高考物理二轮复习精品资料专题11 光学教学案（教师版）.doc

2013高考物理二轮复习精品资料专题11 光学教学案（教师版）相关物理现象光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用【重点知识整合】一、几何光学的常见现象 项目内容折射定律(1)三线共面(2)分居两侧(3)入射角正弦与折射角正弦之比为常数n折射率定义式:光从真空进入介质时n折射率 决定式:n 物理意义:描述透明介质对光线的偏折作用,n越大,折射光线偏离入射方向的夹角越大 全反射 发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质 (2)入射角大于或等于临界角,即1c 临界角：sin c 光的 色散 产生原因：(1)太阳光是复色光； (2)不同的色光折射率不同 规律:光的频率越大,折射率越大 红光紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小;(3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小 常见光 学元件 的特点 平行玻璃板:(1)出射光线与入射光线平行; (2)出射光线发生侧移 棱镜:(1)光线向底边偏折;(2)能发生色散 全反射棱镜:(1)垂直于直角边射入,出射光线方向改变90;(2)垂直于斜边射入,出射光线方向改变180 二、光的干涉、衍射和偏振现象 项目 内容 光的 干涉 双缝 干涉 产生条件:两光源频率相等,相位差恒定 出现明暗条纹的条件:路程差sn,明条纹;s(n),暗条纹 相邻条纹间距:x 光的干涉 薄膜干涉 产生原因：同一束光分别经薄膜的前后表面反射的光叠加而成 规律:经薄膜上厚度相等的位置反射的光叠加后在同一干涉条纹上,相邻条纹间距与波长成正比,与斜面倾角成反比 应用:(1)光干涉法检查平面的平整度 (2)在光学镜头上涂增透膜d 光的 衍射 明显衍射条件 障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多或者比光的波长小 衍射现象 单缝衍射:中间条纹亮、宽;两侧条纹暗、窄;波长越长,条纹越宽,间距越大 圆孔衍射:明暗相间的圆形条纹 圆板衍射:圆形阴影的外侧是明暗相间的圆形条纹,中间是亮斑 (泊松亮斑) 光的 偏振 偏振片有特定的透振方向,自然光通过后成为偏振光,两偏振光片平行时透过的光最强,垂直时最弱 【特别提醒】(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波. (2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同. 三、光电效应及光的波粒二象性 项目 内容 光电 效应 概念 金属在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象 规律 (1)每种金属都有一个极限频率,0时才会发生光电效应 (2)光电子的最大初动能与光强无关,随的增大而增大 (3)光电效应的产生几乎是瞬时的 (4)饱和光电流与光强成正比 光电 效应 解释 光子说:(1)光在传播时是一份一份的,每份叫一个光子;(2)光子能量eh, h6.631034 js 逸出功:电子脱离金属时克服原子核引力做功的最小值wh 光强:pnh 光电效应方程:ekhw 物质波 每个实物粒子对应一种波,叫物质波 物质波的波长 波粒二 象性 概率波:只能预测粒子在某区域出现的概率,概率符合波动规律 【高频考点突破】考点一 光的折射和全反射的应用 1确定研究的光线 2找入射点，确认界面，并画出法线 3明确两介质折射率的大小关系 (1)若光疏光密：定有反射、折射光线 (2)若光密光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射 4.根据反射定律、折射定律作出光路图,结合几何关系,具体求解. 例1、如图121所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为r的扇形oab.一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到oa上，ob不透光若【变式探究】如图123,半圆形玻璃砖置于光屏pq的左下方.一束白光沿半径方向从a点射入玻璃砖,在o点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由a向b缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到o点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是() 图123a减弱，紫光 b减弱，红光 c增强，紫光 d增强，红光 解析：选c.因n红c紫，因此当增大入射角时，紫光先发生全反射，紫光先消失，且当入射光的入射角逐渐增大时，折射光强度会逐渐减弱，反射光强度会逐渐增强，故应选c.考点二 光的干涉现象分析 1光的干涉要分析的几个问题 (1)干涉条件：频率相同、相差恒定、振动方向在同一直线上 (2)明暗条纹形成条件： k，k1,2，亮条纹 (2k1)/2，k1,2，暗条纹 (3)条纹间距xl/d，用双缝干涉测光的波长的原理：dx/l. 2关于薄膜干涉要弄清的几个问题 (1)哪两列光波发生干涉； (2)应该从哪个方向去观察干涉图样； (3)条纹会向哪个方向侧移； (4)同一亮纹光程差相同(为什么劈尖干涉的条纹是直线，而牛顿环是圆形) 图125(2)由条纹间距公式x，(6分)由图可知d2a，所以x.(8分)【答案】(1)如图125所示(2)x【变式探究】登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜他选用的薄膜材料的折射率为n1.5，所要消除的紫外线的频率为8.11014 hz，(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是_. (2)这种“增反膜”的厚度是多少？ (3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是_. a.薄膜干涉说明光具有波动性 b.如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行 c干涉条纹一定是彩色的 是1.23107 m.考点三 光电效应的应用 1.光电效应方程中的ek图线.(如图126)(1)纵截距：w； (2)横截距：0； (3)斜率：h. 图126 2.掌握两条线索,明确各概念间的对应关系 由上图可知两条线索:一是光的频率线,二是光的强度线 两条线索对应关系是： (1)光强光子数目多发射光电子多光电流大； (2)光子频率高光子能量大产生光电子的最大初动能大 例3 、(1)研究光电效应的电路如图127所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极k),钠极板发射出的光电子被阳极a吸收,在电路中形成光电流.下列光电流i与a、k之间的电压uak的关系图象中,正确的是_. 图127 图128【变式探究】爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获 得1921年诺贝尔物理学奖某种 金属逸出光电子的最大初动能ekm 与入射光频率的关系如图129所示，其中0为极限频率从图中可以确定的是() 图129 a逸出功与有关 bekm与入射光强度成正比 c当0时，会逸出光电子 d图中直线的斜率与普朗克常量有关 解析：选d.