2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》_第1页
2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》_第2页
2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》_第3页
2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》_第4页
2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》_第5页
已阅读5页,还剩38页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第1页(共1页)2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》一.选择题(共10小题)1.(2024春•高新区校级期末)在光的折射现象中,当光从空气进入玻璃时,其速度和波长的变化情况是()A.速度变大,波长变短 B.速度变小,波长变短 C.速度变大,波长变长 D.速度变小,波长变长2.(2024•河南开学)如图所示,在直角棱镜ABC中,∠BAC为30°,一块平面镜紧贴AC面放置,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,恰好使从AB面射出的光线与SO重合,此时入射光线SO与棱镜的AB面的夹角恰好也为30°。棱镜对该光线的折射率为()A.2 B.3 C.233 3.(2024•衡水模拟)某科学小组在进行光纤的模拟试验过程中,如图把中空透明玻璃管水平放置在试验台上,从玻璃管外平视观察到管的内径为d,若该玻璃管的折射率为n,则管的实际内径约为()A.dn2 B.dn+1 C.d4.(2024春•华州区期末)夏季常出现如图甲所示的日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图,a、b为其折光线中的两种单色光,比较a、b两种单色光,下列说法正确的是()A.a光的频率比b光的大 B.在冰晶中,b光的波速比a光的大 C.在同种条件下,a光可能比b光的衍射现象更明显 D.a、b两种光分别从水射向空气发生全反射时,a光的临界角比b光的小5.(2024春•沙坪坝区校级期末)小南同学通过查阅资料在家中完成了双缝干涉实验。其实验操作过程如下:首先,他在纸板上割出一条窄缝,在窄缝中央沿平行缝的方向固定一根拉直的头发丝,然后,将该纸板与墙面平行放置,如图所示,最后,他用红色激光照射双缝,在墙面上观察到干涉条纹,已知双缝干涉实验中两狭缝自身宽度不影响条纹间距,若他想使条纹间距变大,下列操作可行的是()A.换用绿色激光照射双缝 B.减小纸板与墙面的距离 C.换用更细的头发丝 D.换用更粗的头发丝6.(2024春•南开区期末)光学技术作为一门高精密度的学科,应用在各个领域,下列关于光学现象的说法正确的是()A.如图甲所示,肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象 B.如图乙所示,观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此过程利用了光的偏振现象,光的偏振现象说明光是纵波 C.让激光束通过两个狭缝,可观察到光屏上出现如图丙所示条纹,该条纹条纹间距相等,且光的波长越大,条纹间距越大 D.如丁图所示,激光束沿液流传播,若改用折射率更小的液体,则实验现象更明显7.(2024春•朝阳区校级期末)对下列四个有关光的实验示意图,分析正确的是()A.图甲中a光和b光分别经过同一个单缝发生衍射时,b光中央亮条纹更宽 B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条纹间距离将增大 C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整 D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化8.(2024•重庆模拟)如图是一个竖直放置的肥皂膜,上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息判断,从侧面观察肥皂膜的形状,最接近的是()A. B. C. D.9.(2024•镇海区校级模拟)生产芯片的工具是紫外光刻机,目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线,其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线,其波长是13.5nm。下列说法正确的是()A.深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量 B.在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速 C.利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大 D.极紫外线比深紫外线更容易发生衍射10.(2023秋•鼓楼区校级期末)每年夏季,我国多地会出现如图甲所示日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是()A.在冰晶中,b光的传播速度比a光小 B.通过同一装置发生双缝干涉,b光的相邻亮条纹间距大 C.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角小 D.a光的频率较大二.多选题(共5小题)(多选)11.(2024春•克州期末)如图所示,两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α<β),下列说法正确的是()A.水对a的折射率比水对b的折射率小 B.在空气中的传播速度va>vb C.在水中的传播速度va>vb D.当a、b入射角为0°时,没有光线进入空气中(多选)12.(2024春•西城区校级期末)某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。他使用绿色的滤光片,在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数,以下措施可行的是()A.减小单缝到双缝的距离 B.换用间距更大的双缝 C.换用更长的遮光筒 D.换用蓝色的滤光片(多选)13.(2024•黄陂区校级一模)下列四幅生活情景,关于光的理论,说法正确的是()A.甲图,阳光照射下肥皂泡呈现彩色,是光的干涉现象 B.乙图,海市蜃楼是光的反射现象 C.丙图,茂密的树叶间有彩色的光环,是光的折射现象 D.丁图,偏光太阳镜可以减少炫光,是光的偏振现象(多选)14.(2024春•郑州期末)如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样(图中阴影部分表示暗条纹)。