測評網(wǎng)學(xué)習(xí)資料高二物理光學(xué)電磁波

1、第一講 光的折射【基本概念與基本規(guī)律】1 光的反射定律：光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的分界面時發(fā)生反射。光的反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光分別位于法線的兩側(cè)。2 光的折射現(xiàn)象，光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。注意兩角三線的含義折射率 （光線從介質(zhì)介質(zhì)）折射現(xiàn)象的光路可逆性3折射率：入射角的正弦與折射角的正弦的比。折射率的物理意義：表示介質(zhì)折射光的本領(lǐng)大小的物理量折射率大小的決定因素介質(zhì)、光源(頻率)在其它介質(zhì)中的速度，式中n為介質(zhì)的折射率，n>1，故v<c介

2、質(zhì)的折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小由介質(zhì)本身決定，同時光的頻率越高，折射率越大，而與入射角、折射角的大小無關(guān)某一頻率的光在不同介質(zhì)中傳播時,頻率不變但折射率不同,所以光速不同,波長也不同(與機械波相同);不同頻率的光在同一介質(zhì)中傳播時,折射率不同,所以光速不同,波長也不同(與機械波的區(qū)別).頻率越高，折射率越大。4折射時的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。（1）光通過棱鏡時將向棱鏡的橫截面的底邊方向偏折（2）通過棱鏡成像偏向頂點（3）實驗表面，一束白光進(jìn)入棱鏡而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，說明光在折射時發(fā)生了色散。（4）光的色散規(guī)律：紅光通過棱鏡后偏折的程度

3、比其他顏色的光的要小，而紫光的偏折程度比其他顏色的光要大。說明透明物質(zhì)對于波長不同的光的折射率是不同的。波長越長，折射率越小。5應(yīng)用（一般方法）：分析光的折射時，一般需作出光路圖，以便應(yīng)用折射規(guī)律及光路圖中提供的幾何關(guān)系來解答。在實際應(yīng)用中，常見方法是：三角形邊角關(guān)系法；近似法，即利用小角度時，tansin的近似關(guān)系求解。記住光路是可逆的原理。（1）折射率的測定（2）利用折射定律結(jié)合幾何知識解答的折射問題（3）多向思維方式理解、應(yīng)用關(guān)鍵物理量n像似深度h/=H/n全反射折射率與波速度的關(guān)系6光的全反射現(xiàn)象、反射條件、臨界角全反射產(chǎn)生的條件是：（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；（2）入射角大于或等

4、于臨界角兩條件必須同時存在，才發(fā)生全反射。臨界角是一種特殊的入射角當(dāng)光線從某介質(zhì)射入真空(或空氣)時，其臨界角的正弦值為。注意：臨界角的含義：折射角為90°時的入射角.規(guī)律：一旦發(fā)生全反射,即符合光的反射定律光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)兩個不同的介質(zhì)，【例題精選】：【例】如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率n= ；光在油中傳播的速度v= m/s。（結(jié)果可用根式表示）答案（舉一反三）、由某種透光物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡ABO，兩腰長都是16

5、 cm為了測定這種物質(zhì)的折射率，將棱鏡放在直角坐標(biāo)系中，并使兩腰與ox、oy軸重合，如圖所示從OB邊的C點注視A棱，發(fā)現(xiàn)A棱的視位置在OA邊D點在C、D兩點插大頭針，看出C點坐標(biāo)位置（0，12）D點坐標(biāo)位置（9，0），由此可計算出該物質(zhì)的折射率為 答案4/3【例2】如圖所示，為用透明介質(zhì)做成的空心球，其折射率為，內(nèi)、外半徑分別為,用內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，當(dāng)一束平行光射向此球時被內(nèi)表面吸收掉的光束在射進(jìn)空心球前的橫截面積是多少？abO答案【例3】某三棱鏡的橫截面是一直角三角形，如圖所示，A=90°，B=30°，C=60°，棱鏡材料的折射率為n，底面BC涂黑，入

6、射光沿平行于底面BC面，經(jīng)AB面和AC面折射后出射求（1）出射光線與入射光線延長線間的夾角；（2）為使上述入射光線能從AC面出射，折射率n的最大值為多少？解答：畫出光路圖如圖所示。（1）因為入射光平行于BC面，i=60°由折射定律有，所以光折到AC面上時，由幾何關(guān)系可得：A+=90°，（2）要使有光線從AC面射出，應(yīng)有sinr1：即，得【例4】150450入射光線12如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心）產(chǎn)生反射光束1和2，已知玻璃折射率為，入射角為450（相應(yīng)的折射角為240）,現(xiàn)保持入射光線不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面

