高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习

一、选择题

1.某种介质对空气的折射率是2 ,一束光从该介质射向空气,入射角是 60°,则下列光路图中正确的是(图 中 I 为空气,Ⅱ为介质)( )

A .

B .

C .

D .

2.如图所示,一束光由空气射入某种介质,该介质的折射率等于

A .sin50sin55?

?

B .sin55sin50?

? C .sin40sin35?

? D .

sin35sin40?

?

3.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( )

A .

3

R

B .

2

R C . 2R D .R

4.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )

A .小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球

B .小球所发的光能从水面任何区域射出

C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大

D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大

5.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )

A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小

B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小

C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大

D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大

6.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线()

A.从ab面射出 B.从ac面射出

C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直

7.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是

()

A.①③B.①④C.②④D.只有③

8.如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截

面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ.

1

2

AP AD

,则( )

A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 1 2 n

B.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 5 n

C.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 1

2

n<θ≤arcsin21

n-

D.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 25

5

n<θ≤arcsin21

n-

9.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()

A.在真空中,a光的传播速度比b光的大

B.在棱镜内,a光的传播速度比b光的小

C.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小

D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距小

10.在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( )

A.向上移动 B.向下移动

C.不动 D.可能向上移动,也可能向下移动

11.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F

θ=?,E、F分别为边AB、BC的中点,则

点,已知入射方向与边A B的夹角30

A.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

B.该棱镜的折射率为3

C.光在F点发生全反射

D.光从空气进入棱镜,光速变大

12.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是

A.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

B.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大

D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大

13.如图所示,△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°。则下列说法正确的是

A2

B.红光在玻璃中的传播速度大小为8

?

210m/s

C.若使该束红光绕O点顺时针转过60°角,则光不会从AC面射出来

D.若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°

14.如图所示为一块透明光学材料的剖面图,在其上建立直角坐标系xOy,设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小,现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ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()

A.B.

C.D.

15.关于下列光学现象,正确的说法是()

A.水中蓝光的传播速度比红光快

B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射

C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深

D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距较窄。

.比较16.如图所示,三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光

a、b、c三束光,可知( )

A.a为波长较长的光

B.当它们在真空中传播时,a光的速度最大

C.分别用这三种光做光源,使用同样的装置进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小

D.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大

17.与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的.小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是

A.地球上有人用红色激光照射月球

B .太阳照射到地球的红光反射到月球

C .太阳光中的红光经地球大气层折射到月球

D .太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹

18.一束光从某介质进入真空,方向如图所示,则下列判断中正确的是 ( )

A .该介质的折射率是

3 B .该介质的折射率是3

C .该介质相对真空发生全反射的临界角是45°

D .光线从介质射入真空的过程中,无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象 19.打磨某剖面如题图所示的宝石时,必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在

12θθθ<<的范围内,才能使从MN 边垂直入射的光线,在OP 边和OQ 边都发生全反射

(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 过后射向MN 边的情况),则下列判断正确的是( )

A .若2θθ>,光线一定在OP 边发生全反射

B .若2θθ>,光线会从OQ 边射出

C .若1θθ<,光线会从OP 边射出

D .若1θθ<,光线会在OP 边发生全反射

20.雨后太阳光射入空气中的水滴,先折射一次,然后在水滴的背面发生反射,最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图,太阳光从左侧射入球形水滴,a 、b 是其中的两条出射光线,在这两条出射光线中,一条是红光,另一条是紫光。下面说法正确的是

A .a 光线是红光,b 光线是紫光

B .当光线在水滴背面发生全反射时,我们看到的彩虹最为鲜艳明亮

C .a 光在水滴中的传播时间比b 光在水滴中的传播时间长

D .遇到同样的障碍物,a 光比b 光更容易发生明显衍射

21.如图所示,真空中有一个半径为R ,质量分布均匀的玻璃球,频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播,并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中,已知120COD ?∠=,玻璃球对该激光的折射率为3,则下列说法中正确的是( )

A .出射光线的频率变小

B .改变入射角α的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

C .此激光束在玻璃中穿越的时间为3t R

c

=(c 为真空中的光速) D .激光束的入射角为α=45°

22.如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M .则下列说法中正确的是( )