下列说法正确的是()A.图乙是光的衍射图样,图丙是光的双缝干涉图样 B.遮住一条狭缝,仅减小另一狭缝的宽度,图丙中亮条纹宽度将增加 C.照射双缝时,仅增加L,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大 D.照射双缝时,若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍,P点处是亮条纹(多选)15.(2024•顺德区模拟)关于下列情景图片,其中说法正确的是()A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理 B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射 C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应,而电磁波不会产生多普勒效应 D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,计算光的波长结果会偏大三.填空题(共5小题)16.(2024•厦门三模)我国唐代对彩虹形成的原因已有记载,《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示,则光线a的频率(选填“大于”、“等于”或“小于”)光线b的频率,已知太阳光射入雨滴时入射角(θ=53°,光线b偏折角β=16°,光线b在雨滴中的折射率等于(结果保留两位有效数字,sin53°≈0.8,sin16°≈0.3,sin37°≈0.6)。17.(2024春•福州期末)如图,一细束复色光射向平行板玻璃砖后,分散成两束单色光a和b,则玻璃对a光的折射率(选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃对b光的折射率;当用a、b光分别照射同一双缝干涉装置时,(选填“a”或“b”)光形成的干涉条纹间距较大。18.(2024春•福州期末)图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置,其中M为标准板,N为水平放置的待检测物体,入射光竖直向下照射,图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是(选填“凸起”或“下凹”)的。若增加M、N间垫高物的厚度,观察到的干涉条纹的间距将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。19.(2024•绵阳模拟)由甲、乙两种不同颜色的光,垂直于直角三棱镜的AC边界面射入,照射到斜面上的D点,甲光恰好发生全反射,乙光可以从D点折射出棱镜,如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c(c为真空中的光速),则可以判断k1k2(选填“>”或“<”);甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比为(用k1、k2表示);在同一双缝干涉装置中,甲光形成的条纹间距乙光形成的条纹间距(选填“>”或“<”)。20.(2024春•闽侯县期末)教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把半圆形玻璃砖放置在角度盘上(半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合),激光笔发出的激光沿半径方向射入半圆形玻璃砖,其光路如图所示,已知真空中光速为c,由此可知,半圆形玻璃砖的折射率为;激光在玻璃砖中的传播速度为。四.解答题(共5小题)21.(2024•内江模拟)如图,某透明材料由一个半圆BEC和等边三角形ABC组成,等边三角形的边长为L,半圆的直径也为L。现有一束单色光从AB边的中点D垂直于BC边射入材料中,折射光线刚好通过半圆BEC的圆心O,已知光在真空中的传播速度为c。求:(1)该材料的折射率;(2)光在透明材料中的传播时间(不计光在材料中的反射)。22.(2024•南通三模)如图所示,等腰三棱镜ABD,顶角∠A=120°,BD的长度为12cm,一束光从某点P垂直于AB边界射入三棱镜,恰好在BD边界上发生全反射,再直接经过AD边界射出三棱镜。已知真空中的光速c=3.0×108m/s,不考虑光在AD边界的反射。求:(1)三棱镜折射率n;(2)从AD边界射出的光在三棱镜中的传播速度v和时间t。23.(2024春•丰台区期末)如图所示,一束激光AO沿半径方向射入空气中截面为半圆形的玻璃砖,O点是玻璃砖的圆心。已知光线AO的入射角i=30°,它的反射光线与折射光线的夹角为90°。(1)画出反射和折射光路图,并标出折射角r;(2)求这种玻璃的折射率n;(3)分析说明当入射角i=60°时,是否会发生全反射现象。24.(2023秋•潍坊期末)如图所示,阴影部分ABC为一透明匀质材料制成的柱形光学元件的横截面,AC为一半径为R的四分之一圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形。在D处有一单色光的点光源,从点光源射入圆弧AC的光恰好全部从AB、BC界面射出(只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线),光在真空中的传播速度为c。求:(1)此光学元件对该单色光的折射率;(2)光从D点传播到ABC界面上的最长时间。25.(2024•白云区校级模拟)如图所示,某研究小组通过检测宝石颗粒的折射率以检验宝石的真伪。利用激光照射一长方体宝石。长方形ABCD为激光在宝石中的光路所在截面。入射光线PO从AB的中点O射入,从C点射出,PO与法线之间的夹角为θ1=45°。AB=2cm,BC=3(1)请通过计算判断该宝石是否为伪造产品;(2)若该宝石AB边和CD边足够长,入射光线PO与法线之间的夹角调整为60°,请问折射光线OP′能否透过CD界面?

