几何光学物理光学知识点ppt课件

1、1光光源源直线传播规律直线传播规律（几何方法）（几何方法）光的传播速度（物光的传播速度（物理实质）理实质）基基本本规规律律反射定律反射定律色散色散基基本本光光学学器器件件折射定律折射定律面镜面镜透镜透镜棱镜棱镜几何光学部分几何光学部分2一、光的直线传播：一、光的直线传播：1. 光的直线传播光的直线传播- 光在同一种均匀介质中沿直线传播。光在同一种均匀介质中沿直线传播。本影和半影，日食和月食本影和半影，日食和月食2 2、光的直线传播的现象、光的直线传播的现象（1 1）小孔成像）小孔成像. .（2 2）影）影定义：在物体的后面光线照不到的区域.3影的分类影的分类本影本影半影半影光线完全照不到的区域

2、.在此区域看不到光源.只有部分光源能照到的区域，在此区域只能看到光源的一部分（应用）日食、月食（应用）日食、月食. . 注意：注意：不可能出现月环食；这是由日、地、月三者间的距离所决定的；不可能出现月环食；这是由日、地、月三者间的距离所决定的；月亮全部在地球半影区时不会形成月食。月亮全部在地球半影区时不会形成月食。4 例例1：当地球运行到太阳与月亮之间时就会发生月食：当地球运行到太阳与月亮之间时就会发生月食,图给出了地球挡住太阳的图给出了地球挡住太阳的影区影区.当月球部分进入当月球部分进入_影区时发生月偏食影区时发生月偏食. 当月球全部进入当月球全部进入_影区时影区时, 就会就会发生月全食发生

3、月全食. BAA太阳太阳地球地球BB5 例例2：当月球运行到太阳和地球之间适当位置时，就会出现日食（如下图）在：当月球运行到太阳和地球之间适当位置时，就会出现日食（如下图）在A、B处的人们看到的是日处的人们看到的是日_食，食，A处看到的是处看到的是_图形象，图形象，B处看到的是处看到的是_图图形象；在形象；在C处的人们看到的是处的人们看到的是_食，看到的是食，看到的是_图形象若这时在高空经过图形象若这时在高空经过D处，看到的则是日处，看到的则是日_食，看到的是食，看到的是_图形象图形象偏偏环环全全6例例3.3.如图所示，在高为如图所示，在高为3.2m3.2m处有一点光源处有一点光源S S，在紧

4、靠着光源，在紧靠着光源S S处有一小球处有一小球A A以初速以初速0 0作平抛运动。若在落地点预先放置一竖直屏幕，不计空气阻力，小球作平抛运动。若在落地点预先放置一竖直屏幕，不计空气阻力，小球A A在屏幕在屏幕上的影子上的影子P P作什么运动作什么运动? ?v0SPXABCDyx7二二. 光的反射定律光的反射定律 反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧，反射角等于入射角。两侧，反射角等于入射角。注意：注意：a. a. 在光的反射现象中，光路是可逆的，在光的反射现象中，光路是可逆的，b.不论镜面反射

5、还是漫反射都遵循反射定律不论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律 8三平面镜对光线的控制作用三平面镜对光线的控制作用只改变光束的传播方向，不改变光束的散聚性质只改变光束的传播方向，不改变光束的散聚性质一个平面镜对光线的控制作用一个平面镜对光线的控制作用（1）平面镜对光线有反射作用，反射光与入射光遵循反射定律）平面镜对光线有反射作用，反射光与入射光遵循反射定律（2）一束平行光的情况：入射光方向不变，平面镜转动）一束平行光的情况：入射光方向不变，平面镜转动角，反射光转动角，反射光转动2角角（3）一束发散光的情况：经平面镜反射后，仍是发散光，且发散程度不变）一束发散光的情况：经平面镜反射后，仍是发散光，

