高中物理光学专题2讲义

1、高中物理光学专题2讲义高中物理光学专题2讲义14/14高中物理光学专题2讲义高中物理光学专题1.反射定律i：反射角，i：入射角2.绝对折射率(光从真空中到介质)ncsini光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:sinr真空中的光速，v:介质中的光速，i:入射角，r:折射角全反射：1）光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C：sinC全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角1n平面镜反射成像规律：成等大正立的虚像，像与物沿平面镜对称；三棱镜折射成像规律：成虚像，出射光芒向底边偏折，像的地点向顶角偏移；光导纤维是光的全反射的实质应用，放大镜是凸面镜，近视眼镜是凹

2、面镜；熟记各样光学仪器的成像规律，利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题重点；白光经过三棱镜发色散规律：紫光凑近底边出射见。二、光的天性（光既有粒子性,又有颠簸性,称为光的波粒二象性）2双缝干预:中间为亮条纹；亮条纹地点:n；暗条纹地点:(2n+1)（nl20,1,2,3）；条纹间距：x:行程差(光程差)；:光的波长；:光的半波长；d两条狭缝d2间的距离；l：挡板与屏间的距离光的颜色由光的频次决定,光的频次由光源决定,与介质没关,光的流传速度与介质相关，光的颜色按频次从低到高的摆列次序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记：紫光的频次大，波长小)4.薄膜干预:增透膜的厚度是绿光在薄膜

3、中波长的1，即增透膜厚度d44光的衍射：光在没有阻拦物的均匀介质中是沿直线流传的，在阻拦物的尺寸比光的波长大得多的状况下，光的衍射现象不显然可以为沿直线流传，反之，就不可以以为光沿直线流传光的偏振：光的偏振现象说明光是横波光的电磁说：光的实质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小摆列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特色、产活力理、实质应用。8.光子说,一个光子的能量-34，:光的频次Ehh:普朗克常量6.6310J.s9.爱因斯坦光电效应方程：1mv2hvW1mv2:光电子初动能，hv:光子能量，金属的逸出22W:功11、如图示是两个同种玻

4、璃制成的棱镜,顶角1略大于2,两束单色光A和B分别垂直射于三棱镜后,出射光芒与第二界面的夹角1=2,则()A.A光束的频次比B光束的大.B.在棱镜中A光束的波长比B光束的短.C.在棱镜中B光束的流传速度比A光束的大.D.把两束光由水中射向空气,产生全反射,A光的临界角比B的临界角大.Ni空n2玻2；91年高考.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面,以以下列图.i代表入射角,则错误的选项是（）当i45时会发生全反射现象不论入射角i是多大,折射角r都不会超出45欲使折射角r=30,应以i=45的角度入射(D)当入射角i=arctg2时，反射光芒跟折射光芒恰巧相互垂直3：03年江苏高考8如图

5、，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为3，入射角为45（相应的折射角为24），现保持入射光不变，将半圆柱绕经过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示，则（）A光束1转过15入射1B光束1转过45C光束2转过的角度小于151545D光束2转过的角度大于154、如图示：光从A点射入圆形玻璃，并从B点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光芒夹角为30,AB弧所对的圆心角为120,以下说法正确的选项是：2()在A点的入射角为30B.在B点的入射角为45iC.玻璃的折射率为2D.玻璃的折射率为3r13425：如图，a

6、和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角从P点射入，已知此光束由红光和蓝光构成，则当光束透过b板后，（）A流传方向有对于入射光方向向左偏转角bB流传方向有对于入射光方向向右偏转角C红光在蓝光的左边D红光在蓝光的右边a6.在双缝干预实验中，以白光为光源，在屏幕上察看到了彩色干预条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只好透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只好透过绿光），这时（）、只有红色和绿色的双缝干预条纹，其余颜色的双缝干预条纹消逝B、红色和绿色的双缝干预条纹消逝，其余颜色的双缝干预条纹依旧存在C、任何颜色的双缝干预条纹都不存在，但屏上仍有光明D、屏上无任何光明7.把一

7、个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下边对于条纹的说法中正确的选项是（）、将薄片向着劈尖挪动使劈角变大时，条纹变疏B、将薄片远离劈尖挪动使劈角变小时，条纹变疏C、将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖挪动D、将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖挪动8.先后用两种不同样的单色光，在同样的条件下用同一双缝干预装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同样，此中间距较大的那种单色光比另一种单色光在真空中的波长较短在玻璃中流传速度较大在玻璃中流传时，玻璃的折射率较大其光子的能量较小以上说法正确的选项是（）A、B、C、D、9.a、