7、的軸線順時針轉(zhuǎn)過150，如圖中虛線所示，則：A 光束轉(zhuǎn)過150B 光束1轉(zhuǎn)過300C 光束2轉(zhuǎn)過的角度小于150光束2轉(zhuǎn)過的角度大于150答案:BC【例5】如圖所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束PO，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱內(nèi)，被分成兩光束OA和OB，若OA和OB分別沿如圖所示的方向射出，則：O為黃色，OB為紫色OA為紫色，OB為黃色OA為黃色，OB為復(fù)色A為紫色，B為復(fù)色答案:C【例6】如圖所示,一束白光以較大的入射角到三棱鏡的一個側(cè)面,從另一個側(cè)面射出,在屏上形成從紅到紫的彩色光帶.當(dāng)入射角逐漸減小時A.紅光最先消失. B.紅光紫光同時消失 C.紫光最先消失. D.紅光紫光都不消失答案

8、:C【例7】一點光源發(fā)出一束光經(jīng)一平面鏡反射，打在天花板上，平面鏡以角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)入射角為時，光斑的運動速度是多少？（已知天花板到平面鏡的距離為h）答案：【例7】太陽照在平坦的大沙漠上，我們在沙漠中向前看去，發(fā)現(xiàn)前方某處射來亮光，好象太陽光從遠(yuǎn)處水面射來的一樣，我們認(rèn)為前方有水，但走到該處仍是干燥的沙漠，這種現(xiàn)象在夏天城市中太陽照在瀝青路面時也能看到。對此有以下解釋：這是光的干涉現(xiàn)象；這是光的全反射現(xiàn)象；形成原因是越靠近地面處折射率越大；形成原因是越靠近地面處折射率越小。其中正確的是：A、；B、；C、；D、。答案D。第一講 光的折射 課后練習(xí)1發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長度為l0，豎直放置，

9、上端a恰好在水面以下，如圖?，F(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長度，l2表示藍(lán)光成的像的長度，則 （答案 D） Al1l2l0Bl1l2l0Cl2l1l0Dl2l1l02一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b.已知a光的頻率小于b光的頻率.圖中哪個光路圖可能是正確的 （答案 B ）3如圖所示，一個棱鏡的頂角為=41.30°,一束白光以較大的入射角從棱鏡的左側(cè)面射入，在光屏上形成從紅到紫排列的彩色光帶，各色光在棱鏡中的折射率和臨界角見表.當(dāng)入射角逐漸減小到0的過程中，彩

10、色光帶的變化情況是 （答案A ）色光紅橙黃綠藍(lán)紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532臨界角41.37041.34041.23041.17040.88040.750 A紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光B紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光、黃光C紅光最先消失，最后只剩紫光D紅光最先消失，最后只剩紫光、藍(lán)光4如圖激光液面控制儀的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到水平液面上，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，射到B點，則液面的高度變化是 （答案D ）A液面降低 B液

11、面升高 C液面降低 D液面升高 5一塊透明的光學(xué)材料，AB為其一個端面，建立平面直角坐標(biāo)系如圖甲所示，設(shè)該光學(xué)材料的折射率沿y軸正方向(即BA方向)均勻減小，有一光線PO從真空中以某一入射角射向O點，并進(jìn)入該材料的內(nèi)部，則該光線在光學(xué)材料內(nèi)都可能的傳播路徑是圖乙中的 （答案 D ）解：如圖所示，由于該材料折射率由下向上均勻減小，可以設(shè)想將它分割成折射率不同的薄層。光線射到相鄰兩層的界面時，如果入射角小于臨界角，則射入上一層后折射角大于入射角，光線偏離法線。到達(dá)更上層的界面時入射角逐漸增大，當(dāng)入射角達(dá)到臨界角時發(fā)生全反射，光線開始向下射去直到從該材料中射出。6如圖所示，一條長度為L=5.0m的光

12、導(dǎo)纖維用折射率為n=的材料制成。一細(xì)束激光由其左端的中心點以= 45°的入射角射入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)過一系列全反射后從右端射出。求：（1）該激光在光導(dǎo)纖維中的速度v是多大？（2）該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時間是多少？答案（l）2.12×108m/s；（2）2.36×108s7.如圖所示，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(xì)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）中的任一條都有可能D.只能是

