幾何光學(xué)、光的本性

1、幾何光學(xué)、光的本性高考考點(diǎn)73.光的折射定律、折射率74.全反射、臨界角75.光導(dǎo)纖維76.光的色散77.電磁場、電磁波、電磁波的周期、頻率、波長和波速78.無線電波的發(fā)射和接收79.光的干涉現(xiàn)象、雙縫干涉、薄膜干涉80.雙縫干涉現(xiàn)象的條紋間距與波長的關(guān)系81.光的衍射現(xiàn)象82.光的偏振現(xiàn)象83.光譜和光譜分析、紅外線、紫外線、X射線、射線以及它們的應(yīng)用、光的電磁本性、電磁波譜84.能量量子化、光電效應(yīng)、光子、愛因斯坦、光的電磁效應(yīng)85.光的波粒子二象性、光波的概率波86.粒子的波粒二象性、物質(zhì)波87.不確定性關(guān)系88激光的特性及應(yīng)用1.（13年西城一模）用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)射出光電

2、子。為了增大光電子的最大初動(dòng)能，下列措施可行的是 A增大入射光的強(qiáng)度 B增加入射光的照射時(shí)間 C換用頻率更高的入射光照射鋅板 D換用波長更長的入射光照射鋅板3（13年海淀一模）下面四種光現(xiàn)象，與光的干涉有關(guān)的是 A用光導(dǎo)纖維傳播電磁波信號(hào) B一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶 C用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色平行光檢查平面的平整度 D用平行光照射不透光的小圓盤，在圓盤的影的中心形成泊松亮斑4.（13年東城一模）下列現(xiàn)象中由光的干涉產(chǎn)生的是 A.天空中出現(xiàn)的彩虹 B.陽光通過三棱鏡形成彩色光帶 C.肥皂泡在陽光照耀下呈現(xiàn)彩色條紋 D.陽光通過一條很窄的縫后在光屏上呈現(xiàn)彩色條紋5（13年朝陽一模）在水面下同一

3、深處的兩個(gè)點(diǎn)光源P、Q發(fā)出不同顏色的光，在水面上P光照亮的區(qū)域大于Q光照亮的區(qū)域，下列說法正確的是 AP光的頻率大于Q光 BP光在水中的傳播速度小于Q光 C若P光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則Q光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng) D讓P光和Q光通過同一雙縫干涉裝置，P光的條紋間距小于Q光6（13年石景山一模）對于同種金屬，產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說法正確的是 AEk與照射光的強(qiáng)度成正比 BEk與照射光的波長成正比 CEk與照射光的頻率成線性關(guān)系 DEk與光照射的時(shí)間成線性關(guān)系7.（2013西城二模）關(guān)于紅光和紫光，下列說法正確的是 A紅光的頻率大于紫光的頻率 B在同一種

4、玻璃中紅光的速度小于紫光的速度 C用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，紅光的干涉條紋間距大于紫光的干涉條紋間距 D當(dāng)紅光和紫光以相同入射角從玻璃射入空氣時(shí)，若紫光剛好能發(fā)生全反射，則紅光也一定能發(fā)生8.（2013海淀二模）15.如圖所示，用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)。欲使光電子 從陰極逸出時(shí)的初動(dòng)能增大，應(yīng)該A.改用紅光照射B.改用紫光照射C.增大光電管上的加速電壓G電源 D.增大綠光的強(qiáng)度9.（2013豐臺(tái)二模）14如圖所示，電路中所有元件完好，光照射到光電管上，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，某同學(xué)分析可能的原因有入射光太弱；入射光波長太長光照時(shí)間太短電源正負(fù)極接反。下列選項(xiàng)中，均有可能的是( )A

5、 B C D10.（2013東城二模）ab15如圖所示，平行厚玻璃板放在空氣中，一束復(fù)色光斜射向玻璃板上表面，出射光分成a、b兩束單色光。對于a、b兩束光，下面說法正確的是A玻璃對a光的折射率較小 Ba光在玻璃中的傳播速度較小C若a、b光從同一介質(zhì)斜射入真空時(shí)，a光的全反射臨界角較大 D若a光照射某金屬能發(fā)射出光電子，則b光照射該金屬也一定能發(fā)射出光電子2014北京二模光學(xué)1下列說法中正確的是 A光導(dǎo)纖維傳送光信號(hào)是利用了光的全反射現(xiàn)象B用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的偏振現(xiàn)象 C門鏡可以擴(kuò)大視野是利用了光的干涉現(xiàn)象 D照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜，以增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，是利用了光的衍射

