專題八 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光(選修3-4)

1、 專題八 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光（選修34）第一課時(shí) 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波知識(shí)規(guī)律整合基礎(chǔ)回扣1物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征：回復(fù)力及加速度與位移大小成正比，方向總是與位移的方向相反，始終指向_位置，其表達(dá)式為：F_，_，回復(fù)力的來源是物體所受到的合力。2物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征是周期性運(yùn)動(dòng)、位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)量都隨時(shí)間按“正弦”或“余弦”的規(guī)律變化，它們的周期均相同，其位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為：_或_。3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量特征是：振動(dòng)的能量與_有關(guān)，隨_的增大而增大，振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒，能量的轉(zhuǎn)化周期是位移周期的。4簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型是_和單擺，當(dāng)單擺擺動(dòng)的角度時(shí)，

2、可以看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其周期公式為T，可以用該公式測(cè)定某個(gè)天體表面的_，表達(dá)式為：_，為擺線長(zhǎng)，為球的直徑。5機(jī)械波（1）機(jī)械波的產(chǎn)生條件：波源；_。（2）機(jī)械波的特點(diǎn)機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式和_，質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移。實(shí)質(zhì)：通過傳播振動(dòng)的形式而將振源的能量傳播出去。介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和波的傳播周期都與_相同。機(jī)械波的傳播速度只由_決定。（3）波速、波長(zhǎng)、周期、頻率的關(guān)系6振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的物理意義不同，振動(dòng)圖象反映的是_，而波動(dòng)圖象是_。振動(dòng)圖象隨時(shí)間推移圖象延續(xù)，但是已有的形態(tài)不變，而波動(dòng)圖象隨時(shí)間的推移，圖象沿傳播方向_。7簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和波動(dòng)都具有對(duì)稱性和_性，而波的

3、傳播還具有_性，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的變速運(yùn)動(dòng)，波動(dòng)在同種均勻介質(zhì)中是_運(yùn)動(dòng)，所以滿足.8波的疊加原理（獨(dú)立傳播原理） 幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的狀態(tài)而不互相干擾，在幾列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于這幾列波分別引起的位移的_9波的現(xiàn)象（1）波的疊加、干涉、衍射、多普勒效應(yīng)（2）波的干涉 必要條件：頻率相同設(shè)兩列波到某一點(diǎn)的波程差為，若兩波振動(dòng)情況完全相同，則加強(qiáng)區(qū)域始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱，加強(qiáng)區(qū)的振幅AA1+A2，減弱區(qū)的振幅A。若兩波源的振動(dòng)情況相反，則加強(qiáng)區(qū)、減弱區(qū)的條件與上相反。思路和方法1判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振點(diǎn)方向的方法：特殊點(diǎn)法。_法（波形移動(dòng)法）。2利用波傳播的周期性，雙

4、向性解題（1）波的圖象的周期性：相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同，從而使題目的解答出現(xiàn)多解的可能。（2）波傳播方向的雙向性：在題目未給出傳播方向時(shí)，要考慮到波可沿軸_或_傳播的兩種可能性。自測(cè)自查1“空山不見人，但聞人語響”是我國(guó)唐代大詩(shī)人王維的名句，詩(shī)中所描述的物理現(xiàn)象屬于 A波的干涉 B波的衍射 C波的反射 D聲音的共鳴2（2008·泰安模擬）如圖811所示，波源甲、乙分別在一根小平旋轉(zhuǎn)的繩的左右兩端，兩波源發(fā)出的波在繩中的傳播速度均是1 m/s ，在t=0時(shí)刻繩上的波形如圖中的(a)所示，根據(jù)波的疊加原理，以下敘述中正確的是A當(dāng)t=2s時(shí)，波形如圖所示；當(dāng)t=4s時(shí)，波