13、4、6中的某一條（答案B）8 某液體中有一個空心的玻璃棱鏡，假如有光線射在棱鏡的面上，如圖所示，這條光線折射后的出射光線將會：（答案B）向棱鏡底邊偏折向棱鏡頂角偏折不發(fā)生偏折在面折射進(jìn)入空心部分后可能全部照到面上P左右9、如圖所示，和都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為，一細(xì)光束以入射角從P點射入，已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過板后：A 傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)角B 傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)角C 紅光在藍(lán)光的左邊D 紅光在藍(lán)光的右邊（答案C）10、如圖所示，光從點射入圓形玻璃，而從點射出，若出射光線相對于入射光線的偏向角為，AB弧所對的圓心角為，下列說法正確的是：

14、玻璃的折射率為玻璃的折射率為玻璃的折射率為光線在點的入射角為（答案：A）11、如圖所示，橫截面為等腰三角形的兩個玻璃三棱鏡，它們的頂角分別為、，且 < 。a、b兩細(xì)束單色光分別以垂直于三棱鏡的一個腰的方向射入，從另一個腰射出，射出的光線與入射光線的偏折角均為。則ab兩種單色光的頻率1、2間的關(guān)系是（答案B）A 1 = 2B 1 > 2C 1 < 2D 無法確定解析：設(shè)三棱鏡的頂角為，則光線從一腰垂直射入，到達(dá)另一腰時的入射角也是，由于偏折角為，所以拆射角為+。根據(jù)折射率的定義，可以推導(dǎo)出折射率的計算式為：n=cos+co tsin，由于兩種情況下偏折角是相同的，小的 cot

15、反而大，對應(yīng)的n也大。由本題的已知，得到a光的折射率大，因此a光的頻率比b光的頻率高。12(06廣東·7)兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了圖2所示的折射現(xiàn)象（>）。下列結(jié)論中正確的是（答案C）A光束b的頻率比光束a低B在水中的傳播速度，光束a比光束b小C水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小D若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大13abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射，若光線入射點O的位置保持不變，改變光線的入射方向（不考慮自bc面反射的光線）（答案A ）A使入射光按圖

16、中的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紅光首先射出B使入射光按圖中的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紫光首先射出C使入射光按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紅光將首先射出ab面D使入射光按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紫光將首先射出ab面14圖中ABCD是一個用折射率n=2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱鏡.圖中所示其橫截面,A=C=90°,B=60°,ABBC.現(xiàn)有平行光線垂直入射到棱鏡的AB面上,如圖所示,若每個面上的反射都有不能忽略,求出射光線,要求（1）畫出所有典型光線 從入射到射出的光路圖（為了圖面簡潔,表示光線 進(jìn)行方向的箭頭只在棱鏡外面的光線上標(biāo)

17、出即可）（2）簡要說明所畫光路的根據(jù),并說明每條典型光線只可能從棱鏡表面的哪部分射出. 15.現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時，它能把車燈射出的光逆向返回，標(biāo)志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的，如圖所示，反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10m的細(xì)玻璃珠，所用玻璃的折射率為，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光線平行，那么第一次入射的入射角應(yīng)是（ 答案D ）A15°B30°C45°D60°16光導(dǎo)纖維在信息傳遞方面有很多應(yīng)用，利用光導(dǎo)纖維進(jìn)行光纖通信所依據(jù)的原理是 （答案B ）A.光的折射 B.光

18、的全反射 C.光的干涉 D.光的色散7、測定玻璃折射率的實驗中(1) 某同學(xué)做實驗插針的步驟如下：A 在表示入射光線的AO上插上大頭針P1和P2B 通過玻璃磚觀察P1和P2，調(diào)整視線，直到P1的像被P2的像擋住C 在觀察一側(cè)插上大頭針P3和P4，并記下P3和 P4的位置。這位同學(xué)在操作中有什么重要疏漏？(2) 以通過P1P2的直線與玻璃磚的交點O為圓心，以某一適當(dāng)長度R為半徑畫圓與OA交于P，于OO的延長線交于Q，從P和Q分別做玻璃磚界面的法線NN的垂線，P和Q分別為垂足，如圖17-3-4所示，用刻度尺量得PP45mm，QQ30mm求玻璃磚的折射率答案：（1）疏漏：插針時應(yīng)使P3擋住P1和P2