2025年高考备考高中物理个性化分层教辅中等生篇《光学》参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2024春•高新区校级期末)在光的折射现象中,当光从空气进入玻璃时,其速度和波长的变化情况是()A.速度变大,波长变短 B.速度变小,波长变短 C.速度变大,波长变长 D.速度变小,波长变长【考点】折射率的波长表达式和速度表达式.【专题】定量思想;推理法;光的折射专题;推理能力.【答案】B【分析】光从空气进入玻璃时,光速减小,根据波长与频率的关系分析波长变化。【解答】解:光从空气进入玻璃时,光速减小,频率不变,根据λ=vf可知,波长减小,故B正确,ACD错误;故选:B。【点评】本题考查光的特点,解题关键掌握光速与介质有关,注意波长的计算公式。2.(2024•河南开学)如图所示,在直角棱镜ABC中,∠BAC为30°,一块平面镜紧贴AC面放置,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,恰好使从AB面射出的光线与SO重合,此时入射光线SO与棱镜的AB面的夹角恰好也为30°。棱镜对该光线的折射率为()A.2 B.3 C.233 【考点】折射率及其测定.【专题】定量思想;推理法;光的折射专题;推理能力.【答案】B【分析】根据几何关系得出入射角和折射角,通过折射定律求出棱镜的折射率。【解答】解:从AB面射出的光线与SO重合,说明光线经平面镜反射后沿原路返回,折射光线恰与BC平行,可得棱镜对该光线的折射率n=sin(90°−30°)故B正确,ACD错误。故选:B。【点评】本题主要考查了光的折射定律,熟悉光的传播特点,结合几何关系和折射定律即可完成分析。3.(2024•衡水模拟)某科学小组在进行光纤的模拟试验过程中,如图把中空透明玻璃管水平放置在试验台上,从玻璃管外平视观察到管的内径为d,若该玻璃管的折射率为n,则管的实际内径约为()A.dn2 B.dn+1 C.d【考点】光导纤维及其应用.【专题】定量思想;推理法;光的折射专题;推理能力.【答案】C【分析】从内壁上发出任意两根光线,它们折射出空气反向延长线交点位置即为管外观察到的内径位置,画出光路图,根据折射定律和几何知识求解管的实际内径。【解答】解:作出光路图如图所示:从内壁上发出任意两根光线,它们折射出空气反向延长线交点位置即为管外观察到的内径位置,设玻璃管外径L,由几何知识可得sinα=RL,折射率n=sinβ解得dx故选:C。【点评】本题主要考查光的折射定律的应用,画出光路图是解题的关键。4.(2024春•华州区期末)夏季常出现如图甲所示的日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图,a、b为其折光线中的两种单色光,比较a、b两种单色光,下列说法正确的是()A.a光的频率比b光的大 B.在冰晶中,b光的波速比a光的大 C.在同种条件下,a光可能比b光的衍射现象更明显 D.a、b两种光分别从水射向空气发生全反射时,a光的临界角比b光的小【考点】光的折射与全反射的综合问题;光发生明显衍射的条件;光的全反射现象.【专题】比较思想;几何法;光的折射专题;理解能力.【答案】C【分析】根据光的偏折程度比较折射率大小,从而得出频率、波长和波速关系;根据波长关系分析哪光衍射现象更明显;依据临界角公式sinC=1【解答】解:A、由图可知,b光在冰晶中的偏折程度大,所以b光的折射率大,频率大,即a光的频率比b光的小,故A错误;B、b光的折射率大,根据v=cC、a光的折射率小,在同种条件下,a光的波长可能比b光的波长大,所以a光可能比b光的衍射现象更明显,故C正确;D.根据临界角公式sinC=1故选:C。【点评】本题可以取特例用红光与紫光类比a光和b光,对于七种单色光的折射率、波长、频率等等之间的关系,是考试的热点,要牢固掌握。5.(2024春•沙坪坝区校级期末)小南同学通过查阅资料在家中完成了双缝干涉实验。其实验操作过程如下:首先,他在纸板上割出一条窄缝,在窄缝中央沿平行缝的方向固定一根拉直的头发丝,然后,将该纸板与墙面平行放置,如图所示,最后,他用红色激光照射双缝,在墙面上观察到干涉条纹,已知双缝干涉实验中两狭缝自身宽度不影响条纹间距,若他想使条纹间距变大,下列操作可行的是()A.换用绿色激光照射双缝 B.减小纸板与墙面的距离 C.换用更细的头发丝 D.换用更粗的头发丝【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系;更换光的颜色判断条纹间距的变化.【专题】定量思想;推理法;光的干涉专题;推理能力.【答案】C【分析】根据双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距公式:Δx=Ld【解答】解:双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距为:Δx=Ldλ,其中:L为双缝与屏之间的距离,d为双缝之间的距离,A、换用绿色激光照双缝,因红色激光的波长大于绿色激光的波长,故相邻两条亮纹中央间距变小,故A错误;B、减小纸板与墙面的距离,即减小了L,则Δx变小,故B错误;CD、换用更细的头发丝,则双缝间距d变小,会使相邻两条亮纹中央间距Δx变大,相反换用更粗的头发丝,则双缝间距d变大,会使相邻两条亮纹中央间距Δx变小,故C正确,D错误;故选:C。【点评】本题考查了影响光的双缝干涉条纹间距的因素,掌握双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距公式Δx=Ld6.(2024春•南开区期末)光学技术作为一门高精密度的学科,应用在各个领域,下列关于光学现象的说法正确的是()A.如图甲所示,肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象 B.如图乙所示,观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此过程利用了光的偏振现象,光的偏振现象说明光是纵波 C.让激光束通过两个狭缝,可观察到光屏上出现如图丙所示条纹,该条纹条纹间距相等,且光的波长越大,条纹间距越大 D.如丁图所示,激光束沿液流传播,若改用折射率更小的液体,则实验现象更明显【考点】光的偏振现象及原理;激光的特点及其应用;光的干涉现象;薄膜干涉现象.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;推理能力.【答案】C【分析】根据薄膜干涉分析;光的偏振现象说明光是横波;根据双缝干涉的相邻亮条纹的间距公式解答;根据激光能沿水流传播,是由于光线在水流中不断的发生全反射的特点分析。【解答】解:A.肥皂膜上的彩色条纹是肥皂膜的两个表面反射回来的光发生干涉的结果,故A错误;B.观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此过程利用了光的偏振现象,说明光是横波,故B错误;C.让激光束通过两个狭缝,可观察到光屏上出现如图丙所示条纹,该条纹条纹间距相等,根据干涉条纹间距公式Δx=LD.改用折射率更小的液体,全反射临界角会越大,激光在液体中发生全反射的光束减少,不利于沿液流传播,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了常见的光现象涉及到的物理原理,掌握光的干涉,偏振、全反射等现象在生活中应用。7.(2024春•朝阳区校级期末)对下列四个有关光的实验示意图,分析正确的是()A.图甲中a光和b光分别经过同一个单缝发生衍射时,b光中央亮条纹更宽 B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条纹间距离将增大 C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整 D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化【考点】光的偏振现象及原理;用薄膜干涉检查工件的平整度;光的单缝衍射和小孔衍射图样.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;推理能力.