高三第二輪復習專題復習POWERPOINT12光學綜合題(可直接用于上課)課件

光學綜合題A.變疏B.變密C.不變D.消失兩張紙片圖1（俯視圖）圖2劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1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薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點：⑴任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖1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后，從上往下觀察到的干涉條紋()03年上海高考8A一束復色光射到平行玻璃磚的上表面，經過玻璃磚下表面射出，如圖示，其中有三種色光剛好照射到三塊相同的金屬板A、B、C上，發(fā)現(xiàn)金屬板B上有光電子飛出，則可知()A．出射的三種色光a、b、c一定互相平行B．A板一定有光電子飛出C．C板一定有光電子飛出D．傳播過程中，a光比b、c兩種光更容易發(fā)生衍射。CabcAB金陵中學04年?？?提示：a光的偏折最大，折射率最大，頻率最高，波長最小。ABB白光AC例4、如圖示，有一玻璃直角三棱鏡ABC，其臨界角小于45°，一束平行于BC邊的白光射到AB面，在光束射在三棱鏡是，（設光線在三棱鏡內射到BC邊上）（）A.從玻璃直角三棱鏡BC面，射出的是白色光束B.從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是白色光束C.從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是彩色的不平行光束D.從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是平行于入射線的彩色光束D鹽城04年調研四12如圖示，用某種透光物質制成的三棱鏡ABC，∠B=∠C=30°，在平行于BC的直線MN上插兩枚大頭針P1、P2，在AC邊的右側透過棱鏡觀察大頭針P1、P2像，調整視線方向，直到P1的像被P2的像擋住，再在AC邊的右側先后插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像和P3，記下P3、P4的位置，移去大頭針和三棱鏡，發(fā)現(xiàn)4枚大頭針的位置正好在一條直線上，該直線過AB和AC邊的中點。（1）在圖中畫出完整的光路圖。（2）該透光物質的折射率n為多少？CAB30°30°P1P4P3P2MN解：（1）光路圖如圖示.D1234i（2）ND為ΔABD的斜邊上的中線，容易得到i=60°∠1=∠2=30°n=sini/sin∠1=1.732

例5、如圖示為一塊透明的光學材料的剖面圖，在其上建立直角坐標系xOy，設該光學材料的折射率沿y軸方向均勻減小，現(xiàn)有一束單色光a從原點O以某一入射角θ由空氣射入該材料內部，則單色光a在該材料內部可能的傳播途徑是下圖中的：（）xyOAxyOBxyODyxOCxyOaθ分析：將光學材料沿y軸方向分成很多薄層，由空氣剛進入材料時，折射角減小，然后，折射角逐漸增大，直到發(fā)生全反射，再以相反的過程返回，因此D圖正確，D蘇州04年調研4微波爐是一種利用微波的電磁能加熱食物的新型炊具，微波的電磁作用使食物內的分子高頻率地運動而產生熱，并能最大限度地保存食物內的維生素。關于微波，下列說法中正確的是：（）A.微波產生的微觀機理是原子外層的電子受到激發(fā)B.微波的頻率小于紅外線的頻率C.對于相同功率的微波和光波來說，微波每秒發(fā)出的“光子”數(shù)較少D.實驗中，微波比光波更容易產生明顯的衍射現(xiàn)象BDab解析：光線通過平行玻璃磚后的出射光線和入射光線平行且有側向位移，所以從a板射出的光線，傳播方向與a板入射的光線平行，通過b板射出的光線與b板入射的光線平行，所以答案A、B都錯。同時，由于玻璃對紅光的折射率小于藍光的折射率，所以，通過a板后，紅光的折射角大，紅光的側向位移大，應選D答案。例7.如圖示,某三棱鏡的橫截面積為直角三角形,且∠A=30°,棱鏡材料的折射率為,棱鏡置于真空中,有單色平行光射向整個AB面,其中一部分光經過棱鏡后垂直于BC面射出.(1)在圖中畫出一條這樣的光路圖,并求出此光線在AB面上的入射角(2)求從BC面上垂直射出的光在AB面上對應的入射光的范圍(用長度AB表示)30°CAB解:(1)光路圖如圖示EF(2)作CD∥EF交AB于D點D不難看出∠CDB=60°∴BD=CD/2=AD/2∴AD=2AB/3蘇州04年調研2如圖示,半圓形玻璃磚abc,O為圓心,c為圓弧頂點,一束很細的白光沿cO方向射入玻璃磚,現(xiàn)保持光的方向不變,使玻璃磚繞O點沿順時針方向轉動,則首先在界面ab上發(fā)生全反射的應是白光中的()A.紅光部分,因為玻璃對紅光的折射率大B.紅光部分,因為玻璃對紅光的折射率小C.紫光部分,因為玻璃對紫光的折射率大D.紫光部分,因為玻璃對紫光的折射率小cOba解:sinC=1/nn紫>n紅C紫<C紅abcOC∴紫光部分首先在界面ab上發(fā)生全反射C2004年江蘇高考9、如圖所示，只含黃光和紫光的復色光PO，沿半徑方向射入玻璃半圓柱后，被分成兩光束OA和OB沿圖示方向射出。則（）A.OA為黃光，OB為紫光B.OA為紫光，OB為黃光C.OA為黃光，OB為復色光D.OA為紫光，OB為復色光OAPB解：射出的光線OA的折射角略小于90°，則入射角略小于它的臨界角，由sinC=1/n,紫光的折射率比黃光大，黃光的臨界角比紫光大，說明紫光先全反射，OB中有紫光。沒有全反射而射出的OA光線為黃光，同時黃光有反射光，所以OB為復色光。C為了觀察門外情況,有人在門上開一小圓孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去,可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為n,圓柱長為l,底面半徑為r,則視場角是（）D.A.B.C.2rl2002年高考19.解:畫出光路圖如圖示B例9、如圖示，一折射率為的長方形玻璃磚ABCD放在水平桌面上，有一直尺EF緊貼在玻璃磚AB面上，CD面上貼著黑紙，眼睛在P點沿PQ方向觀察，能看到直尺上的某點成像在S′處，已知QP與AD面的夾角θ=30°，請作出成像光路示意圖，標出直尺上可能在S′處成像的點，并求出該點到像點S′的距離。cm0123456DEFABCQPS′θ=30°解：玻璃磚內的某一點M經折射成像于S′，不難看出：MriAQ=r=30