6、現(xiàn)象2對下列現(xiàn)象解釋不正確的是 甲沙漠蜃景乙彩虹丙彩色的肥皂泡丁立體電影A圖甲的原理和光導(dǎo)纖維傳送光信號(hào)的原理一樣B圖乙的原理和門鏡的原理一樣C圖丙的原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣D圖丁的原理和用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度的原理一樣3. 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，任何理論和學(xué)說的建立都離不開實(shí)驗(yàn)。下面有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)與物理理論或?qū)W說關(guān)系的說法中正確的是A雙縫干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)表明光是電磁波 B光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光是橫波C 粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子具有核式結(jié)構(gòu) D天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了玻爾原子理論4在實(shí)驗(yàn)條件完全相同的情況下，分別用紅光和紫光做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，得到四個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，正確的是

7、A通過三棱鏡后，紅光偏折角較大B在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上紅光的干涉條紋間距較寬C若紫光照射到某金屬表面有光電子逸出，則紅光照射也一定有光電子逸出ab圖1SD以相同入射角從水中射向空氣，紫光能發(fā)生全反射，紅光也一定能發(fā)生全反射5水中某一深處有一點(diǎn)光源S，可以發(fā)出a、b兩種單色光，其由水中射出水面的光路如圖1所示。關(guān)于這兩種單色光性質(zhì)的比較，下列判斷正確的是（ ）Aa光的頻率比b光的小 Ba光的折射率比b光的大Ca光在水中的傳播速度比b光的小 Da光在水中的波長比b光的小OAOBODOC6如圖所示，將一個(gè)半圓形玻璃磚置于空氣中，當(dāng)一束單色光入射到玻璃磚的圓心O 時(shí)，下列情況不可能發(fā)生的是7下列四種

8、現(xiàn)象中與光的干涉有關(guān)的是 A雨后空中出現(xiàn)彩虹 B肥皂泡的表面呈現(xiàn)彩色 C一束白光通過三棱鏡后形成彩色光帶 D一束白光通過很窄的單縫后在光屏上形成彩色光帶30°介質(zhì)45°真空2014年北京一模光學(xué)1一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說法中正確的是 A此介質(zhì)的折射率等于1.5 B此介質(zhì)的折射率等于 C入射角小于45°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 D入射角小于30°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象2關(guān)于紅光和綠光，下列說法正確的是 A紅光的頻率大于綠光的頻率 B在同一玻璃中紅光的速率小于綠光的速率 C用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，紅光的干涉條紋間距大于綠光的干涉

9、條紋間距 D當(dāng)紅光和綠光以相同入射角從玻璃射入空氣時(shí)，若綠光剛好能發(fā)生全反射，則紅光也一定能發(fā)生全 反射3兩束不同頻率的單色光 a、b 以相同的入射角從空氣射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（>）。下列說法中正確的是 A光束 b 的頻率比光束a 的頻率低 B相同條件下b光的雙縫干涉條紋間距比a光的大 C光束b在水中的傳播速度比光束a在水中的傳播速度大 D若a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光照射該金屬也能 發(fā)生光電效應(yīng) 4如圖所示的4種明暗相間的條紋，是紅光、藍(lán)光各自通過同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣（黑色部分表示亮紋）。則在下面的四個(gè)圖中

10、，哪個(gè)圖是藍(lán)光形成的干涉圖樣 A B C D5一束單色光由玻璃斜射向空氣，下列說法正確的是 A波長一定變長B頻率一定變小 C傳播速度一定變小D一定發(fā)生全反射現(xiàn)象6右圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，然后通過單縫和雙縫，在光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。若要使干涉條紋的間距變大，在保證其他條件不變的情況下，可以 A將光屏移近雙縫 B更換濾光片，改用波長更長的單色光 C增大雙縫的間距 D將光源向雙縫移動(dòng)一小段距離一、光的折射1.光的折射：光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在界面上將發(fā)生光路改變的現(xiàn)象叫光的折射2光的折射定律：折射光線在入射光線和法線所決定的平面內(nèi)，折射光線和入射光線分