5、形如圖所示B當(dāng)t=2s時(shí)，波形如圖所示；當(dāng)t=4s時(shí)，波形如圖所示C當(dāng)t=2s時(shí)，波形如圖所示；當(dāng)t=4s時(shí)，波形如圖所示-D當(dāng)t=2s時(shí)，波形如圖所示；當(dāng)t=4s時(shí)，被形如圖所示3(2008·濰坊模擬)下列說法中正確的是 ( ) A在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為減小偶然誤差，應(yīng)測(cè)出單擺做n次全振動(dòng)的時(shí)間t，利用求單擺的周期 B簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是質(zhì)點(diǎn)所受的合外力總是指向平衡位置且大小恒定的運(yùn)動(dòng) C變化的磁場(chǎng)一定會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)DX射線是電子流 E波長(zhǎng)與障礙物的尺寸相比越大衍射現(xiàn)象越明顯 F在同種均勻喬質(zhì)中傳播的聲波，頻率越高，波長(zhǎng)越短4(2008·上海重點(diǎn)高中聯(lián)考)如圖

6、812所示，兩個(gè)完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生的干涉的示意圖，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則 ( ) AA點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，這一點(diǎn)變?yōu)檎駝?dòng)減弱點(diǎn) BB點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，這一點(diǎn)變?yōu)檎駝?dòng)加強(qiáng)點(diǎn) Cc點(diǎn)可能為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，可能為振動(dòng)減弱點(diǎn) DD點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)仍減弱5(2008海南-18(2)某實(shí)驗(yàn)室中懸掛著一彈簧振子A和一單擺B，彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上某次有感地震中觀察到靜止的振子A開始振動(dòng)4.0s后，單擺B才開始擺動(dòng)此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長(zhǎng)分別為10 km和5.0km，頻率為1.0

7、Hz假設(shè)該實(shí)驗(yàn)室恰好位于震源的正上方，求震源離實(shí)驗(yàn)室的距離重點(diǎn)熱點(diǎn)透析題型1 振動(dòng)與波動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用例1 （2008·濰坊模擬） 一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖8-1-3所示，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T0.2s.求：（1）波的振幅A、波長(zhǎng)、波速。（2）畫出平衡位置在1.5m處質(zhì)點(diǎn)，以該時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象。（至少畫一個(gè)周期并在圖中標(biāo)上周期、半周期和振幅的數(shù)值）規(guī)律總結(jié) 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象都具有空間周期性。兩個(gè)圖象的坐標(biāo)軸所表示的物理意義不同，振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，而波動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置；兩個(gè)圖象所描述的對(duì)象不同，振動(dòng)圖象描述的是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移

8、隨時(shí)間的變化情況，而波動(dòng)圖象描述的是介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻各自振動(dòng)所到達(dá)的位置情況，通俗地說，振動(dòng)圖象相當(dāng)于是在一段時(shí)間內(nèi)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的“錄像”，而波動(dòng)圖象則是某一時(shí)刻一群質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的“照片”；隨著時(shí)間的推移，振動(dòng)圖象原來的形狀（即過去質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻所到達(dá)的位置）不再發(fā)生變化，而波動(dòng)圖象由于各質(zhì)點(diǎn)總在不斷地振動(dòng)，因此隨著時(shí)間的推移，原有的圖象將發(fā)生周期性變化。強(qiáng)化練習(xí)1 （2008·朝陽(yáng)模擬）如圖814所示，甲圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.2s 時(shí)刻的波動(dòng)圖象，乙圖為這列波上質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，則該波A沿x軸負(fù)方傳播，波速為0.8 m/sB沿x軸正方傳播，波速為0.8 m/sC沿x軸負(fù)方傳播

9、，波速為5 m/sD沿x軸正方傳播，波速為5 m/s題型2 波動(dòng)與振動(dòng)的關(guān)系應(yīng)用例2 （2008·泰安模擬） 一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波傳到R點(diǎn)時(shí)的波形如圖815所示，波速為0.06 m/s，質(zhì)點(diǎn)P、Q的坐標(biāo)分別為0.96m，0.36m.求：（1）質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向如何？（2）從圖示時(shí)刻經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波谷？（3）質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q在何處？滿分展示，名師教你如何得分解析：（1）在波的傳播方向上，各質(zhì)點(diǎn)地振方向都相同，與此時(shí)刻處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相同，沿軸負(fù)方向。（2分）（2）由波的圖象可得波長(zhǎng)0.24m，P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷時(shí)間即為P點(diǎn)前方距P點(diǎn)最近的波谷傳播到P所用時(shí)