°AM=3m∴MS′=2m玻璃磚的上表面是平面鏡，直尺上另一點N經反射成像于S′，NNA=1m∴NS′=2m

例10、如圖示，一不透明的圓柱形容器內裝滿折射率n=的透明液體，容器底部正中央O點處有一點光源S，平面鏡MN與底面成45°角放置，若容器高為2dm，底面半徑為（1+）dm，OM=1dm，在容器中央正上方1dm處水平水平放置一足夠長的刻度尺，求光源S發(fā)出的光經平面鏡反射后，照射到刻度尺上的長度。（不考慮容器側壁和液面的反射）2dm2.73dm1dmSNMO解：作出光路圖如圖示：S′BACQPαβ由幾何關系得：MS′=MS=1dmS′P=3dmPQ=dmα=30°n=sinβ/sinα=∴β=45°∴BC=BQ=1dmAC=(1+)dm例11、如圖示：光從A點射入圓形玻璃，并從B點射出，若射出玻璃與射入玻璃的光線夾角為30°，AB弧所對的圓心角為120°，下列說法正確的是：()A.在A點的入射角為30°B.在B點的入射角為45°C.玻璃的折射率為D.玻璃的折射率為OAB解：作光路圖，Cα

α=30°∠AOB=120°由于對稱性，123ir4∠1=60°∠2=15°∠i=45°∠4=∠r=∠3=1/2∠1=30°C（13分）雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象。在說明這個現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路。一細束光線射入水珠，水珠可視為一個半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d，水的折射率為n。（1）

在圖上畫出該束光線射入水珠內經一次反射后又從水珠中射出的光路圖。（2）

求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉的角度。dRO2002年廣東高考17.dROOrrriir圖2δ1δ2δ3BAC（2）由題意，sini=d／R在A、C處折射，sini=nsinr∴sinr=d／nR題目

例12、如圖示，一塊用折射率n=2的透明材料制成的柱體，其截面為1/4圓，圓半徑Oa=6cm，當一束平行光垂直照射Oa面時，請作出圖中代表性光線2、3通過該透明材料的光路圖（忽略二次反射光線），并計算ab弧面上被照亮的弧長為多少？ed3142Oba解：sinC=1/n=0.5C=30°對光線2：sinα=2/3=0.667α30°<α<45°全反射如圖示對光線3：sinβ=1/3<0.5ββ<30°不會全反射如圖示若射到弧面上的光線剛能全反射則bA弧面被照亮bACfOC∴bA=2π×r/12=3.14cm

例14、用折射率為n的透明介質做成內、外半徑分別為a和b的空心球，如圖示，當一束平行光射向此球殼，經球殼外、內表面兩次折射后，能進入空心球殼的入射光的橫截面積是多大？ba解：進入空心球殼外表面的光線，若剛能在內表面發(fā)生全反射，此時的入射角為i，如圖示：irC則sini=nsinrsinC=1/n由正弦定理rCabiRsin(π-C)／sinr=b/aasinC=bsinra=nbsinr=bsiniS=πR2=π（bsini）2

=πa2如圖示,在河岸邊的A位置有一人要到河岸MN取水去澆C位置的樹,各個距離的數(shù)據(jù)表示在圖中,試問這個人要想走最短的距離是多少?他應與河岸成多大夾角?··ACMNh=40mL=120mS=120m解:光在介質中通過的路程最短.將河岸看成平面鏡,作A的對稱點A1,連接A1C交MN于O,·A1O由平面鏡成像規(guī)律及幾何知識可知,S2=(L+h)2+s2=2002,S=200mAO跟河岸的夾角為53°如圖示,一輛小車在軌道AB上行駛的速度v1=50km/h,在軌道以外的平地上行駛的速度v2=40km/h,在離軌道垂直距離為PM=30km處有一倉庫P,這輛小車從距離M點100km的A處行駛到倉庫P至少要多少時間?·PAB