8、b是两束相互平行的单色可见光，当它们从空气射入水中时各自觉生以以下列图的折射现象，已知折射角r1r2，由此可以判断（）a光光子能量小；在水中b光波长长一些；让它们在同一双缝上发生干预，所得相邻两条干预条纹间距xaxb；a、b从水中射入空气时，则a光的临界角小一些。A、只有B、只有C、只有D、只有10.、以下说法正确的选项是：A、光波是一种概率波B、光波是一种电磁波C、单色光从密介质进入光疏介质时，光子的能量改变D、单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变DACCDCBCBBAB测定玻璃的折射率双缝干预实验(实验七)34光的双缝干预实验一实验原理经过单缝的一束光芒，经双缝形成一对相关光，相互

9、叠加产生干预现象。依据公式x=L/d可算出波长d是双缝间距，L是双缝到屏的距离，x是相邻两条亮（暗）纹间隔，是单色光的波长。二实验步骤取下遮光筒左边的元件，调理光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理次序在光具座上搁置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;用米尺丈量双缝到屏的距离；用丈量头(其读数方法同螺旋测微器)丈量数条亮纹间的距离.在操作步骤时还应注意使单缝和双缝间距为510cm,使单缝与双缝相互平行.注意事项：1、安装仪器的次序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏2、双缝与单缝相互平行，且竖直搁置3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上4、若出此刻

10、光屏上的光很弱，因为不共轴所致5、若干预条纹不清楚，与单缝和双缝能否平行有很大关系“插针法”测玻璃的折射率是几何光学的重要实验，用双缝干预实验测光的波长供给了测微小长度的方法，、一、选择题(每题5分，共35分)1.A.B.C.D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适合大些52.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图1461所示，他的实验方法和操作步骤正确无误，但过后发现玻璃砖的两个光学面aa与bb图1461A.P1P2与P3P412与P34B.PPPC.他测出的nD.他测出的n值不受影响处发现明条纹，则双缝1和S2到屏上P点的距离3.图1462是双缝干预的实验装置，其屏上PS图1462A

11、.B.C.D.光波的波长的偶数倍4.在光的干预实验中，假如两条狭缝间的距离增添一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离A.4倍倍倍D.不变5.在双缝干预实验中，用黄光获取一个干预图样，若要使其干预条纹间的距离变宽，可以采纳的办A.换用绿色的滤光片B.C.使光源发出的光更强一些D.使光屏向双缝聚拢一些6.某同学按实验装置安装好仪器后，察看光的干预现象，获取成功，若他在此基础上对仪器的安装A.将B.C.D.将单缝与双缝的地点交换，其余不动7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干预实验时，察看到a光的干预条纹中相邻两明条纹6A.a光的频次较大B.aC.a光子的能量较大D.在玻璃中a光的速度较

12、大二、实验8.（6（1）某同学达成了实验的准备阶段，在图1463中的线段AO上竖直地插上大头针P1和P2，今后，该同学准备在bb一侧插上大头针P3和P4，则插P3和P4_.图1463（2）在实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，并且都已达成了计算，依据他们设计的表格所反响的信息，判断他们论证做得能否正确.次入射角sini折射角sinrnn数ir1300.5020.90.351.40702450.7030.50.501.31.478903600.8638.00.611.4661次数123角均匀正弦n值值入射角304560450.707i1.4折射角20.930.538.028.82r0.497

13、上述两位同学做得正确的选项是_（填“甲”或“乙”）.9.（6分）如图1464所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验获取的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD图14647（1）出射光芒与入射光芒_.（2）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延伸线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm,FE=1.12cm.则该玻璃砖的折射率n=_.10.（8分）（2001年天津市高考试题）用双缝干预测光的波长，实验中采纳双缝干预仪，它包含以下元件：A.白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片（此中双缝和光屏连在遮光筒上）.（1）把

14、以上元件安装在光具座上时，正确的摆列次序是：A_（A已写好）.（2）正确调理后，在屏上察看到红光干预条纹，用丈量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其余条件不变，用丈量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则必定有_大于_.11.（7分）某学生用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，此后在棱镜的另一侧察看，调整视野使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针地点和三棱镜轮廓如图1465所示.（1）在图上画出所需的光路.（3）为了测出棱镜折射

15、率，需丈量的量是_.并在图上表示出它们.（3）计算折射率的公式是n=_.图1465图146612.（8分）某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法丈量玻璃的折射率，图1466中的半圆是描出的玻璃砖主截面的地点，A、B、C、D是该同学插下的四个针的地点.（1）达成丈量玻璃折射率的光路图.（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的状况下，要丈量出玻璃的折射率，试在图中画出所需的线段，标出相关字母.（3）依据所丈量的线段长度，导出计算折射率的表达式（用线段的名称表示）_.13.(8分)某同学用直角梯形玻璃砖做“测定玻璃砖折射率”实验，如图1467所示，A=B=90，C=60，他在玻璃的CD侧作垂线，并