10、間 （3分）（3）兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況相反當(dāng)P到波峰時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)在波谷。 （3分）答案：（1）沿y軸負(fù)方向振動(dòng) （2）12s （3）波谷處規(guī)律總結(jié) 1波的傳播方向和波上質(zhì)點(diǎn)的振分理處方向可以相互判斷，常用的方法有質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法、微平移法、上下坡法等。 2每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都跟波源的起振方向相同。強(qiáng)化練習(xí)2 （2008·杭州模擬）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻（設(shè)t=0）波傳播到x軸上的B質(zhì)點(diǎn)，在它在左邊的A質(zhì)點(diǎn)正在負(fù)最大位移處，如816所示，在t0.6 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處，則A該簡(jiǎn)諧波的波速等于10 m/sBt=0.6 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)Ct=0.6

11、s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)D當(dāng)質(zhì)點(diǎn)E第一次出現(xiàn)在正最大位移處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B恰好在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)。題型3 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征例3 （2008·青島模擬） 有一彈簧振子在水平方向上的B、C之間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，已知B、C間的距離為20cm，振子在2 s 內(nèi)完成了10次全振動(dòng)，若從某時(shí)刻振子經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)(t=0)，經(jīng)過周期振子有正向最大加速度。（1）求振子的振幅和周期；（2）作出該振子一周期內(nèi)位移時(shí)間圖象；（3）寫出振子的振動(dòng)方程。規(guī)律總結(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征可以用公式或來表示，A為振幅，為初相位。強(qiáng)化訓(xùn)練3 （2008·山東調(diào)研）一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖8

12、17所示，波沿x軸正方向傳播，從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)：（1）若每間隔最小時(shí)間2 s 波形重復(fù)出現(xiàn)，求波速。（2）若此列波的周期是2 s，它是由單擺擺動(dòng)產(chǎn)生的，則單擺的擺長(zhǎng)約為多少（g取10 m/s2，210）?（3）若此列波的周期是2 s，從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，試寫出坐標(biāo)為x0.8 m處質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系式。題型4 波傳播的多解問題例4 （2008·鄂州模擬）一波源O產(chǎn)生的橫波向左右兩側(cè)傳播，波速為，O點(diǎn)左側(cè)有一質(zhì)點(diǎn)M，右側(cè)有一質(zhì)點(diǎn)N，當(dāng)波源起振后，t1末M點(diǎn)起振，t2末N點(diǎn)起振，且M、N點(diǎn)振動(dòng)方向總是相反的，則該波波長(zhǎng)只能為A BC D規(guī)律總結(jié) 1方向性不確定出現(xiàn)多解波總是由波源發(fā)生并由

13、近及遠(yuǎn)地向前傳播，波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況根據(jù)波的傳播方向是可以確定的，反之亦然，因此，根據(jù)題中的已知條件不能確定波的傳播方向或者不能確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，就會(huì)出現(xiàn)多解。2時(shí)間、距離不確定形成多解沿著波的傳播方向，相隔一個(gè)波長(zhǎng)的連續(xù)兩個(gè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的步調(diào)是完全相同的；在時(shí)間上相隔一定周期的前后兩個(gè)相鄰時(shí)刻的波形圖形是完全相同的，所以，當(dāng)題中已知條件沒有給定傳播的時(shí)間（波傳播的時(shí)間與周期T之間的大小關(guān)系不確定）或是沒有給定波的傳播距離（波的傳播距離與波長(zhǎng)之間的大小關(guān)系不確定），就會(huì)出現(xiàn)多解現(xiàn)象。3兩質(zhì)點(diǎn)間關(guān)系不確定形成多解，在波的傳播方向上，如果兩質(zhì)點(diǎn)距離不確定或相位之間關(guān)系不確定

