高考物理二轮复习系列课件27《光学》

《高考物理二轮复习系列课件27《光学》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习系列课件27《光学》（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、27光学A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失两张纸片图1（俯视图）图2劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。将 一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入 两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气 薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如 图2所示。干涉条纹有如下特点：任意一条明条纹 或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻 明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图 1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形 空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 ( )A一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经过玻 璃砖下表面射出，如图示，其中有三种色光刚 好照射到三块相同的金

2、属板A、B、C上，发现 金属板B上有光电子飞出，则可知 ( )A出射的三种色光a、b、c一定互相平行 B A板 一定有光电子飞出 C C板一定有光电子飞出 D传播过程中，a光比b、c两种光更容易发生衍射。Ca bcA B提示：a光的偏折最大，折射率最大，频率最高，波长最小。A B例3、求证平行于全反射棱镜斜边的入射光线，通 过棱镜后的出射光线一定跟入射光线平行。证明：画出光路图如图示，612 3451 = = 45， 2 + 3 = 4 + 5 = 3= 4 2= 5n=sin 1sin 2n=sin 6sin 56= 1= = 45B白光AC例4、 如图示，有一玻璃直角三棱镜ABC，其临 界

3、角小于45，一束平行于BC边的白光射到AB面， 在光束射在三棱镜是，（设光线在三棱镜内射到BC 边上） （ ） A.从玻璃直角三棱镜BC面，射出的是白色光束 B.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是白色光束 C.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是彩色的不平 行光束 D.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是平行于入射线的彩色光束D如图示，用某种透光物质制成的三棱镜ABC， B= C =30，在平行于BC的直线MN上插两枚大头针P1 、P2 ，在AC边的右侧透过棱镜观察大头针P1 、P2像，调整视线方向 ，直到P1的像被P2的像挡住，再在AC边的右侧先后插上两枚大头 针P3 、P4，使P3 挡住P1 、P2

4、的像，P4 挡住P1 、P2的像和P3 ，记 下P3 、P4的位置，移去大头针和三棱镜，发现4枚大头针的位置 正好在一条直线上，该直线过AB和AC边的中点。 （1）在图中画出完整的光路图。 （2）该透光物质的折射率n为多少？CAB3030P1P4P3P2MN解： （1）光路图如图示.D123 4i（2） ND为ABD的斜边上的中线，容易得到 i = 60 1 = 2 = 30 n=sini /sin 1 =1.732例5、如图示为一块透明的光学材料的剖面图 ，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折 射率沿y轴方向均匀减小，现有一束单色光a 从原 点O以某一入射角由空气射入该材料内部，则单

5、 色光a 在该材料内部可能的传播途径是下图中的： （ ）xyO AxyO BxyODyxOCxyO a分析：将光学材料沿y轴方向分成很多薄层， 由空气刚进入材料时，折射角减小，然后，折射 角逐渐增大，直到发生全反射，再以相反的过程 返回，因此D图正确，D微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型炊 具，微波的电磁作用使食物内的分子高频率地运动而 产生热，并能最大限度地保存食物内的维生素。关于 微波，下列说法中正确的是： （ ）A. 微波产生的微观机理是原子外层的电子受到激发 B. 微波的频率小于红外线的频率C. 对于相同功率的微波和光波来说，微波每秒发出的 “光子”数较少D. 实验中，微波比光

6、波更容易产生明显的衍射现象B D如图，a和b 都是厚度均匀的平玻 璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角从P 点射入， ，已知此光束由红光和蓝光组成，则 当光束透过b板后，（ ）A传播方向相对于入射光方向向左偏转角B传播方向相对于入射光方向向右偏转角C红光在蓝光的左边 D红光在蓝光的右边ab左右P分析见下页ab解析： 光线通过平行玻璃砖后的出射光线和入射光 线平行且有侧向位移，所以从a板射出的光线，传播 方向与a板入射的光线平行，通过b板射出的光线与b板入射的光线平行，所 以答案A、B都错。同时，由于玻璃对红光的折射率小于蓝光的折射 率，所以，通过a板后，红光的折射角大，红光的侧 向位移大，

7、应选D答案。1BA212例6、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角1略大于 2 ,两束单色光A和B分别垂直射于三棱镜后,出射光 线与第二界面的夹角 1= 2 , 则 ( ) A. A光束的频率比B光束的小 B. 在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短 C. 在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大 D. 把两束光由水中射向空气, 产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大解: n = cos /sin 1 2 n1 n2 频率1 2 sinC=1/n C 1C2 A D例7. 如图示,某三棱镜的横截面积为直角三角形,且 A=30,棱镜材料的折射率为 ,棱镜置于真空中, 有单色平行光射向整个AB