16、在该垂线上插上大头针P1、P2，再在AB侧察看大头针P1、2的像，先后插上两枚大头针P3、P4.P图1467(1)插针时使P3_,使P4_,移去玻璃砖和大头针，作P3、P4点迹的连线，量得该直线与AB8边的夹角为30.(2)在图上画出正确的光路图.(3)该玻璃的折射率n=_.14.（6分）因为实验室中矩形玻璃砖的数目不够，部分同学改用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”实验.图1468（1）如图1468所示，在一张白纸上画向来线ab作为玻璃砖的一个界面，标出点O；（2）过O点画一线段OA，在OA上垂直地插两枚大头针P1、P2（3）放上玻璃砖，使O（4）透过玻璃砖察看大头针P1、P2的像，调整视野

17、方向，直到P1的像完满被P2（5）在察看的这一侧插一枚大头针P3，使P3挡住P1、P2（6）标出P3（7）移去玻璃砖和大头针，连结OP3，作过O点与ab垂直的直线MN（8）用量角胸襟出MOA和NOB两角的大小.依据光路可逆性，当光芒从空气射向玻璃砖时，NOB为入射角，记为i，MOA为折射角，记为r9）代入折射定律，获取玻璃的折射率n=sini.为保证明验成功，MOA_.原由是sinr_.15.（6分）如图1469所示的装置测定玻璃的折射率，在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使两者的圆心重合，使一激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直平面AOB，经过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应的

18、地点的刻度.以圆心O为轴逆时针转动光具盘，同时察看从平面AOB一侧出射光芒的变化，出射光芒不停向下偏转并愈来愈暗，直到恰巧看不到出射光芒为止.记下这时入射光芒在光具盘上对应的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角就是光束从玻璃射向空气的_.玻璃折射率的表达式n=_.图146916.(10分)在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其余透明液体，中间竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的.阅读上述资料，回答以下问(1)若把铁丝插在_地点，不论沿水平方向从什么方向看，铁丝均无折断现象.(2)图14610四图中，与实质察看到的状况吻合的是(此中O为圆心)9图

19、14610(3)利用上述现象，用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝可测液体折射率，实验步骤是：用刻度尺丈量找出玻璃烧杯的直径AB，并把刻度尺有刻度的边沿与AB重合后固定并测出直径R，如图14611所示.图14611将一根细铁丝竖直固定于B处，用三角板找出过圆心O且垂直AB的直线、交杯缘于C，把一根细铁丝竖直固定于C.达成上边的实验步骤，填在相应横线上.(4)利用上边的丈量量，计算出折射率n的表达式(要有计算过程).参照答案一、1.ACD2.AD6.ABC7.BD条纹间距x=l.d二、8.(1)插P3时，应让P3挡住s1、P2的像，插P4时，应让P4挡住P3和P1、P2的像（29.(1)不再平行（

20、2）1.510.(1)EBDC(2)a,b11.(1)如左以以下列图所示（2）i,r(3)sinisinr1012.(1)如右上图所示（2）过入射点作法线FG，延伸OP，并连结OH、OE，过E点和H点分别向法线作垂线，交法线于F和G（3）n=EFOHOEGH13.(1)挡住P、P的像，挡住P及P、P的像.(2)以以下列图（）321321314.不可以大于玻璃的全反射临界角.假如MOA大于玻璃的全反射临界角，就没法察看到P1、P2，也没法确立P3的地点.15.临界角；1/sin16.(1)O以以下列图，设P为竖直插入的铁丝，依据光路图可知沿水平方向观看P的折射像P在P的外测.假如P移至圆心O处，

21、则P和P重合，铁丝无折断现象.(2)BC（3）依据步骤可以确立BC为一出射光芒，其出射角可求，只要插入第三根细直铁丝于直径AB上，当其成像于BC上时，由几何关系即可测出液体的折射率.把另一根铁丝紧靠直尺AB挪动，使其折射像与C、B处铁丝三者重合.测出铁丝P距B(或A)的距离PB(或PA）.求出液体折射率.(4)由上边的步骤知P为铁丝在P时的像，PC为入射光芒，i、r分别为入射角和折射角，由图知sinr=R2，sini=RPB，2R2R2(RPB)2n=sinr2R2(RPB)22(RPB)sini作业1.在双缝干预实验中，以白光为光源，在屏幕上察看到了彩色干预条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤

22、光片(只好透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只好透过绿光)，这时A.只有红色和绿色的双缝干预条纹，其余颜色的双缝干预条纹消逝B.红色和绿色的双缝干预条纹消逝，其余颜色的双缝干预条纹依旧存在C.任何颜色的双缝干预条纹都不存在，但屏上仍有光明D.屏上无任何光明2.对于薄膜干预，下陈述法中正确的选项是A.干预条纹的产生是因为光在膜的前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果图5B.干预条纹中的暗纹是因为上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.干预条纹是平行等间距的平行线时，说明膜的厚度各处相等D.察看薄膜干预条纹时，应在入射光的同一侧3.蚌壳内表面上有一薄层珍珠质,在白光照耀下常会表现漂亮的色彩,这

23、是()A.光的色散现象B.光的干预现象C.光的全反射现象D.蚌壳凹面对光的汇聚现象114沙尘暴是因为土地沙化形成的恶劣气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗。这是因为发生沙尘暴时()A.只有波长较长的一部分光才能抵达地面B.只有波长较短的一部分光才能抵达地面C.只有频次较大的一部分光才能抵达地面D.只有能量较大的光子才能抵达地面5.某学习小组把三块两面平行玻璃板放在一同做了如图2所三棱镜，此后让一束单色光从左边玻璃板射入，从右边玻璃板组同学有以下几种猜想，此中你以为正确的选项是（）出射光芒向底边偏折出射光芒向顶角偏折出射光芒与入射光芒平行以上说法都不对示的空心射出，该小图26某同

24、学在学习了光的干预后进行了以下实验：在学校实验室借了两只小手电筒和一个光屏，此后让这两只手电筒发出的光照耀到光屏的同一地点，但他却没有看到光的干预条纹，于他丧气地问老师这是为何，假如你是老师你应当如何回答他（）手电筒射出的光不是单色光四周环境的漫反射光太强干预图样太小瞧不清楚两个光源其实不是相关光源7在学习光的色散的时候老师在讲堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分红两束单色光a、b，已知a光是红光，而b光是蓝光，你以为图3中哪个光路图是正确的（）图38某同学为了研究光的色散，设计了以下实验：在墙角搁置一个盛水的容器，此中有一块与水平面成4

25、5角搁置的平面镜M，如图5所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到()A上紫下红的彩色光带B上红下紫的彩色光带C外红内紫的环状光带D一片自光9、把一个拥有球面的平凸面镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照耀,在装置的上方向下察看,可以看到干预条纹,那么对于两束干预光及干预条纹的说法正确的选项是（）A两束干预光是a,b面反射形成的；B干预条纹是中央疏边沿密的齐心圆；C两束干预光是b,c面反射形成的；D干预条纹中是中央密边沿疏的齐心圆。10在一次察看光的衍射实验中，察看到以以下列图的清楚的亮暗相间的图样，那么阻拦物是以下给

26、出的（）12A很小的不透明圆板B很大的中间有大圆孔的不透明挡板C很大的不透明圆板D很大的中间有小圆孔的不透明挡板11某学习小组为研究影响干预条纹宽度的要素，在实验室用蓝光做了双缝干预实验，在光屏上表现出蓝、暗相间的平行条纹，设相邻两条蓝条纹间的距离为x。你认以下结论中正确的是（）A单缝到双缝间的距离越大，x就越大B双缝之间的距离越大，x就越大C双缝到光屏之间的距离越大，x就越大D双缝间的距离不变，双缝的每条缝的宽度越大，x就增大利用旋光仪这类仪器可以用来丈量糖溶液的浓度，进而测定含糖量。其原理是：偏振光经过糖的水溶液后，若迎着射来的光芒看，偏振方向会以流传方向为轴线，旋转一个角度角”,的值与糖

27、溶液的浓度相关。将的丈量准值比较较，就能确立被测样品的含糖量了。如S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到的光最强，此后将被测样品P置于A、B之间，说法中正确的选项是()A.抵达处O光的强度会显然减弱B.抵达O处光的强度不会显然减弱C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片转B过的角度等于D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A转过的角度等于，这一角度称为“旋光值与标图所示，达O处则以下答CADBACDBBBCDCACD案作业二1某单色光由水中射入空气时，正确的选项是（）A频次不变，波长变短，波速变小B频次不变，波长变长，波速变大C频次变大，波长变短，波速变大D频次变小，波长不变，波速变小2以以下列图，光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射向空气中的光路图。O点是半圆形玻璃砖的圆心。以