14、，會(huì)開成多解，若不會(huì)聯(lián)想所有的可能性，就會(huì)出現(xiàn)漏解。強(qiáng)化練習(xí)4 （2008·汕頭模擬） 一列簡(jiǎn)諧橫波，沿軸正向傳播，0和0.25 s兩個(gè)時(shí)刻的波形圖如圖818所示，求該波的傳播速度的可能值。備考能力提升1（2008·東北三校聯(lián)考）有兩個(gè)靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2，在空氣中傳播，如圖819所示為某時(shí)刻這兩列波的圖象，則下列說法中正確的是A聲波1的波速比聲波2的波速大B相對(duì)于同一障礙物，波1比波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C這兩列波相遇時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D遠(yuǎn)離兩個(gè)聲源運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽到的這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出的頻率相同2（2008·中山模擬）一列簡(jiǎn)諧橫波的波

15、形圖象如圖8110所示，其中實(shí)線是t1=0時(shí)的波形，虛線是t2=1.5 s時(shí)的波形，且(t2t1)小于一個(gè)周期，由此可判斷A波長(zhǎng)一定是60 cmB波一定向x軸正方向傳播C波的周期一定是6 s D波速可能是0.1 m/s，也可能是0.3 m/s3（2008·西城模擬）如圖8111所示，某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一條直線上，相鄰兩點(diǎn)間的距離為1m，t0時(shí)，波源S開始振動(dòng)，速度方向豎起向上，振動(dòng)由此以1 m/s 的速度開始向右傳播。T=1.0 s時(shí)，波源S第一次到達(dá)波峰處，由此可以判斷，t=7.0s時(shí)A質(zhì)點(diǎn)b達(dá)到最大速度B質(zhì)點(diǎn)c達(dá)到最大加速度C質(zhì)點(diǎn)e速度方向豎起向下D質(zhì)點(diǎn)h正好到達(dá)波

16、谷位置4（2008·全國(guó)名校沖刺）如圖8112甲所示，O點(diǎn)為振源，OP，t0時(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖乙為從t=0時(shí)刻開始描繪的P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，下列判斷中正確的是A該波的傳播速度B這列波的波長(zhǎng)為 C時(shí)刻，振源O振動(dòng)的方向沿軸正方向D時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿軸負(fù)方向5一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖8113所示，質(zhì)點(diǎn)A與原點(diǎn)O相距0.5m，此時(shí)刻A點(diǎn)速度方向在圖中已標(biāo)明，若A在經(jīng)過0.02 s后將第一次達(dá)到最大位移，由此可見A波長(zhǎng)為2mB波速為25 m/sC振動(dòng)頻率為50 HzD波的傳播方向沿軸的負(fù)方向6（2008·江蘇·1

17、2B）（1）一列沿著軸正方向傳播的橫波，在時(shí)刻的波形如圖8114甲所示，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示質(zhì)點(diǎn)N的振幅是_m，振動(dòng)周期為_s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)_（從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填）的振動(dòng)圖象，該波的波速為_m/s.（2）描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是_。自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)_（填“是”或“不是”）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。7（2008·南通模擬）在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t0時(shí)刻的波形如圖8115中的實(shí)線所示，若波向右傳播，t=0時(shí)刻剛好傳到A點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6 s，P點(diǎn)開始振動(dòng)。（1）該列波的周期T_s。（2）從t=0時(shí)起到P點(diǎn)第一次

18、達(dá)到波峰時(shí)止，O點(diǎn)對(duì)平衡位置_cm，所經(jīng)過的路程_cm。8（2008·南昌模擬）如圖8116所示，簡(jiǎn)諧橫波I沿AC方向傳播，波源A點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示，簡(jiǎn)諧橫波沿BC方向傳播，波源B點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，兩列波在C點(diǎn)相遇，已知AC20cm，BC60cm，波速都為2 m/s，兩列波的振動(dòng)方向相反，則C點(diǎn)的振動(dòng)振幅為_cm.9（2008·煙臺(tái)模擬）如圖8117所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一質(zhì)點(diǎn)S，它沿軸做頻率為10 Hz、振幅為2 cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成的波沿軸傳播，波速為4 m/s，當(dāng)t=0時(shí)，S從原點(diǎn)開始沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。（1）畫出當(dāng)S完成第一次全振動(dòng)時(shí)的波形圖。（2）經(jīng)過多長(zhǎng)