6、且发散程度不变9平面镜的成像特点平面镜的成像特点平面镜成像的作图法：平面镜成像的作图法：平面镜成等大、正立的虚像，像与物关于镜面对称平面镜成等大、正立的虚像，像与物关于镜面对称 101、如图所示、如图所示,a、b、c 三条光线能交于一点三条光线能交于一点S,形成会聚光束形成会聚光束.今在今在S点前任置一点前任置一块与块与3条光线所在平面垂直的平面镜条光线所在平面垂直的平面镜,将将3条线截住条线截住,那么那么( )(A)3条光线的反射光可能交于一点、也可能不交于一点条光线的反射光可能交于一点、也可能不交于一点(B)3条反射光线一定不条反射光线一定不交于一点交于一点(C)3条反射光线一定交于条反射

7、光线一定交于镜前一点镜前一点(D)3条反射光线的延长线条反射光线的延长线交于镜后一点交于镜后一点cabSSC112、一个光源从地面上沿竖直方向将一细束平行光向上投射到一片和光线垂直的、一个光源从地面上沿竖直方向将一细束平行光向上投射到一片和光线垂直的平面上平面镜与地面的距离为平面上平面镜与地面的距离为30m，如果把平面镜绕水平轴且通过入射点的轴，如果把平面镜绕水平轴且通过入射点的轴线转过线转过15角，则地面上将在距离光源角，则地面上将在距离光源 _ m处得一光斑。处得一光斑。A BO17.312 两平面镜互成直角两平面镜互成直角,入射光线入射光线AB经过两次反射后经过两次反射后,反射光线为反射

8、光线为CD,今以平面镜的交线今以平面镜的交线为轴为轴,将镜转动将镜转动10,两平面镜仍保持直角两平面镜仍保持直角,在入射光线保持不变的情况下在入射光线保持不变的情况下,经过两次反经过两次反射后射后,反射光线为反射光线为CD ,则则CD 与与CD ( )A.不相交不相交,同向平行同向平行B.不相交不相交,反向平行反向平行C.相交成相交成20 角角D.相交成相交成40 角角ABC DA B C D A13 例例6：在图中，：在图中，BC为一障物，为一障物，BC正上方有一平面镜正上方有一平面镜M，画出观察者眼睛在，画出观察者眼睛在A点通过平面镜点通过平面镜M能看到能看到BC右边地面上哪部分的像。右边

9、地面上哪部分的像。ACBM解：先作眼睛解：先作眼睛A的像的像A，A连接连接AB交地面于交地面于D，交，交M于于D，连接，连接D A。DD连接连接AB延长交延长交M于于E ，E连接连接A E延长交地面于延长交地面于E，EDE即为所求。即为所求。（注意箭头）（注意箭头）1417图中图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以像。以l 表示镜的长度，表示镜的长度，h 表

10、示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l 的最小的最小值为（值为（ ）h31h21h43C DhA Bh甲甲乙乙lM解：画出光路图，解：画出光路图，由相似三角形关系得由相似三角形关系得l = h/3A151光的折射定律：光的折射定律：（1）折射光线在入射光线和法线所在的平面上，）折射光线在入射光线和法线所在的平面上， 折射光线和入射光线分居在法线的两侧，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，（2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数nisinsin2. 折射率：（折射率：（1）光从真空射入某种介质时，入射角的正

11、弦跟折射角的正弦）光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比之比nisinsin在光的折射现象中，光路也是可逆的。在光的折射现象中，光路也是可逆的。一一. 光的折射光的折射（2 2）折射率等于光在真空中的速度）折射率等于光在真空中的速度c c 跟光在这种介质中的速度跟光在这种介质中的速度v v之比，之比，n= c/vn= c/v1698年高考如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为年高考如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d当桶内无油时，当桶内无油时，从某点从某点A恰能看到桶底边缘上的某点恰能看到桶底边缘上的某点B当桶内油的深度等于桶高一半时，在当桶内油的深度等于桶高一半时，在

12、A点沿点沿AB方向看去，看到桶底上的方向看去，看到桶底上的C点，点，C、B相距相距d/4。由此可得油的折射率。由此可得油的折射率n ；光在油中传播的速度；光在油中传播的速度v= （结果可用根式表（结果可用根式表示）示）irABCO解：由几何关系得：解：由几何关系得：BO= CO=d22d45n=sini / sinr = 2102255Sini = Sinr =smncv/109 . 110106102103878174. 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。侧向位移的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。侧向位移的大小跟平行玻璃砖的厚度及入射角、折射

