高考物理二轮复习《光学》课件.ppt
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1、高考物理二轮复习系列课件,光学,A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失,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属板A、B、C上
2、,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。,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,,1 = = 45, 2 + 3 = 4 + 5 = 3= 4 2= 5,n=sin 1sin 2,n=sin 6sin 5,6= 1= = 45,例4、 如图示,有一玻璃直角三棱镜ABC,其临界角小于45,一束平行于BC边的白光射到
3、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的像,P4 挡住P1 、P2的像和P3 ,记
4、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?,解: (1)光路图如图示.,(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,则单色光a 在该材料内部可能的传播途径是下图中的: ( ),分析:将光学材料沿y轴方向分成很多
5、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
6、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,分析见下页,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,应选D答案。,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 ,
7、 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 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
8、 光的范围(用长度AB表示),解: (1) 光路图如图示,(2) 作CDEF 交AB于D点,不难看出CDB=60,BD=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,解:光束在AB面发生折射,由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.,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。,
9、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率小,解: sinC=1/n n紫 n红,C紫C红, 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
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