19、時(shí)間x=1m處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰。第2課時(shí) 光及光的本性知識(shí)規(guī)律整合基礎(chǔ)回扣1理解麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論 恒定的電（磁）場(chǎng)不能產(chǎn)生磁（電）場(chǎng)，均勻變化的電（磁）場(chǎng)產(chǎn)生_，非均勻變化的電（磁）場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁（電）場(chǎng)，周期性變化的電（磁）場(chǎng)產(chǎn)生_變化的磁（電）場(chǎng)。2電磁波是橫波 E與B的方向彼此_，而且都是_方向垂直，因此電磁波是_波，電磁波的傳播不需要靠別的物質(zhì)作介質(zhì)，在真空中也能傳播，在真空中的波速為c=3.0×108 m/s.3電磁波譜及比較電磁波產(chǎn)生機(jī)理特性應(yīng)用無線電波LC電路中的周期性振蕩波動(dòng)性強(qiáng)無線技術(shù)紅外線原子的最外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的波動(dòng)性強(qiáng)加熱、高空攝影、紅外遙感可見光

20、引起視覺產(chǎn)生色彩效應(yīng)照明、攝影、光合作用紫外線化學(xué)、生理作用顯著、能產(chǎn)生_效應(yīng)日光燈、醫(yī)療上殺菌消毒、治療皮膚病、軟骨病等倫琴射線原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的穿透本領(lǐng)很大醫(yī)療透視、工業(yè)探傷射線_受激發(fā)后產(chǎn)生的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)探傷；電離作用；對(duì)生物組織的物理、化學(xué)作用；醫(yī)療上殺菌消毒4折射率與全反射（1）折射率：光從真空射入某種介質(zhì)，入射角的_與折射角的_之比叫做介質(zhì)的折射率，公式為n_。實(shí)驗(yàn)和研究證明，某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中的速度c跟光在這種介質(zhì)中的速度v之比，即.（2）臨界角：折射角等于90o時(shí)的入射角，稱為臨界角，當(dāng)光從折射率為n的某種介質(zhì)身向真空（空氣）時(shí)發(fā)生全反射的臨界角sinC_

21、（3）全反射的條件：光從_介質(zhì)射向_介質(zhì)；入射角大于或等于臨界角。5光的干涉和衍射（1）光的_現(xiàn)象和_現(xiàn)象證明了光的波動(dòng)性，光的偏振現(xiàn)象說明光波為_。相領(lǐng)兩明條紋（或暗紋）間的距離與波長(zhǎng)成正比，即，利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)可測(cè)量光的_（2）干涉和衍射的產(chǎn)生條件雙縫干涉產(chǎn)生明暗條紋的條件上：屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差等于波長(zhǎng)的_倍時(shí)，該點(diǎn)干涉加強(qiáng)出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)路程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)干涉減弱出現(xiàn)暗條紋。發(fā)生明顯衍射的條件：當(dāng)阻礙物或小孔的尺寸跟光的波長(zhǎng)_或比光的波長(zhǎng)小。思路和方法1光線通過平板玻璃磚后，不改變光線 及光束性質(zhì)，但會(huì)使光線發(fā)生側(cè)移，側(cè)移量的大小跟人射角、折射率和玻璃磚的厚度有關(guān)2對(duì)幾何

