[原創(chuàng)]選修34光學一輪復習全解doc

1、選修第三章光考情分析 ：光學知識在高考中屬于非主干知識。一般來說，考查基本概念和規(guī)律的試題只有一到二題， 歷年高考中此類題一般難度都不大。 試題一般以選擇題為主， 是每年高考必考內(nèi)容。其命題的趨勢為： 光的折射定律、光電效應是歷年高考的重點、熱點 , 幾何光學和物理光學也常常聯(lián)系起來進行考查， 可以通過畫光路圖、 計算等方式來考查學生對基本規(guī)律的理解和掌握， 另外這一部分也可與實際相結合， 例如與天文、自然現(xiàn)象、光學器材、科技生活等結合起來對該部分進行考查。第 1課時光的折射全反射一、基礎知識1. 光的直線傳播：（1）光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播。如影、日食、月食、小孔成像等都是直線傳播的例證

2、。（2）光在真空中的傳播速度為c =3.00×108m/s2反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居在法線的兩側，反射角等于入射角。3 平面鏡（1）平面鏡的成像特點：成正立的等大虛像，物與像關于鏡面對稱。（2）平面鏡成像光路作圖的技巧：先根據(jù)平面鏡成像的特點，確定像的位置，再補畫入射光線與反射光線。（3）平面鏡的視場問題：需借助邊界光線作圖。如有障礙物，還需畫出障礙物的像，再借助邊緣光線作圖。4. 光的折射（1）光的折射：光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)或在同一種不均勻介質(zhì)中傳播時，方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。（2）折射定律：折射光線、入射光線和法線在同一

3、平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居在法線的兩側，入射角的正弦與折射角的正弦之比是一個常數(shù)。sin 1nsin 25. 全反射c真h實1v介h視sin C（ 1）全反射：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當入射角大于（或等于）某一角度時，折射光線消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射。（ 2）產(chǎn)生條件：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)入射角大于（或等于）臨界角（ 3）臨界角：折射角等于 90o（或折射光線恰好消失）時的入射角叫臨界角。公式： sinC= 1 (C 為臨界角 )n（ 4）全反射現(xiàn)象的應用：光導纖維全反射棱鏡全反射的一個重要應用就是用于光導纖維（簡稱光纖） 。光纖有內(nèi)、外兩層材料，其中內(nèi)層是光密介質(zhì)，

4、 外層是光疏介質(zhì)。 光在光纖中傳播時， 每次射到內(nèi)、外兩層材料的界面， 都要求入射角大于臨界角， 從而發(fā)生全反射。 這樣使從一個端面入射的光，經(jīng)過多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出。二、典型例題例1某物體左右兩側各有一豎直放置的平面鏡， 兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡 8m，如圖 3-1-1所示，物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個像與物體的距離是選修 3-1-1A 24mB 32mC 40mD48m解析：本題考查平面鏡成像從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體 8cm,第二個像是物體在右鏡所成像的像, 第 3個像是第一個像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm

5、.答案： B點撥：像與物關于鏡面對稱例題 2一半徑為 R的1/4球體放置在水平面上，球體由折射率為3 的透明材料制成?，F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖3-1-2 甲 所示。已知入射光線與桌面的距離為3R 。求出射角。2解析： 設入射光線與 1/4球體的交點為 C，連接 OC，OC即為入選修 3-1-2 甲選修 3-1-2 乙射點的法線。因此，如圖3-1-2 乙中的角 為入射角。過 C點作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意， COB=。3又由 OBC知： sin=設光線在 C點的折射角為 ，由折射定律得s i ns i n3由

6、式得30由幾何關系知， 光線在球體的豎直表面上的入射角 (見 3-1-2乙 圖 ) 為 30°。由折射定律得sin1 因此 sin3解得60sin32點撥： 本題考查幾何光學知識，通過畫光路圖，根據(jù)折射定律，由幾何關系列式求解。例題 3一玻璃磚橫截面如圖選修3-1-3 所示，其中 ABC為直角三角形（ AC邊末畫出）， AB為直角邊ABC=45°； ADC為一圓弧，其圓心在 BC邊的中點。此玻璃的折射率為 1.5。 P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從 AB邊垂直射入玻璃磚，則（）A. 從 BC邊折射出束寬度與 BC邊長度相等的平行

7、光B. 屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度C. 屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度D. 當屏向遠離玻璃磚的方向平行移動時，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大解析：寬為 AB的平行光進入到玻璃中直接射到BC面,選修 3-1-3入射角為 45o>臨界角arcsin 2 , 所以在 BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為3AB長度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上 . 根據(jù)幾何關系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于 AB的長度 , B對. D正確。答案： BD點撥：本題考查光的折射和全反射。 當光線由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)入射角大于或等于臨界角時，將會發(fā)生全反射三、實戰(zhàn)演練1 如圖 3-1-4所示，在 A點