【答案】C【分析】根据光路的可逆性可进行分析;根据Δx=L【解答】解:A.图甲中两束光的入射角相同,b光的偏折角较大,根据折射定律可知,b光折射率较大,b光频率较大,根据c=λf可知,b光波长较短,则a光和b光分别经过同一个单缝发生衍射时,a光衍射比较明显,则a光中央亮条纹更宽,故A错误;B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,根据Δx=L可知,相邻亮条纹间距离将减小,故B错误;C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整,故C正确;D.自然光通过M后变成偏振光,若N的偏振方向与M的偏振方向相同,光屏上光斑最亮,若N的偏振方向与M的偏振方向垂直,光屏上几乎没有亮斑,因此当M和N发生相对转动时,光屏上的光斑亮度会发生变化,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了光学的相关问题,考查知识点针对性强,难度较小,考查了学生掌握知识与应用知识的能力。8.(2024•重庆模拟)如图是一个竖直放置的肥皂膜,上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息判断,从侧面观察肥皂膜的形状,最接近的是()A. B. C. D.【考点】薄膜干涉现象.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;推理能力.【答案】C【分析】薄膜干涉是一种等厚干涉,同一干涉条纹出现在薄膜的同一厚度上,肥皂膜从上往下变厚越来越快,则条纹是上疏下密。【解答】解:因竖直放置的肥皂薄膜受到重力的作用,薄膜呈现下面厚,上面薄的劈尖形状,因此在薄膜上不同的地方,来自前后两个面的反射光所走的路程差不同,导致上疏下密,故从侧面观察肥皂膜的形状,最接近的是C,故ABD错误,C正确。故选:C。【点评】解决本题的关键要知道薄膜干涉的条件和特征,知道薄膜干涉是一种等厚干涉。9.(2024•镇海区校级模拟)生产芯片的工具是紫外光刻机,目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线,其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线,其波长是13.5nm。下列说法正确的是()A.深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量 B.在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速 C.利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大 D.极紫外线比深紫外线更容易发生衍射【考点】光发生明显衍射的条件;光的干涉现象.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;光的衍射、偏振和电磁本性专题;推理能力.【答案】B【分析】根据E=hν可知,频率越大,光子的能量越大;根据v=c【解答】解:A.根据E=hν可知,频率越大,光子的能量越大,极紫外线的波长小于深紫外线的波长,所以深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量,故A错误;B.在水中深紫外线的折射率小于极紫外线的折射率,根据v=cC.根据条纹间距公式Δx=LD.波长越大,越容易发生明显衍射,因此极紫外线比深紫外线更不容易发生明显衍射,故D错误。故选:B。【点评】本题考查光的衍射及双缝干涉问题,考查知识点全面,充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。10.(2023秋•鼓楼区校级期末)每年夏季,我国多地会出现如图甲所示日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是()A.在冰晶中,b光的传播速度比a光小 B.通过同一装置发生双缝干涉,b光的相邻亮条纹间距大 C.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角小 D.a光的频率较大【考点】光的折射与全反射的综合问题;折射率的波长表达式和速度表达式;光的全反射现象.【专题】定性思想;推理法;光的折射专题;全反射和临界角专题;光的干涉专题;推理能力.【答案】A【分析】由图看出,太阳光射入六角形冰晶时,a光的偏折角小于b光的偏折角,由折射定律得出折射率关系,就知道波长关;再根据干涉条纹间距公式Δx=Ldλ【解答】解:A、由图看出,太阳光射入六角形冰晶时,a光的偏折角小于b光的偏折角,由折射定律得知,六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率,由v=cBD、a光的折射率小于b光的折射率,a光的频率小于b光的频率,所以a光的波长大于b光的波长,根据Δx=LC、由临界角公式sinC=1故选:A。【点评】本题可以用红光与紫光类比a光和b光,对于七种单色光的折射率、波长、频率等等之间的关系,是考试的热点,要牢固掌握。二.多选题(共5小题)(多选)11.(2024春•克州期末)如图所示,两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α<β),下列说法正确的是()A.水对a的折射率比水对b的折射率小 B.在空气中的传播速度va>vb C.在水中的传播速度va>vb D.当a、b入射角为0°时,没有光线进入空气中【考点】折射率的波长表达式和速度表达式.【专题】应用题;信息给予题;定性思想;推理法;光的折射专题.【答案】AC【分析】根据折射率的公式结合题目信息可知折射率大小关系和光在水中的速度关系。【解答】解:ABC.由题目知空气的折射率为1,即空气中的光速等于真空中光速c,根据题意可知折射角α<β,所以折射率na<nb,由于n=cv知,光在水中的传播速度va>vD.当a、b入射角为0°时,光线垂直分界面进入空气,而不是没有光线进入空气中,故D错误。故选:AC。【点评】本题主要考查折射率的计算公式的运用,属于基础题目。(多选)12.(2024春•西城区校级期末)某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。他使用绿色的滤光片,在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数,以下措施可行的是()A.减小单缝到双缝的距离 B.换用间距更大的双缝 C.换用更长的遮光筒 D.换用蓝色的滤光片【考点】更换光的颜色判断条纹间距的变化;改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化;改变双缝到光屏的距离判断干涉条纹间距的变化.【专题】定量思想;推理法;光的干涉专题;实验能力.