8、面,其中一部分光经过棱镜 后垂直于BC面射出. (1)在图中画出一条这样的光路图,并求出此光线在 AB面上的入射角 (2)求从BC面上垂直射出的光在AB面上对应的入射光的范围(用长度AB表示)30CAB解: (1) 光路图如图示EF(2) 作CDEF 交AB于D点 D不难看出CDB=60BD=CD/2=AD/2 AD=2AB/3 例8、 如图示，ABC是薄壁中空的三棱镜，现置于水 中，一束白光射到AB面上，则 （ ） A. 光束向上偏折，紫光在光谱的上方 B.光束向上偏折，紫光在光谱的下方 C.光束向下偏折，紫光在光谱的上方 D.光束向下偏折，紫光在光谱的下方CAB解：光束在AB面发生折射，由

9、n= sin r / sin i , 中空的棱 镜中的空气折射率小于水， i r ,光束向上偏折.ri水对紫光的折射率大于红光的折 射率， i 相同， r紫 r红 紫光在光谱的上方。 射到AC面的光束可以取特殊值， 恰好垂直于AC面，则不再折射A如图示,半圆形玻璃砖abc,O为圆心,c为圆弧顶点,一 束很细的白光沿cO方向射入玻璃砖,现保持光的方向不 变,使玻璃砖绕O点沿顺时针方向转动,则首先在界面ab 上发生全反射的应是白光中的 ( ) A. 红光部分,因为玻璃对红光的折射率大 B.红光部分,因为玻璃对红光的折射率小 C.紫光部分,因为玻璃对紫光的折射率大 D.紫光部分,因为玻璃对紫光的折射

10、率小cOba解: sinC=1/n n紫 n红C紫C红 abcOC 紫光部分首先在界 面ab上发生全反射C如图所示，只含黄光和紫光的复色光PO，沿 半径方向射入玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和 OB沿图示方向射出。则 （ ） A. OA为黄光，OB为紫光 B. OA为紫光，OB为黄光 C. OA为黄光，OB为复色光 D. OA为紫光， OB为复色光OAPB解：射出的光线OA的折射角略小于90，则入射角略小 于它的临界角，由sinC=1/n ,紫光的折射率比黄光大， 黄光的临界角比紫光大，说明紫光先全反射， OB中有 紫光。没有全反射而射出的OA光线为黄光，同时黄光 有反射光，所以OB为复色光。

11、C为了观察门外情况,有人在门上开一小圆 孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直 。从圆柱底面中心看出去,可以看到的门外入射光线与轴 线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n, 圆柱长为l ,底面半径为r,则视场角是 （ ）D.A.B.C.2rl解: 画出光路图如图示B例9、 如图示，一折射率为 的长方形玻璃砖 ABCD放在水平桌面上，有一直尺EF 紧贴在玻璃砖AB 面上，CD面上贴着黑纸，眼睛在P点沿PQ方向观察， 能看到直尺上的某点成像在S处，已知QP与AD面的夹 角=30，请作出成像光路示意图，标出直尺上可能在 S处成像的点，并求出该点到像点S的距离。cm0123456

12、DEFABCQPS=30解：玻璃砖内的某一点M经折射 成像于S，不难看出：MriAQ= r=30 AM=3m M S= 2 m 玻璃砖的上表面是平面镜，直尺 上另一点N经反射成像于S，NNA=1m N S = 2 m 例10、如图示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n = 的 透明液体，容器底部正中央O点处有一点光源S，平面镜MN与 底面成45角放置，若容器高为2dm，底面半径为（1+ ）dm ， OM=1dm，在容器中央正上方1dm 处水平水平放置一足够长 的刻度尺，求光源S 发出的光经平面镜反射后，照射到刻度尺 上的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）2dm2.73dm1dmSNM O解：

13、作出光路图如图示：SBACQP由几何关系得： M S = M S =1dm SP=3dmPQ= dm =30 n= sin / sin = = 45 BC=BQ=1dmAC=(1+ )dm单色细光束射到 n = 的透明球表面，光 束在过球心的平面内，入射角i=45，研究经折射进入球内又 经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图示， （已画出入射光线和出射光线）； （1）在图上大致画出光线在球内的路径和方向； （2）求入射光线和出射光线的夹角； （3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情况与玻璃球相 仿，问哪种颜色光的角最小？CA45OB解：(1)连接OB交圆于D，连接AD,DC，即为所

14、求。Dr（2） r =30 r=1/2 +（ 45 r） =4r - 90=30（3）紫光的折射角r 最小， 紫光的角最小。例11、 如图示：光从A点射入圆形玻璃，并从B点射 出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30，AB弧所 对的圆心角为120，下列说法正确的是：( ) A. 在A点的入射角为30 B. 在B点的入射角为45 C. 玻璃的折射率为 D. 玻璃的折射率为OAB解： 作光路图，C =30 AOB=120 由于对称性，123ir41=60 2=15 i =45 4= r =3=1/2 1=30C（13分）雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由 阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象。在说明这个 现象时，需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射 入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光 线的垂直距离为d，水的折射率为n。 （1） 在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从 水珠中射出的光路图。 （2） 求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角 度。dROiAO解： （1）光路图如图示：BC由几何知识可知在圆水珠内的各个角度都为r，在A、C 处折射，sini