19、的像，P4擋住P1、P2、P3的像（2）根據(jù)折射定律：18半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O。兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面方向與底面垂直。光線1的入射點A為圓柱面的頂點，光線 2的入射點B，AOB60°，已知該玻璃對紅光的折射率n。（1）求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后交點與O點的距離d。（2）若入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是??？答案（1）R/3，（2）小19學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器，如圖所示在一個圓形木盤上過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上垂直圓盤面插下兩枚大頭

20、針P1、P2并保持P1、P2的位置不變，每次測量時，讓圓盤的BFC部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2同學(xué)們通過計算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值。這樣只要根據(jù)P所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值則（1）若，OP3與OC的夾角為，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為_（2）圖中P3、P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率值大？_（3）作AO的延長線交圓周于K，K處所對應(yīng)的折射率的值應(yīng)為_答案：（1）173 （3分） （2）P4 （3分） （3）1第二講 光的干涉、用雙縫干涉測波長

21、、衍射現(xiàn)象【基本概念基本規(guī)律】：圖16-1-11、光的干涉現(xiàn)象：頻率相同，振動方向一致，相差恒定（步調(diào)差恒定）的兩束光，在相遇的區(qū)域出現(xiàn)了穩(wěn)定相間的加強區(qū)域和減弱區(qū)域的現(xiàn)象。產(chǎn)生干涉的條件： 若S1、S2光振動情況完全相同，則符合，（n=0、1、2、3）時，出現(xiàn)亮條紋；若符合，（(n=0，1，2，3)時，出現(xiàn)暗條紋。相鄰亮條紋（或相鄰暗條紋）之間的中央間距為。熟悉條紋特點：中央為明條紋，兩邊等間距對稱分布明暗相間條紋。2 用雙縫干涉測量光的波長原理：兩個相鄰的亮紋或暗條紋的中心間距是xl/d測波長為：d·x /l（1）觀察雙縫干涉圖樣：只改變縫寬，用不同的色光來做，改變屏與縫的間距看

22、條紋間距的變化單色光：形成明暗相間的條紋。白光：中央亮條紋的邊緣處出現(xiàn)了彩色條紋。這是因為白光是由不同顏色的單色光復(fù)合而成的，而不同色光的波長不同，在狹縫間的距離和狹縫與屏的距離不變的條件下，光波的波長越長，各條紋之間的距離越大，條紋間距與光波的波長成正比。各色光在雙縫的中垂線上均為亮條紋，故各色光重合為白色。（2）測定單色光的波長：雙縫間距是已知的，測屏到雙縫的距離，測相鄰兩條亮紋間的距離，測出個亮紋間的距離，則兩個相鄰亮條紋間距3光的色散：不同的顏色的光，波長不同在雙縫干涉實驗中，各種顏色的光都會發(fā)生干涉現(xiàn)象，用不同色光做實驗，條紋間距是不同的，說明：不同顏色的光，波長不同。含有多種顏色的

23、光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。各種色光按其波長的有序排列就是光譜。從紅光紫光，光波的波長逐漸變小。4薄膜干涉中的色散現(xiàn)象如圖：把這層液膜當(dāng)做一個平面鏡，用它觀察燈焰的像：是液膜前后兩個反射的光形成的，與雙縫干涉的情況相同，在膜上不同位置，來自前后兩個面的反射光用圖中實虛線來代表兩列光，所走的路程差不同。在某些位置疊加后加強，出現(xiàn)了亮紋，在另一些位置，疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)了暗紋。注意：關(guān)于薄膜干涉要弄清的幾個問題：是哪兩列光波發(fā)生干涉； 應(yīng)該從哪個方向去觀察干涉圖樣；條紋會向哪個方向側(cè)移5應(yīng)用：(1)照相機、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭表面的增透膜。（2）檢查工件表面是否平整。6光的衍射現(xiàn)象：光偏離直線

24、傳播繞過障礙物進(jìn)入陰影區(qū)域里的現(xiàn)象。產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或孔（縫）的尺寸與波長可比（相差不多）或更小。單色光單縫衍射圖象特點：中央條紋最寬最亮，兩側(cè)為不等間隔的明暗相間的條紋。應(yīng)用：用衍射光柵測定光波波長。精選例題：【例】（1997年高考全國卷）在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時（ 答案C ）A只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其它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，其它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不存在，但屏上仍有光亮D屏上無任

