高中物理光学专题

高优选中物理光学专题高优选中物理光学专题高优选中物理光学专题学必迎下高中物理光学1.反射定律α＝i｛α：反射角，i：入射角｝2.折射率(光从真空中到介)ncsini｛光的色散，可光中光折射率小，n:折射率，c:sinr真空中的光速，v:介中的光速，i:入射角，r:折射角｝全反射：11）光从介中入真空或空气中生全反射的界角C：sinCn全反射的条件：光密介射入光疏介；入射角等于或大于界角平面反射成像律：成等大正立的虚像，像与物沿平面称；三棱折射成像律：成虚像，出射光向底偏折，像的地址向角偏移；光是光的全反射的用，放大是凸透，近眼是凹透；熟各种光学器的成像律，利用反射(折射)律、光路的可逆等作出光路是解关；白光通三棱色散律：紫光凑近底出射。二、光的本性（光既有粒子性,又有波性,称光的波粒二象性）2．双干涉:中亮条；亮条地址:＝nλ；暗条地址:＝(2n+1)（n＝l｛20,1,2,3⋯⋯）；条距：x:行程差(光程差)；λ:光的波；:光的半波；d两条狭d2的距离；l：板与屏的距离｝光的色由光的率决定,光的率由光源决定,与介没关,光的播速度与介有关，光的色按率从低到高的排列序是：、橙、黄、、、靛、紫(助：紫光的率大，波小)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是光在薄膜中波的1，即增透膜厚度d44光的衍射：光在没有阻挡物的平均介中是沿直播的，在阻挡物的尺寸比光的波大得多的情况下，光的衍射象不明可沿直播，反之，就不能够光沿直播光的偏振：光的偏振象明光是横波光的磁：光的本是一种磁波。磁波(按波从大到小排列):无波、外、可光、紫外、琴射、γ射。外、紫外、琴射的和特点、活力理、用。光子,一个光子的能量E＝hν｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s，ν:光的率｝9.因斯坦光效方程：

1mv2

hvW

｛1mv2:光子初能，

hv:光子能量，

W:金属的逸出2

2功｝1、如示是两个同种玻璃制成的棱

,角α1略大于α2,两束色光

A和

B分垂直射于三棱后

,出射光与第二界面的角

β1=

β2,

(

)A.A光束的频率比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.ααNββi空βn2玻βO2；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,以以下图.i代表入射角,则错误的选项是（）当i>45°时会发生全反射现象无论入射角i是多大,折射角r都不会高出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，反射光辉跟折射光辉恰好互相垂直3：03年江苏高考8．如图，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45°C．光束2转过的角度小于15°1545D．光束2转过的角度大于15°4、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辉夹角为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30°B.在B点的入射角为45°iC.玻璃的折射率为2D.玻璃的折射率为3

r134α5：如图，a和b都是厚度平均的平玻璃板，它们之间的夹角为φ，一细光束以入射角θ从P点射入，θ＞φ，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b板后，（）A．流传方向有关于入射光方向向左偏转φ角bB．流传方向有关于入射光方向向右偏转φ角C．红光在蓝光的左侧φD．红光在蓝光的右侧aθ6.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（）、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍旧存在C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光明D、屏上无任何光明7.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，组成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时能够看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的选项是（）、将薄片向着劈尖搬动使劈角变大时，条纹变疏B、将薄片远离劈尖搬动使劈角变小时，条纹变疏C、将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖搬动D、将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖搬动8.先后用两种不相同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不相同，其中间距较大的那种单色光比另一种单色光①在真空中的波长较短②在玻璃中流传速度较大③在玻璃中流传时，玻璃的折射率较大④其光子的能量较小以上说法正确的选项是（）A、①③B、②④C、①④D、②③、b是两束互相平行的单色可见光，当它们从空气射入水中时各自觉生以以下图的折射现象，已知折射角r1>r2，由此能够判断（）①a光光子能量小；②在水中b光波长长一些；③让它们在同一双缝上发生干涉，所得相邻两条干涉条纹间距△xa>△xb；④a、b从水中射入空气时，则a光的临界角小一些。A、只有①②B、只有①③C、只有②④D、只有②③10.、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涉实验(实验七)光的双缝干涉实验一．实验原理经过单缝的一束光辉，经双缝形成一对有关光，互相叠加产生干涉现象。依照公式x=λL/d可算出波长

d是双缝间距，

L是双缝到屏的距离，

Δx是相邻两条亮（暗）纹间隔，λ是单色光的波长。二．实验步骤①取下遮光筒左侧的元件，调治光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理序次在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意使单缝和双缝间距为5—10cm,使单缝与双缝互相平行.注意事项：1、安装仪器的序次：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏2、双缝与单缝互相平行，且竖直放置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、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致5、若干涉条纹不清楚，与单缝和双缝可否平行有很大关系“插针法”测玻璃的折射率是几何光学的重要实验，用双缝干涉实验测光的波长供应了测渺小长度的方法，、一、选择题