22、光學(xué)方面的問題，應(yīng)用光路圖或有關(guān)幾何圖形進(jìn)行分析與公式配合，將一個(gè)物理問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)幾何問題，能夠做到直觀、形象、易于發(fā)現(xiàn)隱含條件自測(cè)自查1(2008·中山模擬)某同學(xué)使用激光器作光源，在不透光的擋板上開一條縫寬為0.05mm的窄縫，進(jìn)行光的衍射實(shí)驗(yàn)，如圖821所示，則他在光屏上看到的條紋是下圖中的2（2008·西城模擬）如圖822所示，一束單色沿半圓柱形玻璃磚的半徑垂直ab面入射，有光線從ab面射出，以O(shè)為圓心，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過角時(shí)，恰好沒有光線從ab面射出，則該玻璃磚的折射率為A B C D3光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)，目前，

23、我國(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，下列說法正確的是A光纖通信利用光作用載體來傳遞信息B光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的衍射原理C光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的色散原理D目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲4(2。08·徐州模擬)如圖823所示，在水面上放置一個(gè)足夠大的遮光板，板上有一個(gè)半徑為r的圓孔，圓心的正上方h處放一個(gè)點(diǎn)光源S，在水面下深H處的底部形成半徑為R的圓形光亮區(qū)域(圖中未畫出)測(cè)得r8 cm，h6 cm，H24 cm，R26 cm，求水的折射率5(2008·山東·37)麥克斯韋在1865年發(fā)表的電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光

24、的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波 (1)一單色光波在折射率為15的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖象如圖824所示，求該光波的頻率(2)圖825表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上，n、6是其中的兩條平行光線光線n在玻璃磚中的光路已給出畫出光線6從玻璃磚中首次出射的光路圖，并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)題型1 光學(xué)基本內(nèi)容的理解【例1】(2008·濰坊模擬)有以下說法，正確的是 ( ) AX射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，在機(jī)場(chǎng)等地用其探測(cè)箱內(nèi)物品進(jìn)行安全檢查 B太陽(yáng)輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域 C全息照片的拍攝利用了光的衍射原理 D潛水員在水底看岸

25、邊的樹變矮了 E泊松亮斑說明了光具有波動(dòng)性 F機(jī)械波和電磁波一樣從空氣進(jìn)入水中波長(zhǎng)變短復(fù)習(xí)指導(dǎo) 考綱中很多級(jí)的考點(diǎn)都是對(duì)機(jī)械波、電磁波和光的本性的認(rèn)知要求，復(fù)習(xí)時(shí)要 緊扣考點(diǎn)復(fù)習(xí)教材，熟練對(duì)概念和規(guī)律的把握?！緩?qiáng)化練習(xí)1】(2008·南京模擬)判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“”或“×”A光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一( )B拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 ( )C光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度 ( )D變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng) ( )題型2 關(guān)于折射率有關(guān)計(jì)算【例2】(2008&#

26、183;威海模擬)如圖8一2一6所示，有一截面是直角三角形的棱鏡ABC，A=30o它對(duì)紅光的折射率為n1，對(duì)紫光的折射率為n2在距AC邊d處有一與AC平行的光屏現(xiàn)有由以上兩種色光組成的很細(xì)的光束垂直AB邊射人棱鏡(1)紅光和紫光在棱鏡中的傳播速度比為多少?(2)為了使紅光能從AC面射出棱鏡，n1應(yīng)滿足什么條件?(3)若兩種光都能從AC面射出，求在光屏MN上兩光點(diǎn)間的距離規(guī)律總結(jié) 折射率反映了介質(zhì)改變傳播方向程度大小，其表達(dá)式為，一般情況下，求折射率問題要規(guī)范畫出光路，找到光在一個(gè)介面處的入射角和折射角?！緩?qiáng)化練習(xí)2】(2008·聊城模擬)在清澈平靜的水面下，抬頭向上觀看，會(huì)看到十分有

27、趣的現(xiàn)象：水面外的景物(藍(lán)天、白云、樹木、房屋)都呈現(xiàn)在頂角為的倒立圓錐形的“洞”內(nèi) (1)已知水的折射率為，求角的大小(用反三角函數(shù)表示)(2)觀察處于“洞”邊緣的物體(譬如一個(gè)小燈泡)會(huì)呈彩色，試通過做圖，分析說明七色的順序?yàn)閮?nèi)紫外紅還是內(nèi)紅外紫【例3】(2008·泰安模擬)(8分)如圖827所示，一束截面為圓形半徑為R的平行單色光，垂直射向一玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū)，已知玻璃半球的半徑為尺，屏幕S到球心的距離為d(d>3R)，不考慮光的干涉和衍射，玻璃對(duì)該光的折射率為n，求屏幕上被照亮區(qū)域的半徑滿分展示，名師教你如何得分解析：光恰要發(fā)生反射的臨界