25、何光亮【例2】（如圖所示）.單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照射到光屏上，則可觀察到的圖象是（答案A）【例3】如圖（a）所示是利用雙縫干涉測定單色光波長的實驗裝置，濾光片的作用是_，單縫的作用是_，雙縫的作用是_，單縫和雙縫之間的方向關(guān)系是_某同學(xué)在做該實驗時，第一次分劃板中心刻度對齊A條紋中心時（圖1），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖3所示，第二次分劃板中心刻度對齊B條紋中心時（圖2），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖4所示，已知雙縫間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖3中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_mm圖4游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_mm實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是_，所測單色光的波長為_m圖答案：獲得單色光，產(chǎn)生線光源，產(chǎn)

26、生相干光源，平行，11.5mm，16.7mm，減小實驗誤差，6.5×107【例4】劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖16-1-4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一個劈形空氣膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看的干涉條紋如圖乙所示，干涉條紋有如下特點：（）任意一條明紋或暗紋所在位置下面的薄膜厚度相等（）任意相鄰明紋或暗紋所對應(yīng)的薄膜厚度恒定；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：（答案A）變疏變密不變消失圖乙圖甲【例5】如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單

27、色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的。檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反向的光疊加而成的（ 答案C ）Aa的上表面、b的下表面 Ba的上表面、b的上表面 Ca的下表面、b的上表面 E a的下表面、b的下表面【例6】現(xiàn)代光學(xué)裝置中的透鏡，棱鏡的表面常涂上一層薄膜（一般用氟化鎂），當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的1/4時，可以大大減少入射光的反射損失，從而增強透射光的強度，這種作用是應(yīng)用了光的（答案C）A色散現(xiàn)象 B全反射現(xiàn)象 C干涉現(xiàn)象 D衍射現(xiàn)象（ 舉一反三）、登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的

28、原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.1×1014Hz，那么它設(shè)計的這種“增反膜”的厚度至少是多少？答案【例7】（2001年全國高考）在如圖中所示,A、B兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而成成的的圖像，其中圖A是光的 衍射 （填干涉或衍射）圖像，由此可以判斷出圖A所對應(yīng)的圓孔的孔徑 小于 （填大于或小于）圖B所對應(yīng)的圓孔的孔徑。圖B圖A【例8】在雙縫干涉實驗中，如果將雙縫中的一條擋住，其它都不改變，那么在光屏上觀察到的現(xiàn)象將是 （答案C） A.仍然是均勻分布的明暗相間的條紋，只是亮紋的亮度變暗了 B.仍然是均勻

29、分布的明暗相間的條紋，只是由于擋住一條縫，所以光屏上只有一半?yún)^(qū)域內(nèi)有干涉條紋，另一半?yún)^(qū)域內(nèi)將沒有干涉條紋 C.仍然有明暗相間的條紋，只是條紋的寬窄和亮度分布不再是均勻的了 D.由于只有單縫，不能形成相干光源，所以不會發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，光屏上將沒有任何條紋出現(xiàn)【例9】.如右圖所示，L為水平放置的點亮的8w日光燈，T為一藤椅的豎直靠背，橫藤條與日光燈管平行，豎藤條相互垂交織，它們之間是透空方格，P是與藤條靠背平行的白屏?，F(xiàn)將屏從緊貼椅背處慢慢向遠(yuǎn)處(圖中右方)平移，從屏上將依次看到( 答案C )A.橫藤條的影，橫豎藤條的影B.豎藤條的影，橫豎藤條的影C.橫豎藤條的影，豎藤條的影，沒有藤條的影D.橫

30、豎藤條的影，橫藤條的影，沒有藤條的影第二講 光的干涉衍射 課后練習(xí)1如圖所示是光的雙縫干涉的示意圖,下列說法中正確的是(答案：D)單縫S的作用是為了增加光的強度.雙縫S1、S2的作用是為了產(chǎn)生兩個頻率相同的線狀光源.當(dāng)S1、S2發(fā)出兩列光波到P點的路程差為光的波長的1.5倍時,產(chǎn)生第二條暗條紋.當(dāng)S1、S2發(fā)出的兩列光波到P點的路程差為長時,產(chǎn)生中央亮條紋.A.B.C.D.2.在雙縫干涉實驗中,雙縫到光屏上P點的距離之差x=0.6,若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫,則P點出現(xiàn)明、暗條紋的情況是(答案：AD)A.用頻率為