13、率有关。大小跟平行玻璃砖的厚度及入射角、折射率有关。ird1 218 如右图所示如右图所示,有一个长方形容器有一个长方形容器,高为高为30厘米厘米,宽为宽为40厘米厘米,在容在容器的底部平放着一把长器的底部平放着一把长40厘米的刻度尺厘米的刻度尺.眼睛在眼睛在OA延长线上的延长线上的E点观察点观察,视线沿着视线沿着EA斜向下看恰能看到尺的左端零刻度斜向下看恰能看到尺的左端零刻度.现保持眼睛的位置不变现保持眼睛的位置不变,向容器内倒入某种向容器内倒入某种液体且满至容器口液体且满至容器口,这时眼睛仍沿这时眼睛仍沿EA方向观察方向观察,恰能看到尺上恰能看到尺上20厘米的刻度厘米的刻度,则此则此种液体

14、的折射率为种液体的折射率为 .30cm20AOE40cmi1.4419 如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束和透射光束2，已知玻璃折射，已知玻璃折射率为率为 ，入射角为，入射角为45（相应的折射角为（相应的折射角为24），现保持入射光不变，将半），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示，则（，如图中虚线所示，则（ ）A光束光束1转过转过15 B光束光束1

15、转过转过30C光束光束2转过的角度小于转过的角度小于15D光束光束2转过的角度大于转过的角度大于153B C45入射光入射光15O1220二全反射问题二全反射问题当入射角增大到某一角度，使折射角达到当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光完全消失，只剩下反时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象射光，这种现象.（1）光从光密介质射向光疏介质）光从光密介质射向光疏介质,当折射当折射 角变为角变为90时的入射角叫临界角；时的入射角叫临界角；（2）光从折射率为）光从折射率为n的介质射向真空时的介质射向真空时 临界角的计算公式临界角的计算公式:nC1sin产生全反射的条件：产生全反射的条件

16、：（1）光必须从光密介质射向光疏介质；）光必须从光密介质射向光疏介质；（2）入射角必须等于或大于临界角）入射角必须等于或大于临界角全反射临界角：全反射临界角：211997年高考年高考 光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是（光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是（ ）(A)光从玻璃射到分界面上光从玻璃射到分界面上,入射角足够小入射角足够小(B)光从玻璃射到分界面上光从玻璃射到分界面上,入射角足够大入射角足够大(C)光从空气射到分界面上光从空气射到分界面上,入射角足够小入射角足够小(D)光从空气射到分界面上光从空气射到分界面上,入射角足够大入射角足够大 B 2291年高考年高考.一束

17、光从空气射向折射率一束光从空气射向折射率n= 的某种玻璃的表面的某种玻璃的表面,如图所示如图所示. i 代表入代表入射角射角,则（则（ ）(A)当当i 45时会发生全反射现象时会发生全反射现象(B)无论入射角无论入射角i 是多大是多大,折射角折射角r 都不会超过都不会超过45(C)欲使折射角欲使折射角r=30,应以应以i =45的角度入射的角度入射(D)当入射角当入射角 时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直2B C Di空气空气玻璃玻璃n=2NO2arctgi 23偏折角度偏折角度跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大，偏折角度越大跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大

18、，偏折角度越大.偏折角度偏折角度还跟还跟入射角的大小有关系入射角的大小有关系.三三.通过棱镜的光线通过棱镜的光线 （2）白光通过三棱镜后产生色散现象，）白光通过三棱镜后产生色散现象，（3）全反射棱镜是横截面成等腰直角三角形的三棱镜。）全反射棱镜是横截面成等腰直角三角形的三棱镜。（1）光线通过三棱镜两次向底面偏折，通过三棱镜所成的像向顶角偏移，）光线通过三棱镜两次向底面偏折，通过三棱镜所成的像向顶角偏移，24四四. 光的色散光的色散 一束白光经过棱镜后会发生色散，在光屏上形成一条彩色的光带，这条彩色的光带叫一束白光经过棱镜后会发生色散，在光屏上形成一条彩色的光带，这条彩色的光带叫做光谱做光谱.光