由爱因斯坦的光电效应方程 hekmw得:ekmhw,因此ekm图象的斜率为h,故d正确;ekm随入射光频率的增大而增大,b错;逸出功是由金属自身决定的,与无关,a错,当0,无光电子逸出,c错. 【难点探究】难点一光的折射与全反射问题利用折射定律和折射率公式解题时，应先根据题意画出光路图，确定入射角和折射角，然后应用折射定律、折射率公式求解，注意明确光从真空射入透明介质与光从透明介质射入真空时折射定律公式的区别在遇到光从光密介质射入光疏介质的情况时，应考虑能否发生全反射问题，根据sinc求临界角c. 例1、如图5124所示，有一束平行于直角三角棱镜截面abc的单色光从空气射向e点，并偏折到f点已知入射方向与边bc的夹角为30，e、f分别为边ab、bc的中点下列说法中正确的是()图5124a该棱镜的折射率为 b光在f点不发生全反射c从边ac出射的光束与边ab平行d光从空气进入棱镜，波长变大【答案】c【解析】 由30可知入射角i60，又因e、f分别为ab、bc的中点，所以ef/ac，故折射角r30，根据折射定律n，故选项a错误；在f点，入射角为60，能发生全反射，故选项b错误；经过f点反射后，到达边ac时入射角为30，折射角为60并且与边ab平行，故选项c正确；当光从空气进入棱镜，速度减小，频率不变，故波长变小，选项d错误【变式探究】omn为玻璃等腰三棱镜的横截面a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面mn，在棱镜侧面om、on上反射和折射的情况如图5125所示由此可知()图5125a棱镜内a光的传播速度比b光的小b棱镜内a光的传播速度比b光的大c玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的大d玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的小【答案】bd【解析】 a、b两束光射到om、on上的入射角是相同的，由图可知b光已发生全反射，而a光仍有折射，说明b光的全反射临界角比a光的全反射临界角小，所以b光的折射率大于a光的折射率，即nbna，故d正确；在介质内的传播速度v，所以棱镜内a光的传播速度va比b光的传播速度vb大，故b正确难点二 光的干涉现象1双缝干涉(1)双缝的作用是将一束光分成频率相同的两束，获得相干光源(2)条纹间距与波长的关系：x.(3)明暗条纹条件：某点到双缝的距离之差x与波长的关系决定明暗条纹亮条纹：xn(n0,1,2,3,4)暗条纹：x(2n1)(n0,1,2,3,4)2薄膜干涉(1)形成：由透明薄膜(油膜、肥皂沫、空气膜等)前后表面的反射光叠加形成干涉(2)薄膜干涉为等厚干涉，同一条纹处薄膜厚度相同增透膜的厚度为光在介质中波长的四分之一例2、如图5126所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝s时，在光屏p上观察到【点评】 本题主要考查用双缝干涉测光波波长的实验的基本原理，即双缝干涉条纹间距与相干光的波长、双缝间距、缝屏间距的关系下面的变式题则是对本实验具体操作方法的考查【变式探究】如图5127所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )图5127a红黄蓝紫 b红紫蓝黄c蓝紫红黄 d蓝黄红紫【答案】b【解析】 由公式x知，干涉条纹间距与屏到双缝之间的距离l成正比，与波长成正比，与双缝之间的距离d成反比光源发出的光通过红色滤光片后，到达双缝的光为红光红光的波长大于绿光因此选项bc正确【历届高考真题】【2012高考】（2012大纲版全国卷）15. u经过m次衰变和n次衰变pb,则a.m=7，n=3 b.m=7，n=4 c.m=14，n=9 d.m=14，n=18【答案】b【解析】经过衰变次数为(235-207)4=7，经过衰变次数为4次，选项b正确。【考点定位】此题考查原子核衰变次数的计算。（2012大纲版全国卷）16.在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有a.改用红光作为入射光b.改用蓝光作为入射光c.增大双缝到屏的距离d.增大双缝之间的距离【答案】ac【解析】根据双缝干涉实验条纹间隔公式，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有，改用波长较长的红光作为入射光，增大双缝到屏的距离l，减小双缝之间的距离d，选项ac正确。【考点定位】此题考查双缝干涉实验。（2）（2012海南）一玻璃三棱镜，其截面为等腰三角形，顶角为锐角，折射率为。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图)，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角可在什么范围内取值？【答案】045【解析】设入射光线经玻璃折射时，入射角为i，折射角为r，射至棱镜右侧面的入射角为。根据折射定律有 sini=nsinr，由几何关系得：=+r， 当i=0时，由式知r=0，有最大值m（如图），由式得，=m。同时应小于玻璃对空气的全反射临界角，即 sin m1/n 由式和题给条件可得，棱镜顶角的取值范围为01，由v = f可知，在v变小f不变时，波长变短。【考点定位】本题考查了光在不同介质中的传播时速度，波长，频率的变化规律；光的折射定律；波长，频率，波速的关系。属于简单题，是对基本知识的考查。（2012江苏） b. 选修3-4(12 分) (1)如题12b-1 图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片p 和q,a 点位于p、q 之间,b 点位于q 右侧. 旋转偏振片p, a、b 两点光的强度变化情况是_ .(a) a、b 均不变 (b) a、b 均有变化(c) a 不变,b 有 变 化 (d) a 有变化,b 不变 (2)“测定玻璃的折射率冶实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针a、b,在另一侧再竖直插两个大头针c、d. 在插入第四个大头针d 时,要使它 _. 题12b-2 图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、是描在纸上的玻璃砖的两个边. 根据该图可算得玻璃的折射率n = _. (计算结果保留两位有效数字)(3)地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3. 5 km/ s 的s 波,另一种是传播速度约为7. 0 km/ s 的p 波. 一次地震发生时,某地震监测点记录到首次到达的p波比首次到达的s 波早3 min. 假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为1. 2 s, 求震源与监测点之间的距离x 和s 波的波长.【解析】12b。（1）c (2)挡住c及a、b的像；1.8(1.61.9都算对)（3）设p波的传波时间为t，则，解得，代入数据得到x=1260km由，解得=4.2km2.