8、有一個小球，緊靠小球的左方有一個點光源S。 現(xiàn)將小球從 A點正對著豎直墻平拋出去，打到豎直墻之前，小球在點光源照射下的影子在墻上的運動是（）A.勻速直線運動B.自由落體運動C.變加速直線運動D.勻減速直線運動選修 3-1-42如圖 3-1-5所示，激光液面控制儀的原理是：固定的一束激光 AO以入射角 i照射到水平面上，反射光OB射到水平放置的光屏上，屏上用光電管將光訊號轉(zhuǎn)換為電訊號，電訊號輸入控制系統(tǒng)來控制液面的高度，若發(fā)現(xiàn)光點在屏上向右移動了s距離，即射到 B 點，則液面的高度變化是（）A.液面降低sB.液面升高ssin isin iC.液面降低sD.液面升高s選修 3-1-52 tani2

9、 tan i3 如圖 3-1-6 所示， 從桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，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 的圓柱形平行光速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（）ArB 1.5 rC2rD2.5 r選修 3-1-64如圖 3-1-7 所示， 海面下的潛艇 Q為了與海面上的指揮船 P保持聯(lián)系，潛艇 Q發(fā)出的紅外線信號 1和紫外線信號 2沿圖示路線傳播，到達指揮船 P。下列傳播路線的圖示中可能正確的是()選修 3-1-75已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光

10、的折射率大，則兩種光（）A.在該玻璃中傳播時，藍光的速度較大B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光折射角較大C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，紅光臨界角較大D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗，藍光的相鄰條紋間距較大6下述哪些現(xiàn)象不是由于全反射造成的（）A、露水珠在陽光照射下格外明亮B、用光導纖維傳送光信號C、海市蜃樓D、水中的氣泡看起來格外明亮7如圖 3-1-8所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為 R，R2 r?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時間為 t，若真空

11、中的光速為 c，則（）A. n可能為 3B. n可能為 2C. t可能為 2 2rD. t可能為 4.8rcc選修 3-1-88a、b 兩種色光以相同的入射角從某種介質(zhì)射向真空，光路如圖3-1-9 所示，則以下描述中正確的是Aa光的全反射臨界角小于 b光的全反射臨界角aB通過同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋間距比 b真空b光的寬C在該介質(zhì)中 a光的傳播速度大于 b光的傳播速度D在該介質(zhì)中 a光的波長小于 b光的波長介質(zhì)選修 3-1-99在完全透明的水下某深處，放一點光源，在水面上可看見一個透光的圓形平面，若發(fā)現(xiàn)透光圓面的半徑勻速增大，則光源的運動是：（）A.加速上升B.加速下降C.勻速上升D.

12、勻速下降10如圖 3-1-10所示，兩束頻率不同的光束A和B分別沿半徑方向射入半圓形玻璃磚，出射光線都是沿 OP方向，下面說法正確的是()A A穿過玻璃磚所需的時間較長；B光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時，A的臨界角??；CB光的頻率比 A光的頻率大；選修 3-1-10D B在玻璃中的傳播速度大。11一個等腰直角三棱鏡的截面如圖3-1-11 所示，一細束綠光從 AC面的 P點沿平行底面 AB方向射入棱鏡后，經(jīng) AB面反射，再從 BC面的 Q點射出，且有 PQAB（圖中未畫光在棱鏡內(nèi)的光路） 如果將一細束藍光沿同樣的路徑從P點射入三棱鏡，則從 BC面射出的光線是（）A仍從 Q點射出，出射光線平行于AB

13、B仍從 Q點射出，出射光線不平行于ABC可能從 Q 點射出，出射光線平行于AB選修 3-1-11D可能從 Q 射出，出射光線平行于 AB12如圖 3-1-12 所示，AOB是由某種透明物質(zhì)制成的1/4 圓柱體橫截面（O為圓心），折射率為2 。今有一束平行光以 45o的入射角射向柱體的 OA平面，這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出，設凡射到 OB面的光線全部被吸收，也不考慮OA面的反射，求圓柱AB面上能射出光線的部分占AB表面的幾分之幾？選修 3-1-1213如圖 3-1-13所示，一等腰直角棱鏡，放在真空中，AB=AC=d在棱鏡側面 AB左方有一單色光源 S，從 S發(fā)出的光線 SD以6