19、谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光.这表明这表明各种色光通过棱镜后的偏折角度不同各种色光通过棱镜后的偏折角度不同.红光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大红光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大. 不同色光通过棱镜后的偏折角度不同，表明棱镜材料对不同色光的折射率不同不同色光通过棱镜后的偏折角度不同，表明棱镜材料对不同色光的折射率不同.红光红光的偏折角度小，表明棱镜材料对红光的折射率小；紫光的偏折角度大，表明棱镜材料对紫的偏折角度小，表明棱镜材料对红光的折射率小；紫光的偏折角度大，表明棱镜材料对紫光的折射率大

20、光的折射率大. 25 白光通过三棱镜，要发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大白光通过三棱镜，要发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大偏折角从小到大的顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、紫偏折角从小到大的顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、紫结论结论 从红到紫的方向有：从红到紫的方向有：（1）同一介质对不同色光的折射率逐渐增大）同一介质对不同色光的折射率逐渐增大（2）在同一介质中不同色光的传播速度逐渐减小）在同一介质中不同色光的传播速度逐渐减小（3）光的频率逐渐增大）光的频率逐渐增大（4）在真空中的波长逐渐减小）在真空中的波长逐渐减小（5）光子的能量逐渐增大）光子的能量逐渐增大26如图示：红光和紫光沿同一

21、方向射向玻璃半球的球心，经折射后从球面射出，若红光在玻如图示：红光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，经折射后从球面射出，若红光在玻璃中传播时间为璃中传播时间为t红红，紫光在玻璃中传播时间为，紫光在玻璃中传播时间为t紫紫，则，则a是是 光，光， t红红 t紫紫（填、或（填、或 =）ba解：白光通过三棱镜，发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大所解：白光通过三棱镜，发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大所以以a是红光。是红光。 t=r/v=rn/c 红光的折射率小，红光的折射率小，t小。小。红红271999年高考年高考 一束单色光，在真空中波长为一束单色光，在真空中波长为6.0010-7 m

22、，射入折射率为，射入折射率为1.50的玻璃的玻璃中它在此玻璃中的波长是中它在此玻璃中的波长是 m，频率是，频率是 Hz（真空中光速是（真空中光速是3.00108ms）4.0010-75.001014解解: 光从一种介质传播到另一种介质时光从一种介质传播到另一种介质时,频率保持不变频率保持不变, 波速和波长发生改变波速和波长发生改变.f=c/= 5.001014 Hz =v/f=c/nf= /n=4.0010-7 m28 例例5. 如图所示，如图所示，OO是半圆柱形对称面与纸面的交线在图内有两束与是半圆柱形对称面与纸面的交线在图内有两束与OO平行平行且距且距OO距离相等的单色光距离相等的单色光A

23、和和B，从玻璃砖射出后相交于，从玻璃砖射出后相交于OO的下方的的下方的P点由此点由此可以得出的结论是可以得出的结论是 AA光在玻璃砖中的速度比光在玻璃砖中的速度比B光在玻璃砖中的速度小光在玻璃砖中的速度小B玻璃砖对玻璃砖对A光的折射率比对光的折射率比对B光的折射率小光的折射率小C在空气中，在空气中，A光的波长比光的波长比B光的波长短光的波长短DB光光子的能量比光光子的能量比A光光子的能量小光光子的能量小A C DOOPBA29 如图，如图，a和和b 都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角一细光束以入射角从从P点射入，点射入， ，已知此

24、光束由红光和蓝光组成，则当光束已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过透过b板后，板后，（ ）A传播方向相对于入射光方向向左偏转传播方向相对于入射光方向向左偏转角角B传播方向相对于入射光方向向右偏转传播方向相对于入射光方向向右偏转角角C红光在蓝光的左边红光在蓝光的左边D红光在蓝光的右边红光在蓝光的右边 ab左左右右P分析见下页分析见下页下一页下一页30ab解析：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，传播方向与板射出的光线，传播方向与a板入射的光线平行，板入射的光线平行， 通过通过b