【答案】BD【分析】根据双缝干涉条纹间距公式:Δx=ld【解答】解:增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度减小,根据相邻亮条纹间的距离为:Δx=ldA、减小单缝到双缝的距离,不影响干涉条纹间距,故A错误;B、使用间距更大的双缝,即增大双缝间距离d,则Δx减小,故B正确;C、换用更长的遮光筒,则L变大,Δx变大,故C错误;D、蓝光的波长比绿光的小,换用蓝色的滤光片后Δx变小,故D正确。故选:BD。【点评】考查双缝干涉原理,及其干涉条纹间距公式的应用,解决该题需熟记条纹间距公式,知道公式中各物理量的所表示的意义。(多选)13.(2024•黄陂区校级一模)下列四幅生活情景,关于光的理论,说法正确的是()A.甲图,阳光照射下肥皂泡呈现彩色,是光的干涉现象 B.乙图,海市蜃楼是光的反射现象 C.丙图,茂密的树叶间有彩色的光环,是光的折射现象 D.丁图,偏光太阳镜可以减少炫光,是光的偏振现象【考点】光的偏振现象及原理;光的反射现象;光的折射现象;光的干涉现象.【专题】常规题型;比较思想;图析法;光的折射专题.【答案】AD【分析】根据各种光现象形成的原因,确定是哪种光现象。【解答】解:A、甲图,肥皂泡在阳光下呈现彩色是肥皂膜内外反射的光线,相互叠加产生干涉形成的,故A正确;B、乙图,是海市蜃楼是光的全反射现象,故B错误;C、丙图,茂密的树叶间有彩色的光环,是光的衍射现象,故C错误;D、丁图,偏光眼镜的镜片,是根据光线的偏振原理制造而成,它能有选择性地过滤来自某个方向的光线,通过过滤掉漫反射中的许多偏振光,减弱太阳光光线的强度,增强视觉中不同视觉物的反差,可以有效减弱或者消除非金属表面的反光,故D正确。故选:AD。【点评】本题是物理知识在现实生活中的具体应用,要理解常见光现象形成的原因,在平时学习中要注意多积累。(多选)14.(2024春•郑州期末)如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样(图中阴影部分表示暗条纹)。下列说法正确的是()A.图乙是光的衍射图样,图丙是光的双缝干涉图样 B.遮住一条狭缝,仅减小另一狭缝的宽度,图丙中亮条纹宽度将增加 C.照射双缝时,仅增加L,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大 D.照射双缝时,若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍,P点处是亮条纹【考点】光的衍射现象;改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;理解能力.【答案】BC【分析】根据双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的间距不变,衍射图样为中间宽两侧窄的特点,判断乙、丙两图;狭缝越小,衍射的范围越大,衍射条纹越宽;根据双缝干涉公式Δx=Ldλ判断,仅增大L,图乙中相邻亮条纹的中心间距离变化;若S1、S【解答】解:A.双缝干涉图样的条纹的间距不变,故乙为双缝干涉图样,而衍射图样为中间宽两侧窄的特点,故图丙为光的衍射图样,故A错误;B.狭缝越小,衍射的范围越大,衍射条纹越宽;遮住一条狭缝,另一狭缝宽度减小,则衍射现象越明显,所以图丙中亮条纹宽度将增加,故B正确;C.根据双缝干涉条纹间距公式Δx=LdD.根据波程差为半波长的奇数倍为暗纹,波程差为半波长的偶数倍为明纹,所以P点处为暗条纹,故D错误。故选:BC。【点评】本题考查双缝干涉的特点和衍射图像以及条件,解题关键是双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的间距不变,而衍射图样为中间宽两侧窄的特点和双缝干涉公式。(多选)15.(2024•顺德区模拟)关于下列情景图片,其中说法正确的是()A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理 B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射 C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应,而电磁波不会产生多普勒效应 D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,计算光的波长结果会偏大【考点】偏振现象的应用;多普勒效应及其应用;光的干涉现象;光的衍射现象.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;光的衍射、偏振和电磁本性专题;推理能力.【答案】AD【分析】立体电影利用光的偏振现象;根据薄膜干涉和多普勒效应的原理判定;根据双缝干涉的条纹公式判断。【解答】解:A、图甲中3D眼镜利用了光的偏振原理,故A正确。B、图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的薄膜干涉,故B错误。C、电磁波和声波一样会产生多普勒效应,故C错误。D、图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,则Δx偏大,根据Δx=L故选:AD。【点评】本题主要考查了光的偏振现象、薄膜干涉、多普勒效应以及光的双缝干涉现象等,解题关键是掌握其原理,判定其现象即可。三.填空题(共5小题)16.(2024•厦门三模)我国唐代对彩虹形成的原因已有记载,《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示,则光线a的频率大于(选填“大于”、“等于”或“小于”)光线b的频率,已知太阳光射入雨滴时入射角(θ=53°,光线b偏折角β=16°,光线b在雨滴中的折射率等于1.3(结果保留两位有效数字,sin53°≈0.8,sin16°≈0.3,sin37°≈0.6)。【考点】光的折射定律.【专题】定量思想;推理法;光的折射专题;推理能力.【答案】大于;1.3【分析】根据光的偏折程度分析折射率,根据折射定律解得折射率。【解答】解:由图分析可知,第一次折射时,b光的偏折较小,则b光的折射率较小;根据折射定律可知n=代入数据解得n=1.3故答案为:大于;1.3【点评】本题关键之处是分析第一次折射时折射角的关系,要注意运用折射定律计算折射率的公式。17.(2024春•福州期末)如图,一细束复色光射向平行板玻璃砖后,分散成两束单色光a和b,则玻璃对a光的折射率大于(选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃对b光的折射率;当用a、b光分别照射同一双缝干涉装置时,b(选填“a”或“b”)光形成的干涉条纹间距较大。【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系;光的折射定律;折射率的波长表达式和速度表达式.【专题】定量思想;推理法;光的干涉专题;推理能力.