A .如 果 a 为蓝色光,则b 可能为红色光

B .在该三棱镜中a 色光的传播速率比b 光的传播速率大

C .棱镜射向空气中a 色光的临界角比b 色光的临界角大

D .a 光的折射率小于b 光折射率

23.用a .b .c .d 表示4种单色光,若①a.b 从同种玻璃射向空气,a 的临界角小于b 的临界角;②用b .c 和d 在相同条件下分别做双缝干涉实验,c 的条纹间距最大;③用b .d 照射某金属表面,只有b 能使其发射电子.则可推断a .b .c .d 分别可能是( ) A .紫光.蓝光.红光.橙光 B .蓝光.紫光.红光.橙光 C .紫光.蓝光.橙光.红光

D .紫光.橙光.红光.蓝光

24.如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中S 为发光点,T 是望远镜,平面镜O 与凹面镜B 构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB =L (L 可长达几十千米),且远大于OB 以及S 和T 到八面镜的距离。现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当转动频率达到0f 并可认为是匀速转动时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S ,由此迈克尔逊测出光速c 。根据题中所测量的物理量得到光速c 的表达式正确的是( )

A .04Lf c =

B .08Lf c =

C .016Lf c =

D .032Lf c =

25.如图所示,一束红光P A 从A 点射入一球形水珠,光线在第一个反射点B 反射后到达C 点,CQ 为出射光线,O 点为球形水珠的球心.下列判断中正确的是( )

A .光线在

B 点可能发生了全反射 B .光从空气进入球形水珠后,波长变长了

C .光从空气进入球形水珠后,频率增大了

D .仅将红光改为紫光,光从A 点射入后到达第一个反射点的时间增加了

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题 1.D 解析:D 【解析】 【详解】

设该介质的临界角为C ,则12

sinC n =

=C =45°,由于光从介质射向空气,入射角i =60°>C ,所以发生全反射,光线全部被反射回原介质。故ABC 错误,D 正确。

2.C

解析:C

【解析】根据折射定律可得()()

sin 9050sin40sin 9055sin35n ?-??

=

=

?-??

,C 正确.

【点睛】注意公式

sin

sin

i

n

r

中的角为入射线(折射线)与法线的夹角.

3.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

光路图如图所示,θ1=60°

根据,得:θ2=30°

由几何关系得:光线射到底边上时的入射角θ3=30°

光线在底边折射时,由折射定律得

可得:θ4=60°

由几何知识得:CO=CB,所以

在△OCD中可得:所求距离;

故选项A正确.

【点睛】

先根据折射定律求出光线2在玻璃半圆柱体圆弧面上和底面上的折射角,再运用折射定律求出光线1在底面上的折射角,根据几何知识求解即可.

【考点】

光的折射定律

4.D

解析:D

【解析】

【详解】

A.小球发出的光先从水中传播,然后再射入空气中,故我们从侧面就可以看到小球,选项A错误;

B.由于光从水中射入空气中,故当入射角大于临界角时,光会发生全反射,故球所发的光不是从水面任何区域都能够射出的,选项B错误;

CD.光从水中进入空气后频率不变,由于折射率变小,故光的传播速度变大,选项C错

误,D 正确.

5.D

解析:D 【解析】

试题分析:红灯看起来较深,因为水对红光的折射率小于对绿光的折射率,根据视深与实深的关系式h h n

=

实视,折射率越小,看起来较深.由1

sinC n

=

又由题意知,点光源照亮的水面边缘光线刚好发生全反射,由几何知识得2

2

sinC R h

=+,折射率越小,半径越

大,

点光源照亮的水面面积为2S R π=,故红灯照亮的水面面积较大, 故选D

考点:考查了折射定律的应用

点评:题关键要知道水面边缘光线刚好发生全反射,由折射定律和几何知识结合,就能轻松解答.

6.B

解析:BD 【解析】由

,得到全反射临界角

.射到光线ac 面的光线,入

射角等于30°,小于临界角C ,不发生全反射,则ac 面上有光射出,也有反射,此反射光射到ab 面上时入射角为60°,发生全反射,而不能从ab 面射出.如图,射到光线bc 面的光线,入射角i=0°,则光线从bc 面垂直射出,AC 错误BD 正确.

