高三第二轮复习专题复习12光学综合题.pptx
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1、A.变疏变疏B.变密变密C.不变不变D.消失消失两两张张纸纸片片图1(俯视图)图2劈劈尖尖干干涉涉是是一一种种薄薄膜膜干干涉涉,其其装装置置如如图图1所所示示。将将一一块块平平板板玻玻璃璃放放置置在在另另一一平平板板玻玻璃璃之之上上,在在一一端端夹夹入入两两张张纸纸片片,从从而而在在两两玻玻璃璃表表面面之之间间形形成成一一个个劈劈形形空空气气薄薄膜膜。当当光光垂垂直直入入射射后后,从从上上往往下下看看到到的的干干涉涉条条纹纹如如图图2所所示示。干干涉涉条条纹纹有有如如下下特特点点:任任意意一一条条明明条条纹纹或或暗暗条条纹纹所所在在位位置置下下面面的的薄薄膜膜厚厚度度相相等等;任任意意相相邻邻
2、明明条条纹纹或或暗暗条条纹纹所所对对应应的的薄薄膜膜厚厚度度差差恒恒定定。现现若若在在图图1装装置置中中抽抽去去一一张张纸纸片片,则则当当光光垂垂直直入入射射到到新新的的劈劈形形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()0303年上海高考年上海高考8 8 A一束复色光射到平行玻璃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,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属板其中有三种色光刚好照射到三块相同的金属板A、B、C上,发现金属板上,发现金属板B上有光电子飞出,则上有光电子飞出,则可知可知()A出射的三种
3、色光出射的三种色光a、b、c一定互相平行一定互相平行BA板板一定有光电子飞出一定有光电子飞出CC板一定有光电子飞出板一定有光电子飞出D传播过程中,传播过程中,a光比光比b、c两种光更容易发生衍射。两种光更容易发生衍射。Ca bcA B金陵中学金陵中学04年模考年模考4提示:提示:a光的偏折最大,折射率最大,光的偏折最大,折射率最大,频率最高,波长最小。频率最高,波长最小。AB例例3、求证平行于全反射棱镜斜边的入射光线,通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。过棱镜后的出射光线一定跟入射光线平行。证明证明:画出光路图如图示,:画出光路图如图示,6123451
4、=45,2+3=4+5=3=42=5n=sin1sin2n=sin6sin56=1=45B白光白光AC例例4、如图示,有一玻璃直角三棱镜如图示,有一玻璃直角三棱镜ABC,其临,其临界角小于界角小于45,一束平行于,一束平行于BC边的白光射到边的白光射到AB面,面,在光束射在三棱镜是,(设光线在三棱镜内射到在光束射在三棱镜是,(设光线在三棱镜内射到BC边上)边上)()A.从玻璃直角三棱镜从玻璃直角三棱镜BC面,射出的是白色光束面,射出的是白色光束B.从玻璃直角三棱镜从玻璃直角三棱镜AC面,射出的是白色光束面,射出的是白色光束C.从玻璃直角三棱镜从玻璃直角三棱镜AC面,射出的是彩色的不平面,射出的
5、是彩色的不平行光束行光束D.从玻璃直角三棱镜从玻璃直角三棱镜AC面,射出的是平行于入射面,射出的是平行于入射线的彩色光束线的彩色光束D盐城盐城04年调研四年调研四12如图示,用某种透光物质制成的三棱镜如图示,用某种透光物质制成的三棱镜ABC,B=C=30,在平行于,在平行于BC的直线的直线MN上插两枚大头针上插两枚大头针P1、P2,在,在AC边的右侧透过棱镜观察大头针边的右侧透过棱镜观察大头针P1、P2像,调整视线方向,像,调整视线方向,直到直到P1的像被的像被P2的像挡住,再在的像挡住,再在AC边的右侧先后插上两枚大头针边的右侧先后插上两枚大头针P3、P4,使,使P3挡住挡住P1、P2的像,
6、的像,P4挡住挡住P1、P2的像和的像和P3,记下,记下P3、P4的位置,移去大头针和三棱镜,发现的位置,移去大头针和三棱镜,发现4枚大头针的位置正枚大头针的位置正好在一条直线上,该直线过好在一条直线上,该直线过AB和和AC边的中点。边的中点。(1)在图中画出完整的光路图。)在图中画出完整的光路图。(2)该透光物质的折射率)该透光物质的折射率n为多少?为多少?CAB3030P1P4P3P2MN解:解:(1)光路图如图示)光路图如图示.D123 4i(2)ND为为ABD的斜边上的中线,的斜边上的中线,容易得到容易得到i =601=2=30n=sini/sin1=1.732例例5、如图示为一块透明
7、的光学材料的剖面图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,在其上建立直角坐标系xOy,设该光学材料的折,设该光学材料的折射率沿射率沿y轴方向均匀减小,现有一束单色光轴方向均匀减小,现有一束单色光a从原从原点点O以某一入射角以某一入射角由空气射入该材料内部,则由空气射入该材料内部,则单单色光色光a在在该材料内部可能的传播途径是下图中的:该材料内部可能的传播途径是下图中的:()xyOAxyOBxyODyxOCxyOa分析:分析:将将光学材料沿光学材料沿y轴方向分成很多薄层,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,折射由空气刚进入材料时,折射角减小,然后,折射角逐
8、渐增大,直到发生全反射,再以相反的过程角逐渐增大,直到发生全反射,再以相反的过程返回,因此返回,因此D图正确,图正确,D苏州苏州04年调研年调研4微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型炊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: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微波的频