（全国）雨后太阳光入射到水中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面 ，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是abcd太阳光a紫光、黄光、蓝光和红光b紫光、蓝光、黄光和红光c红光、蓝光、黄光和紫光d红光、黄光、蓝光和紫光【答案】b【解析】由于太阳光经过小水滴时，受到两次折射，一次反射，在进入小水滴后就被分解成七色光，这七色光再经过水滴内表面反射进入我们的视角，形成七彩的虹，通过比较第一次折射可以看出，入射角均相同，a光的折射角r最小而d光的折射角r最大，根据其折 4（福建）如图，半圆形玻璃砖置于光屏pq的左下方。一束白光沿半径方向从a 点射入玻璃砖，在o点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由a向b缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到o点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是a.减弱，紫光 b.减弱，红光 c.增强，紫光 d.增强，,红光答案：c解析：此题考查光的反射、光的折射、全反射等知识点。入射点由a向b缓慢移动，入射角增大，折射角增大，反射光强度增强，光屏上最先消失的光是折射率较大的紫光，选项c正确。5.（重庆）在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：c光的频率最大 a光的传播速度最小b光的折射率最大 a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是a. b. c. d. 【答案】c.【解析】折射率越大，在水中的像看起来就越浅，b 在水下的像最深，说明b光的折射率最小；c照亮水面的面积比a的大，说明c光的临界角大于a光的临界角，则c光的折射率小于a光的折射率，这样就能判断出三种光的折射率大小关系是，所以a、b、c相当于紫、绿、红三种色光。6（浙江） “b超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，、为别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知入射点与出射点之间的距离是d，入射角为，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为a. b. c. d. 【答案】d【解析】已知入射角为，设折射角为，根据题意有、，而，解得。7（天津）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是a甲光能发生偏振现象，则乙光不能b真空中甲光的波长一定大于乙光的波长c甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量d在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光【解析】考查光的综合应用。偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生，a错；由，可知甲光的波长大于乙光，b正确；光子能量取决于光子的频率，而光子频率与波长成反比，c错；波速与波长之间同步变化，d正确。【答案】bd8（四川）下列说法正确的是a 甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛b 我们能从某位置通过固定的注意透明的介质看见另一侧的所有景物c 可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度d 在介质中光总是沿直线传播答案：a 解析：由光路可逆知道a正确；由于存在光的全反射，所以不一定从介质看到另一侧的所有景物，b错误；可见光也是电磁波，他它们的速度可以相等,c错误；只有在同一均匀介质中光才能沿直线传播，d错误。【2010高考】2010重庆如题20图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90o,、半径为r的扇形oab、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到oa上，ob不透光，若考虑首次入射到圆弧上的光，则 上有光透出的部分的弧长为22010全国卷20某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0 m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为a5.5m b5.0m c4.5m d4.0m【答案】b眼睛树的像树【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得，即。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有，以上两式解得l=29.6m，h=4.5m。【考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解42010北京14对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是a.在相同介质中，绿光的折射率最大b.红光的频率最高c.在相同介质中，蓝光的波长最短d.黄光光子的能量最小【答案】c【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，b 错。由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率，a错。频率大的光在真空中和介质中的波长都小，蓝光的波长最短，c正确。频率大，光子能量大，d错。6. 2010新课标33(1)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角abc，为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于bc边的方向射到ab边，进入棱镜后直接射到ac边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_.(填入正确选项前的字母) a、 b、 c、 d、答案：a解析：根据折射率定义有，已知1=4502+3=900，解得：n=72010海南物理18(1)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（很小时）【答案】【解析】如图，设光线以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的a点，折射角为，从平板玻璃另一表面上的b点射出。设ac为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行。过b点作，交于d点，则的长度就是出射光线【2009高考】1.（09全国卷15） 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ ）a24m b32m c40m d48m答案：b解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.2.