7.A

解析:A 【解析】

由干涉图样可知,a 光的双缝干涉条纹间距比b 光的大,根据双缝干涉相邻条纹间距公式△x=

L

d

λ可知,a 光的波长长,则同一介质对a 的折射率小,对b 光的折射率大.根据平行玻璃砖的光学特性可知,出射光线与入射光线平行,由于a 光的折射率小,偏折程度小,所以出射时a 光应在右侧,故①正确,②错误.由sinC=

1

n

分析可知,a 光的临界角较

大.当光从棱镜射入空气中时,若发生全反射的话首先是b 光,若b 不发生全反射,能射出棱镜,则a 光一定也不发生全反射从棱镜射出,故③正确,④错误.故选A. 点睛:解决本题是掌握光学的基本知识:双缝干涉相邻条纹间距公式△x=L

d

λ、折射定律、临界角公式sinC=

1

n

和全反射的条件.要知道折射率越大,介质对该光的折射率越大. 8.B

解析:B 【解析】

A 、

B 、当光束进入长方体后恰好射至AD 面上D 点时,角θ的值最小.设此时光线在AB 面的折射角为α.

根据几何知识得:2

2

sin AP AD

α=

+1

2

AP AD =

代入解得:5

sin α=

,由sin sin n θα=得:5sin sin 5n n θα==,可得5arcsin 5

n θ=,故A 错误,B 正确.C 、D 、设光束射AD 面上的入射角为β,若要此光束在AD 面上发生全反射,则必须有β≥C ,得到1

sin sin C n

β≥=

,由几何知识得:α+β=90°,可得:222

1

sin cos 1sin 1sin 1C n αββ==-≤-=-

sin sin n θα=得

2sin sin 1n n θα=<-21n θ≤-AD 面上发生全反

射,角θ的范围应满足:25

arcsin

arcsin 15

n n θ≤≤-,故C 、D 均错误.故选B . 【点睛】本题是全反射、折射定律、临界角等知识的综合应用,首先要正确作出光路图,运用几何知识研究折射角的正弦.

9.C

解析:C 【解析】

所有光在真空中有相同的速度,选项A 错误;在CD 、AE 边只有a 光射出,b 光发生了全反射,说明b 光的临界角小,在五棱镜中的折射率大,由c

v n

=

知,b 光在棱镜里的速度

小,选项B 错误;由折射定律sin sin i

n γ

=

知,b 光的折射率大,折射角小,选项C 正确;a 光的频率小于b 光的频率,则a 光的波长大于b 光的波长,由l x d

λ

?= 知,a 光的相邻亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距,选项D 错误;故选C .

点睛:本题考查了光的折射和干涉现象.关键要根据光路图正确判断出折射率的大小,再根据其他量与折射率的关系进行分析.

10.A

解析:A 【解析】 【详解】

玻璃的折射率大于空气的折射率,所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长;同样的距离,光在玻璃中的波长的个数多,光程变长。所以在双缝干涉实验中,若在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝,通过双缝的光仍然是相干光,仍可产生干涉条纹,经过上下两狭缝到中央亮纹位置的光程差仍等于0.

由于光通过玻璃时的光程变长,所以中央亮纹P 的位置略向上移动。 故选:A 【点睛】

当光程差是光波波长的整数倍时,出现亮条纹,光程差是半波长的奇数倍时,出现暗条纹.中央亮纹P 点分别通过双缝到S 的光程差为零,抓住该规律判断中央亮纹位置的移动.

11.B

解析:B 【解析】 【分析】

由几何关系可知入射角和折射角,由折射定律可求得折射率;求出三棱镜的临界角可以判断F 点能否发生全反射;由波速v=c/n 可得出波速的变化;由折射现象可知光束能否平行. 【详解】

三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折,不会与入射到E 点的光束平行,故D 错误;在E

点作出法线可知入射角为60°,折射角为30°,由6030sin n sin ?

==?