28、光線射到屏幕S上的E點(diǎn)到亮區(qū)中心的距離，就是所求最大半徑，設(shè)臨界角為C，如下圖所示sin C= (2分)又OF （2分） C （2分）解得 （2分）答案：規(guī)律總結(jié) 1當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入 光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角大于臨界角，光要發(fā)生全反射，解決此類問題時(shí)，首先要根據(jù)。求C 2幾何光學(xué)問題規(guī)范的做好光路是解決問題的關(guān)鍵，特別應(yīng)注意法線作為輔助線的作用，通過作圖構(gòu)建幾何三角形，然后利用幾何知識(shí)求解?！緩?qiáng)化練習(xí)3】在桌面上有一個(gè)倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)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828所示有一半徑為r0.1 m的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的表面上，光束的

29、中心軸與圓錐的軸重合已知玻璃的折射率為n1.73則：（1）通過計(jì)算說明光線1能不能在圓錐的側(cè)面B點(diǎn)發(fā)生全反射?（2）光線1是經(jīng)過圓錐側(cè)面B點(diǎn)后射到桌面上某一點(diǎn)所用的總時(shí)間是多少？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）題型4 光學(xué)實(shí)驗(yàn)【例4】(2008·山東調(diào)研)在“雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板的中心刻線對(duì)齊中央亮條紋的中心，此時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)如圖829甲所示，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向一側(cè)移動(dòng)，使分劃板的中心刻線對(duì)齊第3條亮條紋的中心，此時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)如圖乙所示已知雙縫間距d1.5 mm，雙縫到屏的距離Ll.00 m，則被測(cè)光波的波長(zhǎng)為多少?規(guī)律總結(jié) 1此題考查雙縫干涉

30、測(cè)光的波長(zhǎng)，該實(shí)驗(yàn)在思想方法上與“單分子油膜法測(cè)分子直徑”類似，是用測(cè)宏觀量的方法測(cè)微觀量，該實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生的讀數(shù)能力及對(duì)公式的記憶和理解。 2求解時(shí)一定要注意中央亮紋與第3條亮紋之間有兩個(gè)條紋，而不是3個(gè)?！緩?qiáng)化練習(xí)4】如圖82一10所示，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D兩點(diǎn)(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為,AO的

31、長(zhǎng)度為，CD的長(zhǎng)度為，DO的長(zhǎng)度為，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量_，則玻璃磚的折射率可表示為 (2)該同學(xué)在插大頭針只前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將 (填“偏大”、“偏小”或“不變”) 備考能力提升1(2008·西工大附中)劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖82一11甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾人兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示，干涉條紋有如下特點(diǎn)：(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；(2)任意相鄰明條紋和暗條紋所對(duì)

32、應(yīng)的薄膜厚度差恒定現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋A變疏 B變密 C不變 D消失2(2008·韶關(guān)模擬)某單色光在真空中的光速為c，波長(zhǎng)為，則它在折射率為n的介質(zhì)中傳播時(shí)的速度為 ，波長(zhǎng)為 3(2008·蘇、錫、常、鎮(zhèn)聯(lián)考)一復(fù)色光中只含有a、b兩種單色光，在真空中a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng) (1)在真空中，a光的速度 (選填“大于”、“等于”或“小于”)b光的速度 (2)若用此復(fù)色光通過玻璃半球且經(jīng)球心。射向空氣時(shí)，下列四個(gè)光路圖中可能符合實(shí)際情況的是 ( )4(2008·茂名模擬)如圖8212所示，玻璃三