（09全国卷21）一玻璃砖横截面如图所示，其中abc为直角三角形（ac边末画出），ab为直角边abc=45；adc为一圆弧，其圆心在bc边的中点。此玻璃的折射率为1.5。p为一贴近玻璃砖放置的、与ab垂直的光屏。若一束宽度与ab边长度相等的平行光从ab边垂直射入玻璃砖，则 （ bd ）a. 从bc边折射出束宽度与bc边长度相等的平行光b. 屏上有一亮区，其宽度小于ab边的长度c. 屏上有一亮区，其宽度等于ac边的长度d. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大答案：bd解析：本题考查光的折射和全反射.宽为ab的平行光进入到玻璃中直接射到bc面,入射角为45o临界角,所以在bc面上发生全反射仍然以宽度大小为ab长度的竖直向下的平行光射到ac圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于ab的长度,b对.d正确。3.（09上海物理6）光电效应的实验结论是：对于某种金属 （ ）a无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应b无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应c超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小d超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大答案：ad解析：每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以ad正确。4.（09上海物理10）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更_（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离_（填增大、减小）。答案：长，增大。解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离l。5.（09广东物理4）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是 （ ）a硅光电池是把光能转变为电能的一种装置b硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出c逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关d任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应9.（09天津7）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光 （ ） a.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大 b.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大 c.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大 d.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大答案：c解析：由可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，a错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，b错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式可知，红光的折射率小，临界角大，c正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，d错。10.（09四川21）如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为r，rr。现有一束单色光垂直于水平端面a射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面b射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则 （ ）a. n可能为 b. n可能为2c. t可能为 d. t可能为12.（09福建13）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 （ ）a. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象b. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象c. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象d. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象答案：ad解析：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，a错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，b错；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，c错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，d对。13.（09浙江18）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到f点，已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（ ）a该棱镜的折射率为b光在点发生全反射c光从空气进入棱镜，波长变小d从点出射的光束与入射到点的光束平行答案：ac解析：在e点作出法结线可知入射角为60o，折射角为30o，折射率为；由光路的可逆性可知，在bc边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，b错；由公式，可知c对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故d错。15.（09江苏物理12.b）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 。（填写选项前的字母）（a）0.4c （b）0.5c （c）0.9c （d）1.0c（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈现在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）答案：（1）d；（3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为折射定律几何关系 得取，解得（都算对）解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变。