故B 正确;光从三棱镜射向空气的临界角11sin 2

C n =

=>,则C>300,而光在F 点的入射角为300

12.B

解析:B 【解析】

试题分析:当内芯的折射率比外套的大时,光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射.A 错,B 对;波长越短的光,频率越大,介质对它的折射率n 越大,根据公式,

光在光纤中传播的速度越小,CD 错,所以本题选择B 。 考点: 光的折射定律 全反射

13.C

解析:C 【解析】 【详解】

A 、红光到达AC 面的入射角为 i =30°,折射角为r =60°,则玻璃对红光的折射率为:

sin sin 603sin sin 30

r n i ??

===,故A 错误; B 、红光在玻璃中的传播速度大小为:8

8m 310s 3

C V n ===?,故B 错误; C 、设临界角为C ,则33

sin ,60C C ?=

<<若使该束红光绕O 点顺时针转过60°角,入射角为 i =60°,根据折射定律可得sin sin i

n r

=

,折射角为r=30°,光线射到AC 面上的入射角等于60°,大于临界角C ,所以光线在AC 面发生全反射,不会从AC 面射出来,故C 正确;

D 、若将这束红光向左水平移动一小段距离,光线射到AC 面上的入射角不变,则折射角不变,仍为60°,故D 错误。

14.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】

光线从空气射入透明的光学材料后,由于该光学材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小,以平行于x 轴的平面作为界面,可得折射角越来越大,最终在某一平行于x 轴的平面处发生全反射;全反射后,由于该光学材料的折射率沿y 轴负方向均匀增大,以平行于x 轴的平面作为界面,可得折射角越来越小。故D 正确,ABC 错误。 故选D 。

15.C

解析:C 【解析】 【详解】

A .光在介质中传播速度

,其中n 是折射率,由于蓝光折射率大于红光折射率,所以

蓝光传播速度比红光慢,不符合题意;

B.光从光密介质射向光疏介质时,才会发生全发射,空气属于光疏介质,而玻璃属于光密介质,不会发生全发射,不符合题意;

C.视深h与实际深度H关系为:,所以鱼的实际深度比看到的要深,符合题意;D.条纹间距,由于红光波长大于蓝光波长,所以红光得到的条纹间距较宽,不符

合题意。

16.A

解析:A

【解析】

【详解】

A.三种色光,a的偏折程度最小,知a的折射率最小,a的频率最小,根据

c

f

λ=,得a

的波长最长,符合题意;

B.三种色光在真空中传播时,速度相等,都等于光速,不符合题意;C.a的波长最长,再由双缝干涉的条纹间距:

l x

d λ

?=

知a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最大,不符合题意;

D.根据全反射公式:

1

sin C

n

=

得:折射率越大,临界角越小,所以c光的临界角最小,不符合题意

17.C

解析:C

【解析】

当太阳、地球、月球在同一直线上,地球位于太阳与月球之间时,太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住,光线照不到月球上,在地球上完全看不到月球的现象就是月全食.看到整个月亮是暗红的,是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球,故C 正确,ABD错误.

点睛:发生月食时,地球挡住了太阳射向月球的光,但是还会有部分光线通过地球大气层发生折射,所以会有部分地球大气层折射后的红色光射向月亮,这就让我们看到了“红月亮”.

18.B

解析:B

【解析】

【详解】

AB.入射光线与法线之间的夹角为入射角:r=90°-60°=30°;折射光线与法线之间的夹角为

折射角:i =90°-30°=60°;根据折射定律6030sini sin n sinr sin ?

===?

A 错误,

B 正确;

C .根据公式sin C =1/n 得:arcsin

45C =≠?,故C 错误; D .光从介质射入真空中,即从光密介质射向光疏介质,当入射角大于临界角C 的时候会发生全反射,故D 错误.

19.D

解析:D 【解析】

试题分析:由全反射的临界角满足1

sin C n

=

,则入射角满足i C ≥发生全反射;作出光路可知当2θθ>时,根据几何关系,可知光线在PO 边上的入射角较小,光线将从PO 射出,AB 项错误;同理当1θθ<时,光线在PO 边上的入射角较大,大于临界角,光线将在PO 射边上发生全反射,D 项正确. 考点:本题考查了光的折射和全反射.