33、棱鏡對(duì)紅光的折射率為n1，對(duì)紫光的折射率為n2，三棱鏡的AB面與屏平行，相距為d，三棱鏡頂角A為，一束極細(xì)的白光由棱鏡的一個(gè)側(cè)面AC垂直射人，通過棱鏡從AB面射出，射在屏上形成色彩光帶，求彩色光帶的寬度。 (1)該單色光射人玻璃磚的折射角 (2)玻璃磚的厚度5（2008·濟(jì)寧模擬）如圖8213所示，真空中平行玻璃磚折射率為，下表面鍍有反射膜，一束單色光與界面成30o角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側(cè)面豎起光屏上出現(xiàn)了兩個(gè)光點(diǎn)A和B，相距h2.0cm，求：（1）該單色光射入玻璃磚的折射角。（2）玻璃磚的厚度。6(2008·濟(jì)南模擬)如圖82一14所示，將一毫米刻度尺直立

34、在裝滿某種透明液體的寬口瓶中，液面剛好與瓶口相平且與刻度尺5.00 cm刻度線對(duì)齊某同學(xué)從液面右上方D點(diǎn)通過瓶口處的C點(diǎn)觀察液面，可同時(shí)看到液面下方的刻度及液面上方刻度在液體中的倒影，其中8.00 cm刻度線剛好與1.00 cm刻度線重合，已知刻度尺 右邊緣與寬口瓶右內(nèi)壁間的距離d4.00 cm，則瓶?jī)?nèi)液體的折射率n為多大?7（2008·泰州模擬）如圖8215所示為一均勻的柱形透明體，折射率n=2.（1）求光從該透明體射向空氣時(shí)的臨界角。（2）若過從空氣中射到透明體端面的中心上，試證明不論入射角為多大，進(jìn)入透明體的光線均不能從側(cè)面“池漏出去”。8（2008·寧夏·

35、32（2）一半徑為R的1/4 球體旋轉(zhuǎn)在水平桌面上，球體由折射率為的透明材料制成，現(xiàn)有一束位于過球心O的豎起平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再?gòu)呢Q起表面射出，如圖8216所示，已知入射光線與桌面的距離為，求出射角。專題過關(guān)測(cè)評(píng)1（2008·上海交大附中）如圖81所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=2×10-1和x12×10-1m處，兩列波的波速均為v=0.4m/s，兩波源的振幅均為A2cm，圖示為t0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖），此刻平衡位置處于x=0.2m和0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的位置處于x

36、=0.5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是A質(zhì)點(diǎn)P、Q都首先沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)Bt=0.75 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)Ct=1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為 +4 cmDt=1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為 -4 cm2.（2008·開封模擬）如圖82所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，甲、乙兩圖分別為傳播方向上相距3m的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，如果波長(zhǎng)大于1.5m，則波的速度大小可能為A30 m/sB15 m/sC10 m/sD6 m/s3（2008·寧夏·32（1）下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧機(jī)械波的說法正確的是A彈簧振子的周期與振幅有關(guān)B橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定C在

37、波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度D單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中的一點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率4（2008·重慶模擬）如圖83所示為xy平在內(nèi)沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖象，波速為1 cm/s，此時(shí)P點(diǎn)沿y方向運(yùn)動(dòng)，關(guān)于圖上x=0.3 cm處的Q點(diǎn)說法正確的是At=0時(shí)，速度方向沿y方向Bt=0.1 s時(shí)，速度最大Ct=0.1 s時(shí)，加速度方向沿y方向Dt=0.3 s時(shí)，加速度為零5（2008·南通模擬）在以下各種說法中，正確的是A一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺球相繼兩次通過同一位置時(shí)的速度必相同B橫波在傳播過程中，波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期C變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)D相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同慣性參照系中都是相同的61961年德國(guó)學(xué)者約恩孫發(fā)表了一篇論文，介紹了他用電子束做的一系列衍射和干涉實(shí)驗(yàn)，其中他做的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)與托馬斯·楊用可見興做的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)所得到的圖樣基本相同，這是對(duì)德布羅意的物