11、居在法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦之比是一個(gè)常數(shù)：n叫做這種介質(zhì)的折射率.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(shí)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)例如：n紅_ n紫 3.折射率與光速的關(guān)系:介質(zhì)的折射率等于光在真空中的速度與在該介質(zhì)中的速度之比，即n=c/v說明：由n=c/v可知，任何介質(zhì)的折射率都_1.（填“大于”、“小于”、“等于”）由和，當(dāng)光由真空(或空氣)射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角_折射角；當(dāng)光由介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，入射角_折射角（填“大于”、“小于”、“等于”）兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫_介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫_介質(zhì)二、全

12、反射和臨界角1.全反射：當(dāng)光線從_介質(zhì)射到_介質(zhì)的界面上時(shí)，若入射角大于臨界角，則折射光線消失，只產(chǎn)生反射的現(xiàn)象叫全反射2.臨界角：折射角等于900時(shí)的入射角叫臨界角顯然，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(shí)，其臨界角的正弦值為產(chǎn)生全反射的條件是： 光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)； 入射角大于或等于臨界角注意：發(fā)生反射時(shí)，不一定發(fā)生折射，如：全反射時(shí)無折射；發(fā)生折射時(shí)，卻一定存在反射。圖 5-1三、棱鏡、光的色散1.棱鏡的色散:如圖5-1所示,一束白光,經(jīng)棱鏡色散后在屏上形成彩色光帶,其中a為_色光,b_色光.不同色光在同一介質(zhì)中的折射率大小關(guān)系為n紅 _ n紫 2.棱鏡對光線

13、的折射:總是向_(頂角,底邊)偏轉(zhuǎn). 3.色散的實(shí)質(zhì)是由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那么在同一介質(zhì)中各色光的臨界角C也不一樣在同一介質(zhì)中，頻率越高的光，其傳播速度越小，折射率越大4用折射定律分析光的色散現(xiàn)象(1)光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)；光的傳播速度由介質(zhì)決定。(2)同一介質(zhì)中，頻率越大的光折射率越大再應(yīng)用等知識(shí)，就能準(zhǔn)確而迅速判斷有關(guān)色光在介質(zhì)中的傳播速度、入射光線與折射光線偏折程度等問題四、光的干涉 1.現(xiàn)象：符合一定條件的相干光在相遇時(shí)出現(xiàn)了穩(wěn)定相間的加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)域2.相干條件：兩束光_相同，_一致，_恒定(步調(diào)差恒定).3雙縫干涉：(楊

14、氏雙縫實(shí)驗(yàn)) (1)光的干涉現(xiàn)象中,產(chǎn)生明條紋的條件_,產(chǎn)生暗條紋的條件_.(2)圖象特點(diǎn)：中央為_條紋(明、暗),兩邊等間距的對稱分布著明暗相間條紋.如果用白光做干涉實(shí)驗(yàn),則產(chǎn)生_.光的干涉現(xiàn)象證明了_.(3)雙縫干涉現(xiàn)象的應(yīng)用:求波長或頻率.根據(jù)公式得波長=_,其中X 是_; L是_;d_.4.薄膜干涉(等厚干涉)相干光源的由來：利用薄膜(如肥皂泡液膜)前后兩表面的_射光束相遇而形成干涉現(xiàn)象圖象特點(diǎn)：同一條亮(或暗)條紋上所對應(yīng)薄膜厚度_(“相等”、“不相等”)單色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成_狀明暗相間條紋。（“水平”、“豎直”）圖1-2如果是白光, 則形成_。5.光的干涉的應(yīng)用:(1)