20.C

解析:C 【解析】 【详解】

AD .a 、b 两种光在水滴表面发生折射现象,入射角相同,a 光的折射角小于b 光,根据折射定律可知,a 光的折射率大于b 光,所以a 是紫光,b 是红光,a 光的波长小于b 光,水滴背面发生全反射时b 光更容易发生明显的衍射现象,故AD 错误;

B .光在水滴背面发生全反射时,仍然有些不同颜色的光要相交重合,所以此时看到的彩虹并不鲜艳,故B 错误;

C .令太阳光在水滴表面发生折射现象时,a 光的折射角为α,b 光的折射角为β,则球形水滴的半径为R ,所以a 光在水滴中的传播路径长为

x a =4R ?cos α

b 光在水滴中传播的路径长为

x b =4R cos β

因为α<β,所以

x a >x b

又因为光在介质中的传播速度为c

v n

=

,因为n a >n b ,所以 v a <v b

光在水滴中的传播时间为x

t v

=,所以a 光在水滴中的传播时间比b 光在水滴中的传播时间长,故C 正确。 故选C 。

解析:C 【解析】 【详解】

A.光在不同介质中传播时,频率不会发生改变,所以出射光线的频率不变,故A 错误;

B. 激光束从C 点进入玻璃球时,无论怎样改变入射角,折射角都小于临界角,根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角,所以都不可能发生全反射,故B 错误;

C. 此激光束在玻璃中的波速为

c v n =

= CD 间的距离为

260S Rsin =?=

则光束在玻璃球中从C 到D 传播的时间为

3S R t v c

=

= 故C 正确;

D. 由几何知识得到激光束在在C 点折射角30r =?,由

sin n sinr

α

=

可得入射角60α=?,故D 错误。

22.A

解析:A 【解析】 【分析】 【详解】

由图看出,a 光通过三棱镜后偏折角较大,根据折射定律得知三棱镜对a 光的折射率大于b 光折射率,若a 为蓝光,b 可能为红光.故A 正确,D 错误.由c

v n

=

,知a 光的折射率大于b 光折射率,则在该三棱镜中a 色光的传播速率比b 光的传播速率小,故B 错误.由临界角公式1

sinC n

=分析知从棱镜射向空气中a 色光的临界角比b 色光的临界角小,故C 错误.故选A. 【点睛】

本题是光的色散问题,考查光的折射定律的应用问题;要知道在七种色光中,紫光的折射率是最大的,在同样条件下,其偏折角最大.在介质中传播速度最小,临界角最小;可结合光的色散实验结果进行记忆;

23.A

【解析】 【详解】

根据临界角C 、折射率1

sin n C

=

,由①a 的临界角小于b 的临界角,可知n a >n b ,根据色散规律可知a 的频率大于b 即γa >γb ;根据双缝干涉条纹间距L

x d

λ?=

,由②c 的条纹间距最大可知b 、c 和d 中c 的波长最长,故c 的频率最小;每种金属都有对应的最小入射光频率,入射光频率越大、光电效应越容易发生,由③可知b 和d 中b 的频率较大即γb >γd ,综合上述可知a 、b 、c 、d 的频率从大到小依次为abdc ,故A 正确.

24.C

解析:C 【解析】 【分析】 【详解】

从A 点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s =2L ,则光从A 点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为

188T t f =

= 解得

21618s L c Lf t f =

== 故C 正确,ABD 错误。 故选C 。

25.D

解析:D 【解析】

试题分析:根据光路图可知,光线在B 点的入射角等于在A 点的折射角,因为光线在A 点的折射角不可能大于等于临界角,所以光线在B 点不可能发生全反射;光从空气进入球形水珠后,频率不变,由

可知光速减小,所以波长变小;仅将红光改为紫光,则由于

紫光的频率大于红光,紫光的折射率大于红光,紫光在水珠中的传播速度小于红光,又由于紫光的折射角大于红光,所以AB 线变长,所以光从A 点射入后到达第一个反射点的时间增加了.选项D 正确.

考点:光的折射及全反射;光在介质中的传播.