31、f1的單色光照射時,出現(xiàn)明條紋.B.用頻率為f2的單色光照射時,出現(xiàn)明條紋.C.用頻率為f1的單色光照射時,出現(xiàn)暗條紋.D.用頻率為f2的單色光照射時,出現(xiàn)暗條紋.3關(guān)于雙縫干涉條紋的以下說法中正確的是(答案：ABD)A.用同一種單色光做雙縫干涉實驗,能觀察到明暗相間的單色條紋.B.用同一種單色光經(jīng)雙縫干涉的明條紋到兩縫的距離之差為該色光波長的整數(shù)倍.C.用同一種單色光經(jīng)雙縫干涉的明條紋到兩縫的距離之差一定為該色光波長的奇數(shù)倍.D.用同種單色光經(jīng)雙縫后干涉的暗條紋到兩縫的距離之差一定為該色光半波長的奇數(shù)倍.4在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅

32、色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時 （答案：C ）A只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其它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，其它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不存在，但屏上仍有光亮D屏上無任何光亮5如圖所示，一束白光從左側(cè)射人肥皂薄膜，下列說法中正確的是 （ 答案：A ）人從右側(cè)向左看，可看到彩色條紋人從左側(cè)向右看，可看到彩色條紋彩色條紋水平排列 彩色條紋豎直排列A B C D6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 （答案：C ）A如果增大單縫到雙縫間的距離

33、，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：公式中l(wèi)表示雙縫到屏的距離，d表示雙縫之間的距離。因此x與單縫到雙縫間的距離無關(guān)，于縫本身的寬度也無關(guān)。本題選。7如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是 （答案：A C ） A干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面

34、反射光疊加形成的C干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的D干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的8在一發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個大小可以調(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓屏從較大調(diào)到完全閉合的過程中，在屏上看到的現(xiàn)象是：（答案：A）先是圓形亮區(qū)，再是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗先是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗先是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗先是圓形亮環(huán)，再是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗9關(guān)于光學(xué)裝置上的增透膜，下列說法中錯誤的是：（答案：B D）照相機的鏡頭上涂增透膜后，可提高成像質(zhì)量光學(xué)鏡頭上涂增透膜，是為了使入射光的各種色光都不發(fā)生反射增透膜的厚度應(yīng)是入射光在介質(zhì)中波長的四分之一涂有增透膜的鏡頭，看上去呈淡紫色

35、，說明增透膜增加了鏡頭對紫光的透射程度10 在光的雙縫干涉實驗中，如果只改變一個條件，以下說法中正確的是：（答案：AC）使雙縫間距變小，則條紋間距變寬使屏與雙縫距離變小，則條紋間距變寬將入射光由綠光改為紅光，則條紋間距變寬將入射光由綠光改為紫光，則條紋間距變寬11如圖所示的雙縫干涉實驗裝置中，當(dāng)使用波長為的橙光做實驗時，光屏中心點點及其上方的P點形成兩條相鄰的亮紋；若換用波長為的紫光重復(fù)上述實驗，在和P1點形成的亮、暗紋情況是（答案：B）和P1都是亮紋是亮紋，P1是暗紋是暗紋，P1是亮紋和P1都是暗紋12下面哪些屬于光的干涉現(xiàn)象：（答案：D）雨后美麗的彩虹對著日光燈從兩鉛筆的縫中看到的彩色條紋

36、光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋陽光下肥皂膜上的彩色條紋13關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，以下說法中正確的是：（答案：B ）縫的寬度越小，衍射圖案越亮縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯縫的寬度越小，光的傳播路線越接近直線入射光的波長越短，衍射現(xiàn)象越明顯14、激光散斑測速是一種嶄新的技術(shù)，它應(yīng)用了光的干涉原理，用二次曝光照相所獲得的“散斑對”相當(dāng)于雙縫干涉實驗中的雙縫，待測物體的速度與二次曝光的時間間隔的乘積等于雙縫間距，實驗中可測得二次曝光時間間隔、雙縫到屏之距離以及相鄰亮紋間距，若所用的激光波長為，則該實驗確定物體運動速度的表達(dá)式為（ ）A、B、C、D、解析：如圖，點光源S發(fā)出的光一部分直接照到光屏（如陰影部分所示

37、），另一部分則照到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反射后再照到光屏上。這一部分光好像是從點光源的像點S發(fā)出的一樣，這樣就把同一束光分成了兩束，形成相干光源，在它們疊加的區(qū)域內(nèi)，形成明暗相間的干涉條紋。 作法：連接S和平面鏡的右邊緣并延長交平面鏡于b；根據(jù)對稱性做S在平面鏡中的像點S/ ，連接S/ 和平面鏡的左、右邊緣并延長交平面鏡于c、d；光屏上c、d之間的部分是兩束光疊加的區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)可以觀察到干涉現(xiàn)象 SOS1S2綠光P雙縫15雙縫干涉實驗裝置如圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點距雙縫S1和S2的距離