d项正确。 (3)根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键。设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为，光路如图：折射定律 几何关系 得取，解得（本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h值可以不同均可）16.（09江苏物理12.c）（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。 答案：（3）粒子的动量 ，物质波的波长，由，知，则。解析：（3）物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。17.（09海南物理18.（1）如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为r、长为l。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积18.（09海南物理19）（i）已知：功率为100w灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。解析：（i）一波长为光子能量为 设灯泡每秒内发出的光子数为，灯泡电功率为，则 式中，是灯泡的发光效率。联立式得 代入题给数据得 19.（09宁夏35.（2）一棱镜的截面为直角三角形abc，a=30o，斜边aba。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从ac边的中点m射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。解析：设入射角为i，折射角为r，由折射定律得 由已知条件及式得 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为f，由几何关系可得 即出射点在ab边上离a点的位置。 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与ab的交点为d。由几何关系可知，在d点的入射角 设全发射的临界角为，则【2008高考】一、选择题1.（08全国21）一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在从0逐渐增大至90的过程中 （ ）a.t1始终大于t2 b.t1始终小于t2c.t1先大于后小于t2 d.t1先小于后大于t2答案：b解析：设折射角为，玻璃砖的厚度为h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃砖中的时间为t= ，联立解得t2，红光频率较小，为零时，t1t2，为90时，趋近渐近线，初步判定该函数为单调函数，通过带入为其它特殊值，仍然有t1t2，故b对。2.(08全国15)一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是 （ ）a.红光以30的入射角入射b.红光以45的入射角入射c.紫光以30的入射角入射d.紫光以45的入射角入射答案：d解析：因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，a、b项错；设入射角为i,折射角为r,则侧移距离,可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,d项正确。3.（08北京13）下列说法正确的是 ( )a.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象b.用x光机透视人体是利用光电效应c.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象d.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象答案：a解析：用x光机透视人体是利用x光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象。4.（08天津16）下列有关光现象的说法正确的是 （ ）a.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大b.以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射c.紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射d.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度5.（08四川21）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为 ( )a. b.1.5 c. d.26.（08重庆19）如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中e、f、g、h将半径om分成5等份，虚线ee1、ff1、 gg1、hh1平行于半径on,on边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖om,则光线 ( )a.不能从圆孤射出 b.只能从圆孤射出c.能从圆孤射出 d.能从圆孤射出 答案：b解析：本题考查光的折射有关的知识，本题为中等难度题目。由该棱镜的折射率为 可知其临界角c满足：,可求出gg1右边的入射光线没有发生全反射，其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧ng1射出。7.（08上海理综9）红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外 辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水气（h2o）、二氧化碳（co2）能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。右图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为（ ） a.2.53.5um b.44.5um c. 57um d. 813um 答案： d解析：由图可知，813um的波段被水和二氧化碳吸收的较少，能够接收到，选项d正确。 8.（08上海物理12）在杨氏双缝干涉实验中，如果 ( )（a）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹（b）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹（c）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹（d）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹答案：bd解析：白光作杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，a错；用红光作光源，屏上将