25、板射出的光线与板射出的光线与b板入射的光线平行，所以答案板入射的光线平行，所以答案A、B都错。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，红光板后，红光的折射角大，红光的侧向位移大，应选的折射角大，红光的侧向位移大，应选D答案。答案。上一页上一页31 发出白光的细线光源发出白光的细线光源ab，长度为，长度为l0，竖直放置，上端，竖直放置，上端a恰好在水面以恰好在水面以下，如图。现考虑线光源下，如图。现考虑线光源ab发出的靠近水面法线发出的靠近水面法线(图中的虚线图中的虚线)的细光束经水面折的细光束经水面折射后所

26、成的像，由于水对光有色散作用，若以射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，表示红光成的像的长度，l2表示表示紫光成的像的长度，则紫光成的像的长度，则 （ ） Al1l2l2l0 Cl2l1l0 Dl2l1l0 ab水水点拨：物体在液体中的视深点拨：物体在液体中的视深 h= h / n （见例（见例1） 紫光的折射率最大，所以紫光的折射率最大，所以h最小。最小。D32光的本性部分光的本性部分波动性波动性粒子性粒子性光的干涉光的干涉双缝干涉双缝干涉薄膜干涉薄膜干涉光的衍射光的衍射光的电磁说光的电磁说光电效应光电效应光子说光子说光的波粒二象性光的波粒二象性33第一部分第一部

27、分 光的光的波动性波动性光的波动说光的波动说惠更斯惠更斯一、光的干涉一、光的干涉 两列相干光波相叠加，某些区域的光被加强，某些区域的光被减弱，且加强两列相干光波相叠加，某些区域的光被加强，某些区域的光被减弱，且加强区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象. 产生干涉现象的条件之一产生干涉现象的条件之一: 是两列光必须是频率相同的相干光源是两列光必须是频率相同的相干光源.34351、双缝干涉双缝干涉： 由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。 当这两列光波到达某点的路程差等于光

28、的波长的整当这两列光波到达某点的路程差等于光的波长的整 数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；相邻两条干涉条纹的间距相邻两条干涉条纹的间距dlx 即条纹间距与波长成正比即条纹间距与波长成正比362、薄膜干涉薄膜干涉：由薄膜前后表面反射的的两列光由薄膜前后表面反射的的两列光 波叠加而成。例如肥皂泡及水面上波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。的油膜呈现的彩色花纹。 劈形薄膜干涉可产生平行

29、相间条纹。劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。 增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的1/4。返回返回3738 光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。 产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。双缝干涉图样与单缝衍射图样的区别：双缝干涉图样与单缝衍射图样的区别： 干涉条纹是等间距排列的条纹，衍射图样是不等间距、中间亮纹最亮，干涉条纹是等间距排列的条纹，衍射图样是不等间距、中间亮纹最亮，而两边条纹逐渐变窄变暗的不均匀条纹而两边条

30、纹逐渐变窄变暗的不均匀条纹. .光的干涉和光的衍射说明光是一种波。光的干涉和光的衍射说明光是一种波。3940a.光的电磁说光的电磁说光在本质上是一种电磁波光在本质上是一种电磁波. .b.电磁波谱电磁波谱电磁波按波长由大到小的排列为电磁波按波长由大到小的排列为 无线电波、红外线、可见光、紫外线、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线、射线射线c.电磁波的产生机理电磁波的产生机理无线电波由振荡电路产生无线电波由振荡电路产生红外线、可见光、紫外线由原子的外层电子受激后产生红外线、可见光、紫外线由原子的外层电子受激后产生 X射线由原子的内层电子受到激发后产生射线由原子的内层电子受到激发后产生射