14、0°入射角從 AB側面中點射入，當它從側面 AC射出時，出射光線偏離入射光線的偏向角為30°，若測得此光線傳播的光從光源到棱鏡面 AB的時間跟在棱鏡中傳播的時間相等，那么點光源S到棱鏡AB側面的垂直距離是多少？選修 3-1-1314如圖 3-1-14所示 ，一透明半圓柱體折射率為n2 ，半徑為 R、長為 L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入， 從部分柱面有光線射出。 球該部分柱面的面積 S。選修 3-1-14第 2 課時光的干涉和衍射一、基礎知識1雙縫干涉干涉是波獨有的特征。 如果光是一種波，就應該能觀察到光的干涉現(xiàn)象。 1801 年，托馬斯 楊利用雙縫，終于成功地觀

15、察到了光的干涉現(xiàn)象。（ 1）兩列光波在空間相遇時發(fā)生疊加， 在某些區(qū)域總加強， 在另外一些區(qū)域總減弱，從而出現(xiàn)明暗相間的條紋的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象。（ 2）產(chǎn)生干涉的條件： 兩個振動情況總是相同的波源叫相干波源 ，只有相干波源發(fā)出的光互相疊加， 才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，在屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的明暗相間的條紋。形成相干波源的方法有兩種：利用激光（因為激光是單色性極好的光）。設法將同一束光分為兩束（這樣兩束光都來源于同一個光源，因此頻率必然相等）。如圖 3-2-1 中 4 個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。選修 3-2-1（ 3）雙縫干涉實驗規(guī)律雙縫干涉實驗中，光屏上某

16、點到相干光源S1 、 S2 的路程之差為光程差，記為。若光程差是波長的整倍數(shù)，即n（n=0，1，2，3）P 點將出現(xiàn)亮條紋；若光程差是半波長的奇數(shù)倍(2n1)（ n=0，1，2，3），P 點將出現(xiàn)2暗條紋。屏上和雙縫 S1 、 S2 距離相等的點 P0 ，若用單色光實驗該點是亮條紋（中央條紋），若用白光實驗該點是白色的亮條紋，兩側是彩色條紋。屏上明暗條紋之間的距離總是相等的，其距離大小x 與雙縫之間距離d、雙縫到屏的距離 l 及光的波長 有關，即xl。在 l 和 d 不變的情況下， xd和波長 成正比，應用該式可測光波的波長。用同一實驗裝置做干涉實驗，紅光干涉條紋的間距x紅 最大，紫光干涉條紋

17、間距 x紫 最小，故可知 紅 大于 紫，f紅 小于 f 紫 。2.薄膜干涉（ 1）薄膜干涉的成因：由薄膜的前、后表面反射的兩列光波疊加而成，劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間的條紋。（ 2）薄膜干涉的應用增透膜：透鏡和棱鏡表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波長的1/4。檢查平整程度：待檢平面和標準平面之間的楔形空氣薄膜，用單色光進行照射，入射光從空氣膜的上、下表面反射出兩列光波，形成干涉條紋，待檢平面若是平的，空氣膜厚度相同的各點就位于一條直線上，干涉條紋是平行的； 反之，干涉條紋有彎曲現(xiàn)象。3.光的衍射（ 1）光的衍射現(xiàn)象光在遇到障礙物時，偏離直線傳播方向而照射到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射。衍射也是

18、波的特性。如果光是一種波，就應該能觀察到光的衍射現(xiàn)象。但由于可見光的波長在 10 7 m 數(shù)量級，而一般物體的大小比這個尺度大得多，因此很難看到明顯的光的衍射現(xiàn)象。（ 2）光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當孔或障礙物的尺寸比光波波長小，或者跟波長差不多時，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象縫和孔的衍射現(xiàn)象的規(guī)律是相同的：在發(fā)生明顯衍射的條件下，當窄縫變窄（或孔變?。r，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗。注意關于衍射的表述一定要準確。 （區(qū)分能否發(fā)生衍射和能否發(fā)生明顯衍射）各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。在發(fā)生明顯衍射的條件

19、下，當窄縫變窄時，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗。（ 3）衍射圖樣單縫衍射： 中央為亮條紋， 向兩側有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同。白光衍射時，中央仍為白光，最靠近中央的是紫光，最遠離中央的是紅光。圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)。泊松亮斑：光照射到一個半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一。雙縫干涉和單縫衍射的聯(lián)系與區(qū)別雙縫干涉和單縫衍射的圖樣都是明暗相間的條紋。但雙縫干涉的條紋間距是等寬的，亮度也是均勻的；而單縫衍射的條紋是中央寬，兩邊窄，亮度分布也是中央亮兩邊暗。雙縫干涉裝置中，入射光從單縫到雙縫之間的傳播過程中，實際上已經(jīng)發(fā)生了衍射；