9、率小于红外线的频率C.对于相同功率的微波和光波来说,微波每秒发出的对于相同功率的微波和光波来说,微波每秒发出的“光子光子”数较少数较少D.实验中,微波比光波更容易产生明显的衍射现象实验中,微波比光波更容易产生明显的衍射现象BD如图,如图,a和和b都是厚度均匀的平玻都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为璃板,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,已知此光束由红光和蓝光组成,则已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过当光束透过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
10、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03年江苏高考年江苏高考10ab左左右右P分析见下页分析见下页ab解析解析:光线通过光线通过平行玻璃砖平行玻璃砖后的出射光线和入射光后的出射光线和入射光线平行且有侧向位移,所以从线平行且有侧向位移,所以从a板射出的光线,传播板射出的光线,传播方向与方向与a板入射的光线平行,板入射的光线平行,通过通过b板射出的光线与板射出的光线与b板入射的光线平行,所板入射的光线平行,所以答案以答案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,通过率,所以,通
11、过a板后,红光的折射角大,红光的侧板后,红光的折射角大,红光的侧向位移大,应选向位移大,应选D答案。答案。1BA212例例6、如图示是两个同种玻璃制成的棱镜如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角顶角1略大于略大于2,两束单色光两束单色光A和和B分别垂直射于三棱镜后分别垂直射于三棱镜后,出射光出射光线与第二界面的夹角线与第二界面的夹角1=2,则则()A.A光束的频率比光束的频率比B光束的小光束的小B.在棱镜中在棱镜中A光束的波长比光束的波长比B光束的短光束的短C.在棱镜中在棱镜中B光束的传播速度比光束的传播速度比A光束的大光束的大D.把两束光由水中射向空气把两束光由水中射向空气,产生全反射产生全反
12、射,A光的临界角比光的临界角比B的临界角大的临界角大解解:n=cos/sin12n1n2频率频率12sinC=1/nC1C2AD例例7.如图示如图示,某三棱镜的横截面积为直角三角形某三棱镜的横截面积为直角三角形,且且A=30,棱镜材料的折射率为棱镜材料的折射率为,棱镜置于真空中棱镜置于真空中,有单色平行光射向整个有单色平行光射向整个AB面面,其中一部分光经过棱镜其中一部分光经过棱镜后垂直于后垂直于BC面射出面射出.(1)在图中画出一条这样的光路图在图中画出一条这样的光路图,并求出此光线在并求出此光线在AB面上的入射角面上的入射角(2)求从求从BC面上垂直射出的光在面上垂直射出的光在AB面上对应
13、的入射面上对应的入射光的范围光的范围(用长度用长度AB表示表示)30CAB解解:(1)光路图如图示光路图如图示EF(2)作作CDEF交交AB于于D点点D不难看出不难看出CDB=60BD=CD/2=AD/2AD=2AB/3例例8、如图示,如图示,ABC是薄壁中空的三棱镜,现置于水是薄壁中空的三棱镜,现置于水中,一束白光射到中,一束白光射到AB面上,则面上,则()A.光束向上偏折,紫光在光谱的上方光束向上偏折,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,紫光在光谱的下方光束向下偏折
14、,紫光在光谱的下方CAB解解:光束在:光束在AB面发生折射,由面发生折射,由n=sinr/sini ,中空的棱中空的棱镜中的空气折射率小于水,镜中的空气折射率小于水,ir ,光束向上偏折光束向上偏折.ri水对紫光的折射率大于红光的折水对紫光的折射率大于红光的折射率,射率,i 相同,相同,r紫紫r红红紫光在光谱的上方。紫光在光谱的上方。射到射到AC面的光束可以取面的光束可以取特殊值特殊值,恰好垂直于恰好垂直于AC面,则不再折射面,则不再折射A苏州苏州04年调研年调研2如图示如图示,半圆形玻璃砖半圆形玻璃砖abc,O为圆心为圆心,c为圆弧顶点为圆弧顶点,一一束很细的白光沿束很细的白光沿cO方向射入
15、玻璃砖方向射入玻璃砖,现保持光的方向不现保持光的方向不变变,使玻璃砖绕使玻璃砖绕O点沿顺时针方向转动点沿顺时针方向转动,则首先在界面则首先在界面ab上发生全反射的应是白光中的上发生全反射的应是白光中的()A.红光部分红光部分,因为玻璃对红光的折射率大因为玻璃对红光的折射率大B.红光部分红光部分,因为玻璃对红光的折射率小因为玻璃对红光的折射率小C.紫光部分紫光部分,因为玻璃对紫光的折射率大因为玻璃对紫光的折射率大D.紫光部分紫光部分,因为玻璃对紫光的折射率小因为玻璃对紫光的折射率小cOba解解:sinC=1/nn紫紫n红红C紫紫C红红abcOC紫光部分首先在界紫光部分首先在界面面ab上发生全反射
16、上发生全反射C2004年江苏高考年江苏高考9、如图所示,只含黄光和紫光的复色光如图所示,只含黄光和紫光的复色光PO,沿,沿半径方向射入玻璃半圆柱后,被分成两光束半径方向射入玻璃半圆柱后,被分成两光束OA和和OB沿图示方向射出。则沿图示方向射出。则()A.OA为黄光,为黄光,OB为紫光为紫光B.OA为紫光,为紫光,OB为黄光为黄光C.OA为黄光,为黄光,OB为复色光为复色光D.OA为紫光,为紫光,OB为复色光为复色光OAPB解:解:射出的光线射出的光线OA的折射角略小于的折射角略小于90,则入射角略小,则入射角略小于它的临界角,由于它的临界角,由sinC=1/n,紫光的折射率比黄光大,紫光的折射
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