【答案】大于;b【分析】根据光的偏折程度分析折射率大小,由Δx=ld【解答】解:由图可知,a光的偏折程度大于b光的偏折程度,所以玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,则a光的频率较大,a光的波长较小,根据Δx=ld故答案为:大于;b【点评】根据光的偏折程度分析折射率的大小是解决本题的关键,同时,要掌握条纹间距公式。18.(2024春•福州期末)图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置,其中M为标准板,N为水平放置的待检测物体,入射光竖直向下照射,图乙为观察到的干涉条纹。则P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起(选填“凸起”或“下凹”)的。若增加M、N间垫高物的厚度,观察到的干涉条纹的间距将变小(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【考点】用薄膜干涉检查工件的平整度.【专题】定性思想;推理法;光的干涉专题;推理能力.【答案】凸起;变小。【分析】空气薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的,根据条纹的弯曲判定被检查表面的平整程度;相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2【解答】解:薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相等,明条纹右偏说明P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的;发生薄膜干涉时,相邻明条纹间的空气层的厚度差为λ2故答案为:凸起;变小。【点评】本题主要考查了薄膜干涉,解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的,知道空气薄膜干涉是一种等厚干涉。19.(2024•绵阳模拟)由甲、乙两种不同颜色的光,垂直于直角三棱镜的AC边界面射入,照射到斜面上的D点,甲光恰好发生全反射,乙光可以从D点折射出棱镜,如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c(c为真空中的光速),则可以判断k1<k2(选填“>”或“<”);甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比为k2:k1(用k1、k2表示);在同一双缝干涉装置中,甲光形成的条纹间距<乙光形成的条纹间距(选填“>”或“<”)。【考点】光的折射与全反射的综合问题;光的波长与干涉条纹间距的关系;折射率的波长表达式和速度表达式;光的全反射现象.【专题】学科综合题;定量思想;方程法;光的折射专题;光的干涉专题;推理能力.【答案】<;k2:k1;<。【分析】甲恰好发生全反射,结合发生全反射的条件可知甲A的折射率大,结合题目中甲、乙单色光在该棱镜中传播速度判断k1、k2以及甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比;根据折射率与波长的关系判断波长的长短关系,然后结合双缝干涉的条纹间距公式判断。【解答】解:由题意可知,甲单色光的临界角小于乙单色光的,根据sinC=可知n甲>n乙根据n=结合甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c可得n解得n甲:n乙=k2:k1则k1<k2由于同一种介质对频率大、波长小的光的折射率答,可得λ甲<λ乙根据双缝干涉的条纹间距Δx=可知甲光形成的条纹间距小于乙光形成的条纹间距。故答案为:<;k2:k1;<。【点评】该题综合考查光的折射、全反射以及干涉,牢记相关的公式即可。20.(2024春•闽侯县期末)教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把半圆形玻璃砖放置在角度盘上(半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合),激光笔发出的激光沿半径方向射入半圆形玻璃砖,其光路如图所示,已知真空中光速为c,由此可知,半圆形玻璃砖的折射率为2;激光在玻璃砖中的传播速度为2.12×108m/s。【考点】折射率及其测定;光的折射定律.【专题】定量思想;图析法;光的折射专题;理解能力.【答案】2;2.12×108m/s。【分析】由图可知光的入射角和折射角,根据折射定律,求折射率;根据v=c【解答】解:根据题意,入射角i=270°﹣225°=45°,折射角r=90°﹣60°=30°,根据折射定律,玻璃砖折射率n=sin45°根据v=cn,激光在玻璃砖中的传播速度为v=c故答案为:2;2.12×108m/s。【点评】本题考查学生对折射定律和介质折射率与速度的关系,比较基础。四.解答题(共5小题)21.(2024•内江模拟)如图,某透明材料由一个半圆BEC和等边三角形ABC组成,等边三角形的边长为L,半圆的直径也为L。现有一束单色光从AB边的中点D垂直于BC边射入材料中,折射光线刚好通过半圆BEC的圆心O,已知光在真空中的传播速度为c。求:(1)该材料的折射率;(2)光在透明材料中的传播时间(不计光在材料中的反射)。【考点】光的折射定律.【专题】计算题;信息给予题;定量思想;推理法;光的折射专题;理解能力.【答案】(1)该材料的折射率为3;(2)光在透明材料中的传播时间为3L【分析】(1)根据折射定律求解作答;(2)根据数学知识求解光在材料中的距离,根据折射率公式求解光在材料中的传播速度,根据匀速直线运动公式求时间。【解答】解:(1)根据题意作出光路图如图所示:由几何关系,有i=60°,r=30°根据折射定律n=(2)由几何关系可知,光在玻璃砖中传播的路程为s,则s=设光在玻璃砖中传播速度为v,根据折射率公式n=从D点第一次射到玻璃砖半圆弧的传播时间为t,则t=s答:(1)该材料的折射率为3;(2)光在透明材料中的传播时间为3L【点评】本题主要考查了光的折射,熟练掌握折射定律和折射率公式,要灵活运用数学知识与物理知识的结合。22.(2024•南通三模)如图所示,等腰三棱镜ABD,顶角∠A=120°,BD的长度为12cm,一束光从某点P垂直于AB边界射入三棱镜,恰好在BD边界上发生全反射,再直接经过AD边界射出三棱镜。已知真空中的光速c=3.0×108m/s,不考虑光在AD边界的反射。求:(1)三棱镜折射率n;(2)从AD边界射出的光在三棱镜中的传播速度v和时间t。【考点】光的折射与全反射的综合问题;折射率的波长表达式和速度表达式;光的全反射现象.【专题】定量思想;推理法;光的直线传播和光的反射专题;全反射和临界角专题;推理能力.【答案】(1)三棱镜折射率为2.0;(2)从AD边界射出的光在三棱镜中的传播速度为1.5×108m/s;时间为4.0×10﹣10s。【分析】(1)根据全反射条件,求折射率;(2)根据v=c【解答】解:(1)垂直于AB边界入射的光沿直线传播到BD边界的入射角θ=30°,根据全反射条件,由题意可知sinθ=1(2)根据v=代入数据解得v=1.5×108m/s光传播的光路如图,则光在棱镜中传播距离s=sBO•sin30°+sOD•sin30°传播时间t=代入数据解得t=4.0×10﹣10s答:(1)三棱镜折射率为2.0;(2)从AD边界射出的光在三棱镜中的传播速度为1.5×108m/s;时间为4.0×10﹣10s。