20、單縫衍射中的亮、 暗紋的形成， 可以看成是從單縫不同位置射出的光在光屏處發(fā)生干涉，這些干涉條紋疊加后形成的就是單縫衍射的結果二、典型例題例題 1 用綠光做雙縫干涉實驗，在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為 x 。下列說法中正確的有A如果增大單縫到雙縫間的距離，x 將增大B如果增大雙縫之間的距離，x 將增大C如果增大雙縫到光屏之間的距離，x 將增大D如果減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙縫間的距離，x 將增大解析：公式 xl中 l 表示雙縫到屏的距離， d 表示雙縫之間的距離。因此dx 與單縫到雙縫間的距離無關，與縫本身的寬度也無關。本題選C例題 2 如圖 3-2-2 所示，

21、在暗室中從單色點光源 S 直接射到屏 PP' 上的一束光在 Sb 和 Sd 之間，從 S 射到平面鏡 MN 再反射到屏 PP' 上的另一束光在 Ma 和 Nc 之間（ S 是 S 在平面鏡 MN 的像）。關于這時屏 PP' 上是否可能出現(xiàn)明暗相間的條紋，下列說法正確的是（ ）A、不可能B、可能，出現(xiàn)在a、b 之間C、可能，出現(xiàn)在b、c 之間選修 3-2-2D、可能，出現(xiàn)在c、d 之間解析：由于 S 是 S 的像，可當成兩個相干光源，從 S 發(fā)出的光射到 bd 區(qū)域，（似乎）從 S 射出的光（其實是反射光）射到 ac 區(qū)域，故 bc 區(qū)為共同傳播的區(qū)域，即干涉區(qū)，必出現(xiàn)明

22、暗相間的條紋，故選 C。答案： C例題 3劈尖干涉是一種薄膜干涉，具裝置如圖3-2-3 所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上， 在一端夾入兩張紙片， 從而在兩玻璃表面之間形成個劈形空氣薄膜， 當光垂直入射后， 從上往下看到的干涉條紋如圖所示干涉條紋有如下特點： (1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(1)任意相鄰明條紋或明條紋所對應的薄膜厚度差恒定現(xiàn)若在圖裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜兩后，從上往下觀察到的干涉條紋 ()張紙A變疏B變密片C不變D消失選修 3-2-3解析：撤去一張紙片后， 劈形空氣薄膜的劈勢 (即傾斜程度 )減緩，相同水平距離上，劈

23、勢厚度變化減小，以致于干涉時路程差變化減小，條紋變寬，條紋數(shù)量變少 (變疏)，故 A 正確 答案 A例題 4一束平行單色光，通過雙縫后，在屏上得到明暗相間的條紋，則()A相鄰亮條紋或暗條紋的間距不等B將雙縫中某一縫擋住，屏上的亮、暗條紋位置不變，但亮度減半C將雙縫中某一縫擋住，屏上出現(xiàn)間距不等的亮、暗條紋D將雙縫中某一縫擋住，則屏上一切條紋將消失，而出現(xiàn)一亮點解析：雙縫干涉實驗表明，亮、暗條紋是等間距的，若擋住一縫則變成單縫衍射，此時中央條紋最寬最亮，是不等間距的，故C 是最符合要求的 答案 C三、實戰(zhàn)演練1、在做雙縫干涉實驗時用白光做光源，將在屏上得到彩色條紋，若在雙縫的 條縫前放置紅色濾光

24、片 (只能透過紅光 )，而另一縫前加綠色濾光片(只能透過綠光 )，則這時 ()A只有紅色和綠色的雙縫干涉，其他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，其他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下存在但屏仍然有光亮D屏上無任任光亮2、用單色光做雙縫干涉實驗時，下列說法正確的是()A入射光波長越長，干涉條紋間距越大B入射光頻率越高，干涉條紋間距越大C把入射光中綠光變成紫光，干涉條紋間距變小D把入射光中綠光變成紅光，干涉條紋間距變小3、雙縫干涉實驗裝置如圖3-2-4 所示，雙縫間的距離為d，雙縫到像屏的距離為 L，調(diào)整實驗裝置使得像屏上可以見到清晰的條紋，關于干涉條紋的情

25、況，下列敘述正確的是()雙縫像屏線光源A若將像屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將變得不清晰選修 3-2-4B若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋C若將雙縫間的距離d 減小，像屏上的兩個相鄰明條紋間的距離變小D若將雙縫間的距離d 減小，像屏上的兩個相鄰暗條紋間的距離增大4、有關光的雙縫干涉和衍射的現(xiàn)象中，下列說法正確的是（）A、無論用什么色光做雙縫干涉實驗，中央一定是亮紋B、用白光做雙縫干涉實驗時，得到的彩色亮紋中最靠近中央的是紅光C、用白光做單縫衍射實驗，得到的彩色條紋中偏離中央最遠的是紅光D、涂有增透膜的照相機鏡頭看上去呈淡紫色，是由于增透膜增強了對紫光的透射5、如圖 3-