38、相等，P點是距O點最近的第一條亮條紋。如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光，討論屏上O點及其上方的干涉條紋的情況是：O點是紅光的亮條紋；紅光的第一條亮條紋在P點的上方；O點不是藍(lán)光的亮條紋；藍(lán)光的第一條亮條紋在P點的上方。其中正確的是 A.只有正確 B.只有正確 C.只有正確 D.只有正確 （答案A）010 150 5 1025 3016在用雙縫干涉測光的波長的實驗中：已知雙縫到光屏之間的距離是600mm，雙縫之間的距離是0.20mm，單縫到雙縫之間的距離是100mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中中看到的分劃板中心刻線對準(zhǔn)某條亮紋（記作第1條）的中心，這時手輪上的示數(shù)如左圖所示。然后他

39、轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第7條亮紋的中心，這時手輪上的示數(shù)如右圖所示。這兩次示數(shù)依次為_mm和_mm。由此可以計算出本實驗所用的單色光的波長為_nm。 （答案0.64110.296，536）、第三講 光 的 偏 振、激光【基本概念基本規(guī)律】：一、自然光和偏振光的定義1.光的偏振偏振光。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。光的偏振也證明了光是一種波，而且是橫波。各種電磁波中電場E的方向、磁場B的方向和電磁波的傳播方向之間，兩兩互相垂直。光波的感光作用和生理作用主要是由電場強度E引起的，因此將E的振動稱為光振動。自然光。太陽、電燈等普通光源直接發(fā)

40、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，這種光叫自然光。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。光振動垂直紙面直于紙面光振動在紙面1、 偏振光的產(chǎn)生方式：A、 偏振光的理論意義B、 應(yīng)用：利用偏振濾光片攝影、觀看立體電影等。2、 激光A、 激光的定義：B、 激光的特點及應(yīng)用：（1）頻率單一；（2）相干性好；（3）平行度好（方向性好）；（4）亮度高（能在很小空間、很短時問內(nèi)集中很大的能量）?！揪x例

41、題】【例1】有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有 （答案選BD） A.只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(fā)生偏振B.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?？吹降慕^大部分光都是偏振光 解：機械能中的橫波能發(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(yīng)?！纠?】.下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是（答案 AC ）A在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象B在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄C光異纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大D光的偏振現(xiàn)象

42、說明光是一種縱波例2、通過一塊偏振片觀察電燈、蠟燭、月亮、反光的黑板、當(dāng)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振片時，看到的現(xiàn)象有何變化？第三講 光的偏振、激光課后練習(xí)1如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到透射光的強度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象這個實驗表明 （答案 B ）A光是電磁波B光是一種橫波C光是一種縱波D光是概率波2有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有 （ 答案 BD）A只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(fā)生偏振B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

43、絕大部分光都是偏振光3、納米技術(shù)是跨世紀(jì)的新技術(shù)，將激光束的寬度集中到納米范圍內(nèi)，可修復(fù)人體已損壞的器官，對DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把諸如癌癥等徹底根除。在上述技術(shù)中，人們主要利用了激光的：（答案BC）A、單色性B、單向性C、亮度高D、粒子性4、如圖所示，人眼隔著起偏器B、A去看一只電燈泡S，一束透射光都看不到，那么，以下說法中哪些是正確的（ 答案AC ）A使A和B同時轉(zhuǎn)過90°，仍然一束光都看不到B單使B轉(zhuǎn)過90°過程中，看到光先變亮再變暗C單使B轉(zhuǎn)過90°過程中，看到光逐漸變亮D單使A轉(zhuǎn)動時，始終看不到透射光第四講 電磁波、電磁波與信息化社會 電磁波譜【

44、基本概念與基本規(guī)律】1電磁場麥克斯韋電磁場理論的要點：要深刻理解和應(yīng)用麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。按照麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場。電場和磁場只是這個統(tǒng)一的電磁場的兩種具體表現(xiàn)。2電磁波變化的電場和磁場從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播開去，就形成了電磁波。有效地發(fā)射電磁波的條件是：（1）頻率足夠高（單位時間內(nèi)輻射出的能量Pf 4）；（2）形成開放電路（把電場和磁場分散到盡可能大的空間里去）。電磁波的傳播：（1）不需要任何介質(zhì)（2）在真空中任何電磁波傳播速度都是c=3.00×