31、线由原子核受到激发后产生。射线由原子核受到激发后产生。41 双缝干涉现象中双缝干涉现象中( (用单色光照射用单色光照射),),下列说法中正确的是下列说法中正确的是（ ）A.波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加, ,都产生亮条纹都产生亮条纹; ;B.B.波峰与波峰叠加出现亮条纹波峰与波峰叠加出现亮条纹, ,波谷与波谷叠加出现暗条纹波谷与波谷叠加出现暗条纹; ;C.C.在屏上某处离两相干光源路程差是半波长偶数倍时出现暗条纹在屏上某处离两相干光源路程差是半波长偶数倍时出现暗条纹; ;D.D.在屏上某处离两相干光源路程差是半波长奇数倍时出现暗条纹在屏上某处离两相干光源路程差是半

32、波长奇数倍时出现暗条纹AD422、用单色光照射肥皂薄膜用单色光照射肥皂薄膜（ ）A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹看到的干涉图样是明暗相间的条纹;B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发 生干涉生干涉,形成干涉图样。形成干涉图样。C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来,形成两列波形成两列波,这两列波频率这两列波频率相同相同,所以可以产生干涉所以可以产生干涉;D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。若改用白光照射则看不到干涉条纹。A、C433 3、下列现象属于光的干涉的有、下列现象属于光的干涉的有: :（ ）A

33、.在水面上的油膜呈现的彩色花纹在水面上的油膜呈现的彩色花纹; B.雨后天空中呈现的彩虹雨后天空中呈现的彩虹C.通过卡尺狭缝看远处的日光灯呈现的彩色花纹通过卡尺狭缝看远处的日光灯呈现的彩色花纹 D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。肥皂泡上呈现的彩色环纹。A、D444、下列对增透膜的叙述中正确的是下列对增透膜的叙述中正确的是（ ）A.摄影机镜头涂一层增透膜后摄影机镜头涂一层增透膜后, ,可减少玻璃对光可减少玻璃对光 的吸收的吸收B.增透膜是为了增加光的透射增透膜是为了增加光的透射, ,减少光的反射减少光的反射C.增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1/41/4D.增透膜

34、的厚度应为入射光在真空中长波的增透膜的厚度应为入射光在真空中长波的1/41/4B、C455 5、对光的技术所依赖的光学原理、对光的技术所依赖的光学原理, ,下列叙述中正确是下列叙述中正确是（ ）A.光导纤维应用的是光的全反射现象光导纤维应用的是光的全反射现象; ; B.镜头表面的增透膜应用的是光的衍射现象镜头表面的增透膜应用的是光的衍射现象; ;C.用空气劈检查平面的质量应用光的干涉现象用空气劈检查平面的质量应用光的干涉现象; ;D.分光镜利用了光的色散现象。分光镜利用了光的色散现象。A、C、D466、用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是、用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是 (

35、)A相邻干涉条纹之间的距离相等相邻干涉条纹之间的距离相等B中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍倍C屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距A47A.变疏变疏 B.变密变密 C.不变不变 D.消失消失两张纸两张纸片片图1（俯视图）图27.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图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，

36、从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当璃之上，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：所示。干涉条纹有如下特点：任任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；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的劈形空气薄膜后，从上

37、往下观察到的干涉条纹 ( )A48 把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图如图)。现用单色光。现用单色光垂直于平面照射垂直于平面照射,在装置的上方向下观察在装置的上方向下观察,可以看到干涉条纹可以看到干涉条纹,那么关于两束干涉光及干那么关于两束干涉光及干涉条纹的说法正确的是涉条纹的说法正确的是 ( ) A.两束干涉光是两束干涉光是 a、b面反射形成的面反射形成的B.干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆C.两束干涉光是两束干涉光是 b、c面反射形成的面反射形成的D.干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆干涉条纹中是中央

