优化方案高三物理专题复习攻略（重庆专用）课件第一部分专题五第十二讲

第十二讲光学 重点知识归纳 一 几何光学的常见现象 二 光的干涉 衍射和偏振现象 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 热点题型示例 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 图12 1 图12 2 答案 B 强化训练1 2011年高考福建卷 如图12 3 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 A 减弱 紫光B 减弱 红光C 增强 紫光D 增强 红光 图12 3 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 k 1 2 亮条纹 2k 1 2 k 1 2 暗条纹 3 条纹间距 x l d 用双缝干涉测光的波长的原理 d x 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 8分 1801年 托马斯 杨用双缝干涉实验研究了光波的性质 1834年 洛埃利用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果 称洛埃镜实验 图12 4 1 洛埃镜实验的基本装置如图12 4所示 S为单色光源 M为一平面镜 试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域 2 设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L 光的波长为 在光屏上形成干涉条纹 写出相邻两条亮纹 或暗纹 间距离 x的表达式 规范解答 1 先作出S的平面镜像点S 然后作出S经平面镜成像的边界光线 其重叠区域如图12 5所示 4分 图12 5 强化训练2 2011年浙江模拟 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n 1 5 所要消除的紫外线的频率为 8 1 1014Hz 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D 利用薄膜干涉也可以 增透 3 干涉和衍射都证明光具有波动性 如果薄膜厚度均匀变化 则干涉条纹一定平行 白光的干涉条纹为彩色条纹 单色光的干涉条纹则为该色光颜色 当膜的厚度为四分之一波长时 两反射光叠加后减弱则会 增透 答案 1 两反射光叠加后加强 2 1 23 10 7m 3 AD 1 光电效应方程中的Ek 图线 如图12 6 1 纵截距 W 2 横截距 0 3 斜率 h 图12 6 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 2010年高考江苏卷 1 研究光电效应的电路如图12 7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12 7 图12 8 2 钠金属中的电子吸收光子的能量 从金属表面逸出 这就是光电子 光电子从金属表面逸出的过程中 其动量的大小 选填 增大 减小 或 不变 原因是 答案 1 C 2 减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用 强化训练3 2011年高考福建卷 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12 9所示 其中 0为极限频率 从图中可以确定的是 图12 9 A 逸出功与 有关B Ekm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h Ekm W得 Ekm h W