15、檢查平面光潔度:如圖1-2所示，用_色光,入射光從_層的上下兩表面反射 出兩列光波,于是根據(jù)_射光的干涉條紋的彎曲形狀可以判斷被測表面平整情況.(2)增透膜:當(dāng)薄膜的厚度是入射光在_中波長的_倍時(shí),在薄膜的兩個(gè)面上反射的光,路程差恰好等于半個(gè)波長的奇數(shù)倍,因而_。五、光 的 衍 射 1.現(xiàn)象：光偏離直線傳播繞過障礙物進(jìn)入陰影區(qū)域里的現(xiàn)象2.產(chǎn)生條件：障礙物或孔的尺寸與波長可比(相差不多)由于可見光波波長較小，所以光的衍射需在特定的條件下才能被明顯觀察到3.單縫衍射：圖象特點(diǎn)：中央條紋最寬最亮，兩側(cè)為不等間隔的明暗相間的條紋(白光入射為彩色條紋)4.單孔衍射:對單色光,產(chǎn)生的是_;對白光 ,產(chǎn)生

16、的是_.5.障礙物衍射:光通過障礙物后,會(huì)使影的輪廓_,出現(xiàn)_的條紋.6.泊松亮斑:光的衍射現(xiàn)象的特殊表現(xiàn).現(xiàn)象:在不透明圓板的陰影_,有一個(gè)亮斑 .泊松亮斑的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明了光的_理論的正確性.六、光的偏振1.光是橫波：是電磁波，場強(qiáng)E和磁感強(qiáng)度B的振動(dòng)方向均與波傳播的方向垂直所以光有偏振現(xiàn)象2.自然光：在光波傳播方向垂直的平面內(nèi)光振動(dòng)(指E的振動(dòng))沿各個(gè)方向振動(dòng)強(qiáng)度都相同的光如由太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光3.偏振光：在光波傳播方向垂直的平面內(nèi)，只有沿著某一個(gè)特定方向振動(dòng)的光如自然光經(jīng)一偏振片作用后的光，再如自然光射到兩介質(zhì)分界面時(shí)同時(shí)發(fā)生反射和折射(反射角和折射角和為900時(shí))，反射光線

17、和折射光線是光振動(dòng)方向互相垂直的偏振光七、光的電磁說 電磁波譜1.光的電磁說.以前光的波動(dòng)理論是把光看成類似_波,19世紀(jì)60年代 ,英國的物理學(xué)家_提出了光的電磁說,內(nèi)容是_.1888年,_用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其理論的正確性.2.在電磁波譜中，各種電磁波按頻率由小到大的順序依次為 3.紅外線的最顯著的作用就是_.紅外線遙感是指利用靈敏的紅外線探測器接收物體發(fā)出的紅外線，可以探知被探物體的特征。紅外線還可以用于遙控，例如：遙控式電視機(jī)、錄象機(jī)。紫外線的最顯著的作用就是_.此外還有_和_，目前主要用于_。倫琴射線也叫_，它的主要本領(lǐng)是_，它可通過陰極射線射到_上的方式產(chǎn)生，實(shí)質(zhì)是原子_層電子受激發(fā)而產(chǎn)生

18、的。目前醫(yī)學(xué)上主要用于_.4.在各種電磁波中,最容易產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象的是_,穿透能力最強(qiáng)的是_5.電磁波譜種類無線電波紅外線可見光紫外線倫琴射線射線頻率低 高產(chǎn)生機(jī)理振蕩電路自由電子的動(dòng)原子外層電子受到激發(fā)原子內(nèi)層電子受到激發(fā)原子核受到激發(fā)特性波動(dòng)性強(qiáng)熱作用強(qiáng)能使人類產(chǎn)生視覺化學(xué)作用、熒光作用、殺傷作用穿透作用強(qiáng)穿透作用最強(qiáng)用途通訊、廣播、導(dǎo)航等加熱、烘干、醫(yī)療、遙測遙感照明、照相、加熱等感光技術(shù)、日光燈、殺菌消毒等工業(yè)探傷、醫(yī)學(xué)透視治療等工業(yè)探傷、醫(yī)用治療等八、光 電 效 應(yīng)1.光電效應(yīng) 物體經(jīng)光（包括_）照射下物體發(fā)出_的現(xiàn)象。發(fā)射出的電子稱為_2.光子說 德國物理學(xué)家_提出,內(nèi)容為: 光是一份一份傳播的，每一份叫做一個(gè)_