(每题

5分，共

35分)1.A.B.C.D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应合适大些2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图1—46—1所示，他的实验方法和操作步骤正确无误，

但事后发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb1—46—112与P34A.PPP12与P34B.PPPC.他测出的nD.他测出的n值不受影响S1和S2到屏上P点的距离3.图1—46—2是双缝干涉的实验装置，其屏上P处发现明条纹，则双缝1—46—2A.B.C.D.光波的波长的偶数倍4.在光的干涉实验中，若是两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离A.4倍B.0.5倍C.0.25倍D.不变5.在双缝干涉实验中，用黄光获得一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，能够采用的办A.换用绿色的滤光片B.C.使光源发出的光更强一些D.使光屏向双缝靠拢一些6.某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装A.B.将滤光片移至C.D.将单缝与双缝的地址互换，其他不动7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干涉实验时，观察到a光的干涉条纹中相邻两明条纹A.a光的频率较大C.a光子的能量较大D.在玻璃中a光的速度较大二、实验

8.（6（1）某同学完成了实验的准备阶段，在图

1—46—3

中的线段

AO

上竖直地插上大头针

P1和

P2，此后，该同学准备在bb′一侧插上大头针P3和P4，则插P3和P4___________________________________________.1—46—3（2）在实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，而且都已完成了计算，依照他们设计的表格所反应的信息，判断他们论证做得可否正确.次入射角sini折射角sinrnn数ir130°°070245°°7890360°°661次数123角平均正弦n值值入射角30°45°60°45°i折射角°2r°°°上述两位同学做得正确的选项是_______（填“甲”或“乙”）.9.（6分）如图1—46—4所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验获得的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD图1—46—4（1）出射光辉与入射光辉_______.（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，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm,FE则该玻璃砖的折射率=1.12cm.n=_______.10.（8分）（20XX年天津市高考试题）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）.（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列序次是：A_______（A已写好）.（2）正确调治后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则必然有_______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，尔后在棱镜的另一侧观察，调整视线使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址和三棱镜轮廓如图1—46—5所示.（1）在图上画出所需的光路.（3）为了测出棱镜折射率，需测量的量是_______.并在图上表示出它们.（3）计算折射率的公式是n=_______.图1—46—5图1—46—612.（8分）某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率，图1—46—6中的半圆是描出的玻璃砖主截面的地址，A、、、BCD是该同学插下的四个针的地址.（1）完成测量玻璃折射率的光路图.（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的情况下，要测量出玻璃的折射率，试在图中画出所需的线段，标出有关字母.（3）依照所测量的线段长度，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1—46—7所示，∠A=∠B=90°，∠C=60°，他在玻璃的CD侧作垂线，并在该垂线上插上大头针P1、P2，再在AB侧观察大头针P1、2的像，先后插上两枚大头针P3、P4.P1—46—7(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AB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）由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学改用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”实验.1—46—8（1）如图1—46—8所示，在一张白纸上画素来线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）透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像完好被P2（5）在观察的这一侧插一枚大头针P3，使P3挡住P1、P2（6）标出P3的位（7）移去玻璃砖和大头针，连接OP3，作过O点与ab垂直的直线MN（8）用量角胸怀出∠MOA和∠NOB两角的大小.依照光路可逆性，当光辉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，获得玻璃的折射率n=sini.为保证明验成功，∠MOA___________.原因是sinr_________.15.（6分）如图1—46—9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，使二者的圆心重合，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地址的刻度.以圆心O为轴逆时针转动光具盘，同时观察从平面AOB一侧出射光辉的变化，出射光辉不断向下偏转并越来越暗，直到恰好看不到出射光辉为止.记下这时入射光辉在光具盘上对应的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的_______.玻璃折射率的表达式n=_______.1—46—916.(10分)在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，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_______地址，无论沿水平方向从什么方向看，铁丝均无折断现象.(2)图1—46—10四图中，与实质观察到的情况切合的是(其中O为圆心)图1—46—10(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：①用刻度尺测量找出玻璃烧杯的直径AB，并把刻度尺有刻度的边缘与AB重合后固定并测出直径R，如图1—46—11所示.1—46—11②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C③.④.⑤.完成上面的实验步骤，填在相应横线上.(4)利用上面的测量量，计算出折射率n的表达式(要有计算过程).参照答案一、7.BD条纹间距x=lλ.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（2）10.(1)EBDC(2)a,b11.(1)如左以以下图所示（2）∠i,∠r(3)sinisinr12.(1)如右上图所示（2）过入射点作法线FG，延长OP，并连接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P2、P1的像，挡住P3及P2、P1的像.(2)以以下图（）3314.不能够大于玻璃的全反射临界角.若是∠MOA大于玻璃的全反射临界角，就无法观察到P1、P2，也无法确定P3的地址.15.临界角；1/sinθ16.(1)O以以下图，设P为竖直插入的铁丝，依照光路图可知沿水平方向观看P的折射像P′在P的外测.若是P移至圆心O处，则P和P′重合，铁丝无折断现象.(2)BC（3）依照步骤①②能够确定BC为一出射光辉，其出射角可求，只需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.③把另一根铁丝紧靠直尺AB搬动，使其折射像与C、B处铁丝三者重合.④测出铁丝P距B(或A)的距离PB(或PA）.⑤求出液体折射率.(4)由上面的步骤知P′为铁丝在P时的像，PC为入射光辉，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.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍旧存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光明D.屏上无任何光明2.关于薄膜干涉，下陈说法中正确的选项是A.干涉条纹的产生是由于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.干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.干涉条纹是平行等间距的平行线时，说明膜的厚度各处相等D.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同一侧3..蚌壳内表面上有一薄层珍珠质,在白光照射下常会表现美丽的色彩,这是()A.光的色散现象B.光的干涉现象C.光的全反射现象D.蚌壳凹面对光的汇聚现象4．沙尘暴是由于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。这是由于发生沙尘暴时()A.只有波长较长的一部分光才能到达地面B.只有波长较短的一部分光才能到达地面C.只有频率较大的一部分光才能到达地面D.只有能量较大的光子才能到达地面5.某学习小组把三块两面平行玻璃板放在一起做了如图2所三棱镜，尔后让一束单色光从左侧玻璃板射入，从右侧玻璃板组同学有以下几种猜想，其中你认为正确的选项是（）Ａ．出射光辉向底边偏折Ｂ．出射光辉向顶角偏折Ｃ．出射光辉与入射光辉平行Ｄ．以上说法都不对