26、2-5 所示，用單色光做雙縫干涉實驗，P 處為第二亮紋，改用頻率較高的單色光重做實驗（其他條件不變）時，則第二亮紋的位置（）A、仍在 P 處B、在 P 點上方C、在 P 點下方D、要將屏向雙縫方向移近一些才能看到亮紋6、在單色光的雙縫干涉實驗中()A兩列光的波峰和波峰重疊處出現(xiàn)亮條紋選修 3-2-5B兩列光的波谷和波谷重疊處出現(xiàn)暗條紋C從兩個狹縫到屏上的路程差是光的波長的奇數(shù)倍處，出現(xiàn)暗條紋D從兩個狹縫列屏上的路程差是光的波長的整數(shù)倍處，出現(xiàn)亮條紋7、關于薄膜干涉，以下說法正確的是()A干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在膜的前后兩表面反射，形成的兩列光波疊加的結果B干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的

27、波谷與波谷疊加的結果C干涉條紋是等間距的平行線時，說明膜的厚度處處相等D觀察薄膜干涉條紋時，應在入射光的同一側8、以下哪些屬于干涉現(xiàn)象()A雨后天邊美麗的彩虹B陽光下肥皂膜上的彩色條紋C荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮D上表面咐有油膜的厚玻璃板，受陽光照射，在油膜表面上會有彩色光斑9、如圖 3-2-6 是用干涉法檢查平面的平整程度的示意圖。其中 AB 是透明的樣板， CD 是被檢查的平面。用單色光從上面豎直地照射下來，觀察兩束反射光線疊加后的結果。這里的兩束反射光分別是指從以下哪兩個表面反射的光A從 AB 的上表面和 AB 的下表面B從 AB 的上表面和 CD 的上表面C從 AB 的下表面和 CD

28、 的上表面D從 AB 的下表面和 CD 的下表面選修 3-2-610、對于光的衍射現(xiàn)象，下述定性分析中錯誤的是()A光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物發(fā)生彎曲的傳播現(xiàn)象B光的衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結論C光的衍射現(xiàn)象為光的波動說提供了有力的證據(jù)D衍射圖樣是光波相互疊加的結果11、在用單色平行光照射單縫觀察衍射現(xiàn)象的實驗中，下列說法正確的是 ()A縫越窄，衍射現(xiàn)象越顯著B縫越寬，衍射現(xiàn)象越顯著C照射光的波長越長，衍射現(xiàn)象越顯著D照射光的頻率越高，衍射現(xiàn)象越顯著12、關于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的是()A紅光的單縫衍射圖樣是紅黑相間的直條紋B白光的單縫衍射圖樣是白黑相間的直條紋C陽光照射到窗

29、口玻璃上在室內(nèi)出現(xiàn)大光斑，說明光沿直線傳播， 不存在光的衍射D光照射到不透明的小圓板上出現(xiàn)泊松亮斑，這說明光發(fā)生了衍射13、在一個發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個大小可調(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓孔從較大調(diào)至完全閉合的過程中，在屏上看到的現(xiàn)象是()A先是圓形亮區(qū)，再是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗B先是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗C先是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗D先是圓形亮環(huán)，然后圓形亮區(qū)，最后完全黑暗14 下面給出的幾種光的現(xiàn)象中，能說明光具有波動性的是()A水面上的油膜呈現(xiàn)出彩色條紋B月亮的圓缺變化C通過卡尺兩測腳間的狹縫看與狹縫平行的日光燈，燈的邊緣出現(xiàn)彩色條紋D通過放大鏡可以看到倒立、縮小的像15、如圖 3-2-7

30、 所示， A 、B 兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖案 其中圖 A 是光的 _(填“干涉 ”或“衍射 ”)圖像，由此可判斷出圖A 所對應的圓孔A選修 3-2-7B的孔徑 _ (填 “大于 ”或“小于 ”)圖 B 所對應的圓孔的孔徑16、用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，已知使用的雙縫間距離d=0.1mm，雙縫到屏的距離 L=6.0m，測出屏上干涉條紋中相鄰亮紋間的距離是3.8cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是多少？假如把整個裝置放入折射率是4 的水中，這時3屏上的條紋間距又是多少？第 3 課時光的顏色色散光的偏振激光一、基礎知識1. 棱鏡（ 1）三棱鏡：橫截面為三角形的三棱柱透明體稱三棱鏡