【点评】本题考查学生对全反射条件、传播距离和传播速度关系的掌握,是一道基础题,解题关键是正确画出光路图。23.(2024春•丰台区期末)如图所示,一束激光AO沿半径方向射入空气中截面为半圆形的玻璃砖,O点是玻璃砖的圆心。已知光线AO的入射角i=30°,它的反射光线与折射光线的夹角为90°。(1)画出反射和折射光路图,并标出折射角r;(2)求这种玻璃的折射率n;(3)分析说明当入射角i=60°时,是否会发生全反射现象。【考点】光的折射与全反射的综合问题.【专题】定量思想;推理法;光的折射专题;推理能力.【答案】(1)见解析;(2)这种玻璃的折射率为3;(3)会发生全反射现象。【分析】(1)根据题意作图;(2)根据折射定律解得折射率;(3)根据全反射临界角结合入射角大小分析解答。【解答】解:(1)根据题意作图如图(2)反射角为30°,根据题意可知折射角r=60°根据折射定律有n=(3)根据全反射临界角公式有sinC=当入射角为i=60°时有sini=3则会发生全反射。答:(1)见解析;(2)这种玻璃的折射率为3;(3)会发生全反射现象。【点评】本题考查光的折射与全反射的结合,解题关键掌握折射定律,注意全反射的发生条件。24.(2023秋•潍坊期末)如图所示,阴影部分ABC为一透明匀质材料制成的柱形光学元件的横截面,AC为一半径为R的四分之一圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形。在D处有一单色光的点光源,从点光源射入圆弧AC的光恰好全部从AB、BC界面射出(只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线),光在真空中的传播速度为c。求:(1)此光学元件对该单色光的折射率;(2)光从D点传播到ABC界面上的最长时间。【考点】光的折射与全反射的综合问题;折射率的波长表达式和速度表达式.【专题】定量思想;推理法;光线传播的规律综合专题;推理能力.【答案】(1)此光学元件对该单色光的折射率为2;(2)光从D点传播到ABC界面上的最长时间为(3−2【分析】(1)光线沿DB进入时入射角最大,根据题意和几何关系确定全反射临界角,并求出折射率。(2)光线沿DB进入时,经过的时间最长。介质中的光速与折射率的关系求得光在此光学元件中的传播速度,根据光线传播路程与传播速度的比求解传播时间。【解答】解:(1)光线沿DB进入时入射角最大,由下图中几何关系易知∠ABD=45°由题意可知全反射临界角等于∠ABD,则有:sin∠ABD=解得:n=(2)光在此光学元件中的传播速度为:v=光线沿DB进入时,经过的时间最长为:t解得:t答:(1)此光学元件对该单色光的折射率为2;(2)光从D点传播到ABC界面上的最长时间为(3−2【点评】本题考查了几何光学的计算问题,此类问题确定光的传播路径是关键,掌握全反射的条件,以及介质中的光速与折射率的关系。25.(2024•白云区校级模拟)如图所示,某研究小组通过检测宝石颗粒的折射率以检验宝石的真伪。利用激光照射一长方体宝石。长方形ABCD为激光在宝石中的光路所在截面。入射光线PO从AB的中点O射入,从C点射出,PO与法线之间的夹角为θ1=45°。AB=2cm,BC=3(1)请通过计算判断该宝石是否为伪造产品;(2)若该宝石AB边和CD边足够长,入射光线PO与法线之间的夹角调整为60°,请问折射光线OP′能否透过CD界面?【考点】光的折射定律.【专题】定量思想;类比法;光的折射专题;理解能力.【答案】(1)通过计算判断该宝石是伪造产品;(2)若该宝石AB边和CD边足够长,入射光线PO与法线之间的夹角调整为60°,折射光线OP′能透过CD界面。【分析】(1)先画出光路图,由几何知识求出折射角的大小,再根据折射定律求出折射率,从而判断真伪;(2)当上下两边无限长时,由光路可逆性判断能否从下边穿出。【解答】解:(1)由几何关系可知,tanθ2=OB根据折射定律有:n=代入数据解得:n=由题意真宝石折射率为2.4,因此是伪造产品(2)当OP光线与法线的夹角θ1=60°时,经界面AB折射后,射到CD边M点假设可以从CD边射出,折射定律:n=又根据几何关系θ2=θ3根据上述公式可得:θ4=θ1=60°<90°因此可以透过CD边界答:(1)通过计算判断该宝石是伪造产品;(2)若该宝石AB边和CD边足够长,入射光线PO与法线之间的夹角调整为60°,折射光线OP′能透过CD界面。【点评】解决本题的关键要掌握折射定律,以及光线从空气斜射进入平行玻璃板后经两次折射,出射光线与入射光线平行,还要注意画出准确的光路图和几何知识。

考点卡片1.多普勒效应及其应用【知识点的认识】1.多普勒效应:当波源与观察者之间有相对运动时,观察者会感到波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应.2.接收到的频率的变化情况:当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者背向运动时,观察者接收到的频率变小.【命题方向】常考题型:在学校运动场上50m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器.两个扬声器连续发出波长为5m的声波.一同学从该跑道的中点出发,向某一段点缓慢行进10m.在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A.2B.4C.6D.8【分析】当同学到两个声源的间距为波长整数倍时,振动加强,听到声音是加强的;当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时,振动减弱,听到声音是减弱的.【解答】解:当同学到两个声源的间距为波长整数倍时,振动加强,听到声音是加强的,故该同学从中间向一侧移动0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m时,听到声音变大;当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时,振动减弱,听到声音是减弱的,故该同学从中间向一侧移动1.25m、3.75m、6.25m、8.75m时,声音减弱;故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为4次;故选B.【点评】本题关键明确振动加强和振动减弱的条件,然后可以结合图表分析,不难.【解题方法点拨】多普勒效应的成因分析(1)接收频率:观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数,当波以速度v通过观察者时,时间t内通过的完全波的个数为N=,因而单位时内通过观察者的完全波的个数,即接收频率.(2)当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率变大,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小.2.