示的空心射出，该小26．某同学在学习了光的干涉后进行了以下实验：在学校实验室借了两只小手电筒和一个光屏，尔后让这两只手电筒发出的光照射到光屏的同一地址，但他却没有看到光的干涉条纹，于他沮丧地问老师这是为什么，若是你是老师你应该怎样回答他（）手电筒射出的光不是单色光周围环境的漫反射光太强两个光源其实不是有关光源7．在学习光的色散的时候老师在课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），经折射分成两束单色光

a、b，已知

a光是红光，而

b光是蓝光，你认为图3中哪个光路图是正确的（）38．某同学为了研究光的色散，设计了以下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜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透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射,在装置的上方向下观察,能够看到干涉条纹,那么关于两束干涉光及干涉条纹的说法正确的选项是（）A．两束干涉光是a,b面反射形成的；B．干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆；C．两束干涉光是b,c面反射形成的；D．干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆。10．在一次观察光的衍射实验中，观察到以以下图的清楚的亮暗相间的图样，那么阻挡物是以下给出的（）A．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涉条纹宽度的因素，在实验室用蓝光做了双缝干涉实验，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

x。你认以下结论中正利用旋光仪这种仪器能够用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光经过糖的水溶液后，若迎着射来的光辉看，偏振方向会以流传方向为轴线，旋转一个角度，这一角度称为“旋光角”,的值与糖溶液的浓度有关。将的测量值与标准值对照较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，尔后将被测样品P置于A、B之间，则以下说法中正确的选项是()A.到达处O光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱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转过的角度等于答

C

AD

B

A

C

D

B

B

BC

D

C

ACD案作业二1．某单色光由水中射入空气时，正确的选项是（）A．频率不变，波长变短，波速变小B．频率不变，波长变长，波速变大C．频率变大，波长变短，波速变大D．频率变小，波长不变，波速变小2．以以下图，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。以下情况A

B

C

D必然能