31、。（ 2）三棱鏡對光線的作用： 光密三棱鏡：當光線從一側面射入，從另一側面射出時，光線兩次均向底面偏折。 光疏三棱鏡：當光線從一側面射入，從另一側面射出時，光線兩次均向頂角偏折。 全反射棱鏡（等腰直角棱鏡） ：當光線從一直角邊垂直射入時，在斜邊發(fā)生全反射，從另一直角邊垂直射出。 當光線垂直于斜邊射入時， 在兩直角邊發(fā)生全反射后又垂直于斜邊射出。（ 3）三棱鏡成像：當物體發(fā)出的光線從三棱鏡的一側面射入，從另一側面射出時，逆著出射光線可以看到物體的虛像。2.光的色散白光通過三棱鏡后，出射光束變?yōu)榧t、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光束。由七色光組成的光帶叫做光譜。 這種現(xiàn)象叫做光的色散。 色散的實質(zhì)是由

32、于各種色光在同一介質(zhì)中傳播的速率不同， 或同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同而引起的。注意：（1）光的頻率（顏色）由光源決定，與介質(zhì)無關； （ 2）同一介質(zhì)中，頻率越大的光折射率越大； （ 3）n=c/v。正確應用以上幾點就能準確地判斷有關色光在介質(zhì)中的傳播速度、波長、折射光線的偏折程度等問題。3.光的偏振偏振現(xiàn)象：在沿同一個方向傳播的縱波中，所有介質(zhì)質(zhì)點的振動方向都和波的傳播方向平行， 因此振動總是發(fā)生在同一條直線上的；而在沿同一個方向傳播的橫波中，介質(zhì)質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向是垂直的，而跟波的傳播方向垂直的方向有無窮多種可能， 沿同一方向傳播的橫波， 質(zhì)點的振動方向可能是不同的，因此會發(fā)生

33、偏振現(xiàn)象。能否發(fā)生偏振，是縱波和橫波的區(qū)別。利用偏振可以判定一種波是橫波還是縱波。（ 2）偏振光：在跟光傳播方向垂直的平面內(nèi)， 光振動在某一方向較強而在另一些方向振動較弱的光即為偏振光。 自然光通過偏振片后， 在垂直于傳播方向的平面上，只沿一個特定的方向振動，叫偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光的入射方向合適，使反射和折射光之間的夾角恰好是 90°，這時，反射光和折射光就都是偏振光， 且它們的偏振方向互相垂直。 我們通?？吹降慕^大多數(shù)光都是偏振光。（ 3）自然光：太陽、電燈等普通光源直接發(fā)出的光，包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光， 而且沿各個方向振動的光波的強度都相同，

34、 這種光叫自然光。（ 4）光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波（ 5）偏振光的應用偏振光可用于攝影。在拍攝照片時為消除水面或玻璃表面多余的反光，可以在照相機鏡頭前裝偏振濾光片， 讓其透振方向與反射光的偏振方向垂直， 就可以減弱反射光的干擾，使拍出的相片影像清晰。偏振光還可用于觀看立體電影。4激光（ 1）光是從物質(zhì)的原子中發(fā)射出來的。 原子獲得能量后處于不穩(wěn)定狀態(tài)， 會以光子的形式把能量發(fā)射出來。（ 2）普通光源中的各個原子何時發(fā)光， 發(fā)出什么頻率的光， 向什么方向發(fā)光，都是不確定的。 即使同一個紅色燈泡發(fā)光， 也不能保證發(fā)出的光頻率相同 （ 3.9144.9 × 10Hz），因此不能得到穩(wěn)定的干

35、涉圖樣。（ 3）激光是一種人工相干光，激光的特點有激光是人工產(chǎn)生的相干光。激光的平行度好。（可以用來測距、測速；可以用來刻錄、讀取光盤）激光的亮度高。（切割、焊接、打孔、手術用光刀、治療視網(wǎng)膜剝落；用于人工控制聚變）重要應用有：通信、測距、光盤讀取、切割等。二、典型例題例題 1. 如圖 3-3-1 所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的 AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)，一單色細光束 O 垂直于 AB 面入射，在圖示的出射光線中（）A 1、 2、 3（彼此平行）中的任一條都有可能B 4、 5、 6（彼此平行）中的任一條都有可能C 7、 8、 9（彼此平行）中的任一條都有

