是() a. t

57、lxvb. txlv c. txlv d.xtlv双缝干涉条纹间距双缝干涉条纹间距x= l /d33.(07广东)关于光的性质,下列说法正确的广东)关于光的性质,下列说法正确的是是a光在介质中的速度大于光在真空中的速度光在介质中的速度大于光在真空中的速度b双缝干涉说明光具有波动性双缝干涉说明光具有波动性c光在同种介质种沿直线传播光在同种介质种沿直线传播d光的偏振现象说明光是纵波光的偏振现象说明光是纵波光的性质光的性质 光偏振现象的结论光偏振现象的结论(06全国全国1)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:几种说法:a将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄b将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉

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