38、密边缘疏的同心圆bacdB C 49第二部分第二部分 光的粒子性光的粒子性一、光电效应一、光电效应1.光电效应：物体在光的照射下释放出电子的现光电效应：物体在光的照射下释放出电子的现象叫光电效应象叫光电效应.在光电效应中物体释放出的电子在光电效应中物体释放出的电子叫光电子叫光电子.光电子定向移动形成的电流叫光电流光电子定向移动形成的电流叫光电流.2.光电效应的规律光电效应的规律.50光电效应规律光电效应规律1. 1. 每种金属都有发生光电效应的极限频率每种金属都有发生光电效应的极限频率2.2.光电效应的产生几乎是瞬时的光电效应的产生几乎是瞬时的3.3.光电子的最大初动能光电子的最大初动能E E

39、kmkm和入射光强度无关和入射光强度无关, , 只随入射光频率只随入射光频率的增大而增大的增大而增大4.4.单位时间打出的光电子与入射光强度成正比单位时间打出的光电子与入射光强度成正比511.1.光子说：空间传播的光不是连续的，是一份一份的，每一份叫一个光子，光子说：空间传播的光不是连续的，是一份一份的，每一份叫一个光子，每个光子的能量每个光子的能量E=h E=h 0 0( (其中其中h=6.63h=6.631010-34-34JsJs，称做普朗克常量，称做普朗克常量).). 爱因斯坦就是因为提出了光子说及对光电效应的研究而获得诺贝尔物理爱因斯坦就是因为提出了光子说及对光电效应的研究而获得诺贝

40、尔物理学奖的学奖的. .二、光子说二、光子说52四四. . 爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程WhEWhmvKm或221爱因斯坦光电效应方程的图象爱因斯坦光电效应方程的图象Ek0-W0爱因斯坦光电效应方程是能量守恒定律在光电效应现象中的表现形式爱因斯坦光电效应方程是能量守恒定律在光电效应现象中的表现形式逸出功和极限频率的关系逸出功和极限频率的关系0hW 极限波长和极限频率的关系极限波长和极限频率的关系由由 v= f 得得 00c53五、光的波粒二象性五、光的波粒二象性光的干涉和衍射表明光确实是一种波，光电光的干涉和衍射表明光确实是一种波，光电 效应和康普顿效应无可辩驳地证明了光是效应和康

41、普顿效应无可辩驳地证明了光是 一种粒子，因此说：光是一种波，同一种粒子，因此说：光是一种波，同时光也是一种粒子，光具有波粒二象性时光也是一种粒子，光具有波粒二象性 单个光子表现为粒子性单个光子表现为粒子性 大量光子的运动表现为波动性大量光子的运动表现为波动性 波长较长、频率较低的光，波动性较显著波长较长、频率较低的光，波动性较显著 波长较短、频率较高的光，粒子性较显著波长较短、频率较高的光，粒子性较显著 光是一种概率波光是一种概率波一切微观粒子都有波粒二象性一切微观粒子都有波粒二象性54 例在研究光电效应的实验中，根据测得的数据绘出光电子最大初动能例在研究光电效应的实验中，根据测得的数据绘出光

42、电子最大初动能Ek跟照射跟照射光频率光频率的关系图象如图所示的关系图象如图所示.图线的斜率图线的斜率tg ，横轴上的截距表示该金属，横轴上的截距表示该金属发生光电效应的发生光电效应的 ，纵轴上的截距的绝对值表示该金属的，纵轴上的截距的绝对值表示该金属的 的大的大小小.若换用其他金属做同样的实验，测绘得到的图线与此图的图线相比较若换用其他金属做同样的实验，测绘得到的图线与此图的图线相比较 相同，相同， 不同不同. h极限频率极限频率逸出功逸出功斜率斜率纵横截距纵横截距Ek0559、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连用弧光、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵

43、敏验电器相连用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，这时灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，这时 ( )A锌板带正电，指针带负电锌板带正电，指针带负电B锌板带正电，指针带正电锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带正电锌板带负电，指针带正电D锌板带负电，指针带负电锌板带负电，指针带负电B56 1.当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电子逸出如果光的强度减弱，当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电子逸出如果光的强度减弱，频率不变，则频率不变，则 ( )A光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子逸出光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子逸出B单位时间内逸出的光电子