45、108m/s，跟光速相同。（3）頻率不同的電磁波波長不同。三者關(guān)系式：。（4）電磁波是橫波。E與B的方向彼此垂直，而且都跟波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波。無線電波的發(fā)射與接收：(了解)（） 振蕩電路的特點：（） 調(diào)制：（） 調(diào)諧：（） 檢波3電磁波與信息化社會（考綱中無要求）知道廣播、電視、雷達(dá)、無線通信等都是電磁波的具體應(yīng)用。 4電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。電磁波譜如圖。5各種電磁波的產(chǎn)生機理分別是：無線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運動產(chǎn)生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電

46、子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；倫琴射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。電磁波譜從左至右頻率越來越大，波長越來越短，因此就越不容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，但穿透本領(lǐng)卻越來越強6紅外線、紫外線、X射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例。種類產(chǎn)生主要性質(zhì)應(yīng)用舉例紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應(yīng)遙感、遙控、加熱紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學(xué)效應(yīng)熒光、殺菌、合成VD2X射線陰極射線射到固體表面穿透能力強人體透視、金屬探傷實驗證明：物體輻射出的電磁波中輻射最強的波長m和物體溫度T之間滿足關(guān)系m T=b（b為常數(shù)）?？梢姼邷匚矬w輻射出的電磁波頻率較高。在宇宙學(xué)中，可以根據(jù)接收到的恒星發(fā)出的光的頻率

47、，分析其表面溫度?？梢姽忸l率范圍是3.9-7.5×1014Hz，波長范圍是400-770nm。（電磁波的能量：微波加熱原理太陽輻射的特點。精選例題：【例1】如圖為振蕩電路中電容器極板上的電荷量隨時間變化的圖線，由圖可知（答案：ACD）在時刻，電路的磁場能最小從到，電路中的電流值不斷變小從到，電容器不斷充電在時刻電容器的電場能最小【例】有一振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長的電磁波，若要產(chǎn)生波長比原來短些的電磁波，可采取的措施為：（答案：D）增加線圈的匝數(shù)在線圈中插入鐵芯減小電容器極板間的距離減小電容器極板正對面積【例題3】如圖所示，平行板電容器和電池組相連。用絕緣工具將電容器兩板間的距離逐漸增

48、大的過程中，關(guān)于電容器兩極板間的電場和磁場，下列說法中正確的是（答案BD）A兩極板間的電壓和場強都將逐漸減小B兩極板間的電壓不變，場強逐漸減小C兩極板間將產(chǎn)生順時針方向的磁場D兩極板間將產(chǎn)生逆時針方向的磁場【例題4】（提高題）電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電子的。在圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形真空室，用交變電流勵磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強的電場，使電子加速。被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動。設(shè)法把高能電子引入靶室，能使其進(jìn)一步加速。在一個半徑為r=0.84m的電子感應(yīng)加速器中，電子在被加速的4.2ms內(nèi)獲得的能量為120MeV。這期間電子

49、軌道內(nèi)的高頻交變磁場是線性變化的，磁通量從零增到1.8Wb，求電子共繞行了多少周？解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動勢為，設(shè)電子在加速器中繞行了N周，則電場力做功NeE應(yīng)該等于電子的動能EK，所以有N= EK/Ee，帶入數(shù)據(jù)可得N=2.8×105周?！纠?】80年代初，科學(xué)家發(fā)明了硅太陽能電池，如果在太空設(shè)立太陽能衛(wèi)星電站，可24小時發(fā)電，且不受晝夜氣候的影響，利用微波電能轉(zhuǎn)換裝置，將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送，衛(wèi)星電站的最佳位置在離地1100km的赤道上空，微波定向性很好，飛機通過微波區(qū)不會發(fā)生意外，但微波對飛鳥是致命的，可在地面站附近裝上保護(hù)網(wǎng)或驅(qū)逐音響，不讓飛鳥通過，預(yù)計在21世紀(jì)初地球上空將建成衛(wèi)星電站，（地球半徑為6400km）,（） 太陽能電池將實現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換？光能微波光能熱能光能電能電能微波（） 在1100km高空的衛(wèi)星電站的速度約為多少？（） 微波指的是：超聲波次聲波電磁波機械波（） 飛機外殼對微波的哪種作用，使飛機安全無恙：反射吸收干涉衍射（） 微波對飛鳥是致命的，這是因為：電離作用穿透作用生物電作用產(chǎn)生強渦流答案：（1）C（2）B(3)C (4)B【例6】家用微波爐是一種利用微波的電磁能