36、可能D只能是 4、6 中的某一條選修 3-3-1解析：玻璃狹縫中透明介質(zhì)可能折射率nn玻璃 ，也可能 nn玻璃 ，還可能n n玻璃 。介質(zhì)狹縫可看成是兩面平行的介質(zhì)板，根據(jù)折射定律及平行玻璃磚的光學特點（入射光線平行于出射光線） ，可以判斷 4、5、 6 都有可能。故答案為B.點評：未知透明介質(zhì)與玻璃相比，可能是光密介質(zhì)也可能是光疏介質(zhì)，還有可能就是與玻璃折射率相同另一介質(zhì)，思考時要全面不能漏掉n相同的情況；另外利用兩面平行玻璃磚的光學特性（入射光線平行與出射光線，但有側移），也是解題的一條比較快的途徑。例題 2有關偏振和偏振光的下列說法中正確的有A只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(fā)生偏振B

37、只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振C自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆釪除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光都是偏振光解析：機械波中的橫波能發(fā)生偏振。自然光不一定非要通過偏振片才能變?yōu)槠窆?。本題應選BD例題 3一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個光脈沖 若這種激光器光脈沖的持續(xù)時間為 1.0 ×10-11s ，波長為，694.3nm發(fā)射功率為1.0 ×l0 10W，問 (1)每列光脈沖的長度是多少?(2)用紅寶石激光器照射皮膚上色斑，每 l0mm2 色斑上吸收能量達到 60J 以后，便逐漸消失 一顆色斑的面

38、積為 50mm2，則要吸收多少個紅寶石激光脈沖，才能逐漸消失 ?解析：光脈沖持續(xù)時間即為發(fā)射一個光脈沖所需要的時間，所以一個光脈沖的長度為 :?I=c? t=3.0 ×l08×l.0 ×10-11m=3.0×10-3m一個光脈沖所具有的能量為：?E=P?t=1 .0 ×l010×l.0 ×10-11J。消除面積為 50mm2 的色斑需要的光脈沖數(shù)是： = ES16050個ES0 110=300( )-3 答案 (1)3.0 10× m(2)300 個點撥 )本題中是利用了激光的平行度好和亮度高的特點。分析本題時要正

39、確理解光脈沖持續(xù)時間的含義三、實戰(zhàn)演練1、下列哪些波能發(fā)生偏振現(xiàn)象 ()A聲波B電磁波C橫波D縱波2、如圖 3-3-2 所示，讓自然光照射到 P、Q 兩偏振片自然光PQ下，當 P、Q 兩偏振片的透振方向夾角為以下哪些度數(shù)時，透射光的強度最弱 ()A0o B30o C60oD90o選修 3-3-23、對于光的偏振，下列說法中正確的是()A自然光是偏振光B自然光通過偏振片后成為偏振光C偏振光不能再通過偏振片D如果偏振片的透振方向與偏振光的振動方向垂直，偏振光不能射透偏振片4、用自然光照射偏振片，在偏振片后放置 光屏，下面說法正確的是 ()A在光屏上仍然是自然光B在光屏上得到偏振光C光屏上沒有光照D

40、如果以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，則屏上光的亮度將變暗5、兩個偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180o，在旋轉(zhuǎn)過程中，將會產(chǎn)生下述的哪種現(xiàn)象 ()A透過的光的強度在整個過程中都增強B透過的光的強度先增強，再減弱，然后又增強C透過的光的強度先增強，然后減少到非零的最小值D透過的光的強度先增強，然后又減少到零6、對于激光，下列說法正確的是()A激光是單色光B單色光就是激光C激光的頻率比X 射線的頻率還高D激光是人工產(chǎn)生的相干光7、將激光束的寬度聚焦到納米級 (10-9m)范圍內(nèi)，可修復人體已損壞的器官，對 DNA 分子進行超微型基因修復， 把至今尚令人無奈

41、的癌癥、 遺傳病等徹底根除，這是利用了激光的 ()A平行性好的特性，B單色性好的特性C亮度高的特性D粒子性好的特性8、在做雙縫干涉實驗時，常用激光做光源，這主要是應用了激光的()A平行性好的特性B單色性好的特性C亮度高的特性D方向性好的特性9、 束光由真空射到平面玻璃上，當其折射角為 30o 時，反射光恰好產(chǎn)生完全偏振，試求玻璃的折射率10、應用激光平行性好的特性， 可以精確地測量距離 對準目標發(fā)射 個極短的激光脈沖，測量發(fā)射脈沖與收到反射脈沖的時間間隔， 就可求出激光器到目標的距離若在地球上向月球發(fā)射一個激光脈沖， 測得從發(fā)射到收到發(fā)射脈沖所用的時間為 2.56s，則月球到地球的距離大約是多