光的反射现象3.光的折射现象4.光的折射定律【知识点的认识】一、光的折射1.光的折射现象:光射到两种介质的分界面上时,一部分光进入到另一种介质中去,光的传播方向发生改变的现象叫做光的折射。2.光的折射定律:折射光线与入射光线、法线处于同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦成正比。3.在折射现象中,光路是可逆的。4.折射率:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比,叫做介质的绝对折射率,简称折射率。表示为n=sin实验证明,介质的折射率等于光在真空中与在该介质中的传播速度之比,即n=c大于1,.两种介质相比较,折射率较大的介质叫做光密介质,折射率较小的介质叫做光疏介质。5.相对折射率光从介质Ⅰ(折射率为n1、光在此介质中速率为v1)斜射入介质Ⅱ(折射率为n2、光在此介质中的速率为v2)发生折射时,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率又等于Ⅱ介质的折射率n2跟Ⅰ介质的折射率n1之比,即n21=n由以上两式,可得到光的折射定律的一般表达式是:n1sin∠1=n2sin∠2或n1v1=n2v2。【命题方向】题型一:光的折射定律的应用如图所示,直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上,∠BAC=β.从点光源S发出的细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上,适当调整入射光SO的方向,当SO与AC成α角时,其折射光与镜面发生一次反射,从AC面射出后恰好与SO重合,则此棱镜的折射率为()分析:由题意可知从AC面出射的光线与入射光线SO恰好重合,因此根据光路可逆可知SO的折射光线是垂直于BC的,然后根据折射定律即可求解折射率。解答:作出光路图,依题意可知光垂直BC反射才能从AC面射出后恰好与SO重合,则光在AC面的入射角为90°﹣α,由几何关系可知折射角为:r=90°﹣β。根据折射定律:n=sin(90°−α)故选:A。点评:解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图,然后根据几何关系以及相关物理知识求解。【解题方法点拨】光的折射问题,解题的关键在于正确画出光路图、找出几何关系。解题的一般步骤如下:(1)根据题意正确画出光路图;(2)根据几何知识正确找出角度关系;(3)依光的折射定律列式求解。5.折射率及其测定【知识点的认识】一、光的折射1.折射率:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比,叫做介质的绝对折射率,简称折射率.表示为n=sin实验证明,介质的折射率等于光在真空中与在该介质中的传播速度之比,即n=c大于1,.两种介质相比较,折射率较大的介质叫做光密介质,折射率较小的介质叫做光疏介质.2.相对折射率光从介质Ⅰ(折射率为n1、光在此介质中速率为v1)斜射入介质Ⅱ(折射率为n2、光在此介质中的速率为v2)发生折射时,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率.用n21表示.n21=Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率又等于Ⅱ介质的折射率n2跟Ⅰ介质的折射率n1之比,即n21=n由以上两式,可得到光的折射定律的一般表达式是:n1sin∠1=n2sin∠2或n1v1=n2v2.【命题方向】一个圆柱形筒,如图所示,直径d=12cm,高H=16cm,人眼在筒侧上方某处观察,所见筒左侧的深度为h=9cm,当筒中装满液体时,则恰能看到筒左侧的最低点。光在真空中传播速度c=3.0×108m/s。求:(1)此液体的折射率n.(2)光在此液体中的传播速度v。分析:(1)画出光路图,根据几何知识求出入射角正弦和折射角正弦,运用折射定律求出液体的折射率n。(2)根据v=c解答:(1)光路图如图所示根据几何知识有sinθ1根据折射定律有n=(2)光在此液体中的传播速度为v=答:(1)此液体的折射率n为43(2)光在此液体中的传播速度v为2.25×108m/s。点评:解决本题的关键是画出光路图,运用几何知识求出入射角正弦和折射角正弦,要掌握折射率的定义式和光速与折射率关系公式。【解题思路点拨】折射率的定义式n=sinθ1sinθ2中的6.折射率的波长表达式和速度表达式7.光的全反射现象8.光导纤维及其应用【知识点的认识】1.光导纤维:主要应用:a.光导纤维;b.内窥镜;c.光纤通信.2.光导纤维的原理:当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角,光会发生全反射,于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。实用光导纤维的直径只有几微米到一百微米。因为很细,一定程度上可以弯折。它由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。3.内窥镜的原理如果把光导纤维聚集成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端(下左图)。医学上用这种光纤制成“内窥镜”(下右图),用来检查人体胃、肠、气管等脏器的内部。实际的内窥镜装有两组光纤,一组把光传送到人体内部进行照明,另一组把体内的图像传出供医生观察。4.光纤通信的原理:光也可以像无线电波那样,作为载体来传递信息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入,就可以传到千里以外的另一端,实现光纤通信。光纤通信有传输容量大的特点。例如,一路光纤的传输能力的理论值为二十亿路电话,一千万路电视。此外,光纤传输还有衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。9.光的折射与全反射的综合问题10.光的干涉现象11.光的波长与干涉条纹间距的关系【知识点的认识】1.实验装置如下图所示2.单缝屏的作用获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况。如果用激光直接照射双缝,可省去单缝屏(托马斯•杨所处年代没有激光)。3.双缝屏的作用平行光照射到单缝S上,又照到双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光。4.相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离△x与入射光波长λ之间的定量关系推导如下图所示,双缝间距为d,双缝到屏的距离为l。双缝S1、S2

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论