44、数减少单位时间内逸出的光电子数减少C逸出光电子的最大初动能减小逸出光电子的最大初动能减小D单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小B2.红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是 ( )A红光红光 B橙光橙光 C黄光黄光 D绿光绿光A9696年全国高考题年全国高考题5710、一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到、一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板相同的金属板a，b，c上，如图所示已知金属板上，如图所示已知金属板b有光

45、电子放出，则可知有光电子放出，则可知 ( )A板板a一定不放出光电子一定不放出光电子B板板a一定放出光电子一定放出光电子C板板c一定不放出光电子一定不放出光电子D板板c一定放出光电子一定放出光电子acbD582用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则（则（ ）A光电子的最大初动能不变光电子的最大初动能不变B光电子的最大初动能减少光电子的最大初动能减少C单位时间内产生的光电子数减少单位时间内产生的光电子数减少D可能不发生光电效应可能不发生光电效应 A C59 分别用波长为分别用波长为和和 的单色光照

46、射同一金属板的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之发出的光电子的最大初动能之比为比为1:2,以以h表示普朗克常量表示普朗克常量,c表示真空中的光速表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为则此金属板的逸出功为 （ ） A B C D3412hc23hc45hchc43B606图为图为X射线管的结构示意图，射线管的结构示意图，E为灯丝电源，要使射管发出为灯丝电源，要使射管发出X射线，须在射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，两电极间加上几万伏的直流高压， ( ) （A）高压高源正极应接在）高压高源正极应接在P点，点，X射线从射线从K极发出极发出（B）高压电源正极应接在）高压电源正

47、极应接在P点，点，X射线从射线从A极发出极发出（C）高压电源正极应接在）高压电源正极应接在Q点，点，X射线从射线从K极发出极发出（D）高压电源正极应接在）高压电源正极应接在Q点，点，X射线从射线从A极发出极发出D61例例 光电效应的规律是：光电效应的规律是： (1) 任何一种金属都有一个任何一种金属都有一个_频率频率, 入射光的频入射光的频率必须率必须_这个频率这个频率, 才能产生光电效应才能产生光电效应; (2) 光电子的最大初动能与光电子的最大初动能与 无关无关, 只随着只随着 的增大而增大的增大而增大; (3) 入射光照射到金属上时入射光照射到金属上时, 光电光电子的发射几乎是子的发射几

48、乎是_, 一般不超过一般不超过_; (4) 产生光电效应时产生光电效应时, 光电流的光电流的强度与强度与 成正比成正比. 极限极限大于大于入射光的强度入射光的强度入射光频率入射光频率瞬时的瞬时的10-9秒秒入射光的强度入射光的强度62 P137/例例3、从太阳到达地球的光流强度，在垂直于光的传播方向上是、从太阳到达地球的光流强度，在垂直于光的传播方向上是1.4103 W/m2 ，如果把太阳光看成是平均频率为，如果把太阳光看成是平均频率为5 1014 Hz的单色光，在垂直于太阳光的的单色光，在垂直于太阳光的地球表面的地球表面的 1c m2 的面积上，每秒接收到的光子数有多少个？的面积上，每秒接收

49、到的光子数有多少个？解：每秒钟太阳光照到地球上解：每秒钟太阳光照到地球上1 cm2的能量为的能量为E= 1.4103 110-4= 0.14 J 每个光子的能量为每个光子的能量为E 1=h=6.63 10-34 5 1014 =3.3 10 -19 J n=E/ E 1 = 0.14 / 3.3 10 -19 =4.2 10 17个个63 例例4、 有一小灯泡的规格为有一小灯泡的规格为“6V、0.3A”，正常工作时大约有，正常工作时大约有6%的电能转变为的电能转变为可见光，试估算每一秒钟释放出来的可见光的光子数。可见光，试估算每一秒钟释放出来的可见光的光子数。解：解：一秒钟消耗电能一秒钟消耗电能 W=Pt=UIt=1.8J一秒钟转变成的可见光能一秒钟转变成的可见光能E =0.06 1.8= 0.108J每个光子的能量为每个光子的能量为 E1=hE = n h可见光的频率粗略取可见光的频率粗略取 =510 14Hzn=E/