42、少千米 ?第 4 課時測定玻璃的折射率一、基礎知識1實驗目的測定玻璃的折射率，掌握光發(fā)生折射時入射角和折射角的確定方法。2實驗原理如圖 3-4-1 所示，用插針法找出與入射光線AO對應的出射光線 OB，確定出 O點，畫出折射光線 00，然后測量出角 和 ，根據(jù) nsin計算玻璃的折射率。sin3實驗器材白紙，圖釘，大頭針，直尺，鉛筆，量角器，平木板，長方形玻璃磚。4 實驗步驟及調(diào)整安裝(1) 將白紙用圖釘按在繪圖板上。(2) 在白紙上畫出一條直線 aa作為界面( 線) ，過 aa上的一點 O畫出界面的法線 NN，并選修 3-4-1畫一條線段 AO作為入射光線。(3) 把長方形玻璃磚放在白紙上，

43、使它的長邊跟 aa對齊，畫出玻璃磚的另一邊 NN(4) 在直線 AO上豎直插上兩枚大頭針 P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針 Pl 、 P2的像，調(diào)整視線方向，直到P2擋住 P1的像。再在觀察的這一側插兩枚大頭針P3、P4，使 P3擋住 Pl 、P2的像， P4擋住 P3及P1 、P2的像，記下 P3 、P4的位置。(5) 移去大頭針和玻璃磚， 過P3、P4所在處作直線 OB，與bb交于 0，直線 0B就代表了沿 AO方向入射的光線通過玻璃磚后的傳播方向。(6) 連接 00，入射角 a=AON，折射角 =O' ON。用量角器量出入射角和折射角，從三角函數(shù)表中查出它們的正弦值， 把這些數(shù)據(jù)

44、記錄在自己設計的表格中。(7) 用上述方法分別求出入射角分別為 300、 450、 600時的折射角，查出它們的正弦值，填人表格中。(8) 算出不同入射角時的比值sin，最后求出在幾次實驗中所測面sin的sinsin平均值，即為玻璃磚折射率的測量值。5 注意事項(1) 實驗時，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且 P1和P2之間、 P2與 O點之間、P3與 P4之間、 P3與0之間距離要稍大一些。(2) 入射角 應適當大一些， 以減小測量角度的誤差。 但入射角不宜太大， 也不宜太小。(3) 在操作時，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學面。更不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線。(4) 在實驗過程中，玻璃磚與白紙的

45、相對位置不能改變。(5) 玻璃磚應選用寬度較大的， 宜在 5cm以上。若寬度太小，則測量誤差較大。6 數(shù)據(jù)處理及誤差分析此實驗是通過測量入射角和折射角，然后查數(shù)學用表，找出入射角和折射角sin的正弦值，再代人 n中求玻璃的折射率。 除運用此方法之外， 還有以下處sin理數(shù)據(jù)的方法：處理方式 (1) ：在找到人射光線和折射光線以后，以入射點 o為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與 AO交于 C點，與 00(或00的延長線 ) 交于 D點，過 C、D兩點分別向 NN作垂線，交 NN于C、D，用直尺量出 CC和DD 的長。如圖 3-4-1 甲所示。選修 3-4-1 甲由于 sinCC ， sinDDC

46、ODO而CO=DO所以折射率sinCC '選修 3-4-1 乙n1DD 'sin重復以上實驗， 求得各次折射率計算值， 然后求其平均值即為玻璃磚折射率的測量值：處理方式 (2) ：根據(jù)折射定律可得nsin因此有 sin1 sinsinn在多次改變?nèi)肷浣?、測量相對應的入射角和折射角正弦值基礎上， 以 sin 值為橫坐標、以 sin 值為縱坐標，建立直角坐標系。如圖 3-4-1 乙所示。描數(shù)據(jù)點，過數(shù)據(jù)點連線得一條過原點的直線。求解圖線斜率，設斜率為 k，則 k1 。故玻璃磚折射率 n1nk二、典型例題例1某同學在測定一厚度均勻的圓柱形玻璃的折射率時，先在白紙上作一與玻璃圓柱同半徑的××××圓，圓心為 0，將玻璃圓柱平放在白紙上，使其邊界與所畫的圓重合，在玻璃一側豎直插兩枚大頭選修 3-4-2 甲針 P1和P2，在另一側再先后插兩枚大頭針P3和4，使從另一側隔著玻璃觀察時，大頭針P4 、P3和P2 、P1的像恰好在一條直線上，P移去玻璃圓柱和大頭針后，在白紙上得到如圖3-4-2 所示，在圖中畫出：沿 P1 、P2連線方向的入射線通過圓形玻璃后的傳播方向；×××光線在玻璃內(nèi)的傳播方向；×在光線的入射點作法線，標出入射角 和折射角 ；寫出計算玻璃折射率的公式( 不必計算 )