高考物理光学知识点之几何光学单元检测附答案(3)

高考物理光学知识点之几何光学单元检测附答案(3) 一、选择题 1.如图所示,一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a 、b 两束单色光.则 A .玻璃对a 、b 光的折射率满足n a >n b B .a 、b 光在玻璃中的传播速度满足v a >v b C .逐渐增大入射角,a 光将先消失 D .分别通过同一双缝干涉实验装置时,相邻亮条纹间距离a 光大于b 光 2.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M 点发出一束平行于底边CD 的单色光从AC 边射入,已知折射角γ=30°,则 A .光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B .玻璃的折射率6n C .光在玻璃中的传播速度为2×108 m/s D .CD 边不会有光线射出 3.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大.....的那种单色光,比另一种单色光( ) A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时,玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 4.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( ) A . 3 R B . 2 R C . 2R D .R

5.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光,可知() A.当它们在真空中传播时,a光的速度最大 B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大 C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大 D.若它们都能使某种金属产生光电效应,c光照射出的光电子最大初动能最大 6.如图所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是 A.a光的能量较大 B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度 C.在相同的条件下,a光更容易发生衍射 D.a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角 7.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A.①③ B.②③ C.③ D.②④ 8.如图所示,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图中能正确描述其光路的是() A. B.

高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案

高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案 一、选择题 1.如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截 面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ. 1 2 AP AD =,则( ) A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 1 2 n B.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 5 n C.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 1 2 n<θ≤arcsin21 n- D.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 25 5 n<θ≤arcsin21 n- 2.下列现象中属于光的衍射现象的是 A.光在光导纤维中传播 B.马路积水油膜上呈现彩色图样 C.雨后天空彩虹的形成 D.泊松亮斑的形成 3.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知折射角γ=30°,则 A.光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B.玻璃的折射率 6 n= C2×108 m/s D.CD边不会有光线射出 4.半径为R的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB=60°,若玻璃对此单色光的折射率n3 经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为()

A . 3 R B . 2 R C . 2R D .R 5.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a 、b 、c 三束单色光。比较a 、b 、c 三束光,可知() A .当它们在真空中传播时,a 光的速度最大 B .当它们在玻璃中传播时,c 光的速度最大 C .若它们都从玻璃射向空气,c 光发生全反射的临界角最大 D .若它们都能使某种金属产生光电效应,c 光照射出的光电子最大初动能最大 6.如图所示,两束单色光a 、b 同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c 则下列说法中正确的是 A .a 光的能量较大 B .在玻璃中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 C .在相同的条件下,a 光更容易发生衍射 D .a 光从玻璃到空气的全反射临界角小于b 光从玻璃到空气的全反射临界角 7.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,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx 1和Δx 2,已知Δx 1>Δx 2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v 1、v 2,光子能量分别用E 1、E 2、在同种介质中的折射率分别用n 1、n 2表示。则下列关系正确的是 A .λ1<λ2 B .v 1n 2 8.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是( ). A . B .

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案解析(1)

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案解析(1) 一、选择题 1.一束只含红光和紫光的复色光沿PO方向射入玻璃三棱镜后分成两束光,并沿OM和ON方向射出,如图所示,已知OM和ON两束光中只有一束是单色光,则() A.OM为复色光,ON为紫光 B.OM为复色光,ON为红光 C.OM为紫光,ON为复色光 D.OM为红光,ON为复色光 2.题图是一个1 4 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=5 3 ,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 3.一束单色光从空气进入玻璃,下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是A.只有频率发生变化 B.只有波长发生变化 C.只有波速发生变化 D.波速和波长都变化 4.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B.

C. D. 5.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,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2,已知Δx1>Δx2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2,光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。则下列关系正确的是 A.λ1<λ2 B.v1n2 6.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A.①③ B.②③ C.③ D.②④ 7.如图所示,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图中能正确描述其光路的是() A. B. C. D. 8.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是(). A.B.

高考物理光学知识点之几何光学基础测试题及答案解析(2)

高考物理光学知识点之几何光学基础测试题及答案解析(2) 一、选择题 1.如图所示,放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水,缸底中心有一红色发光小球(可看作点光源),从上往下看,则观察到() A.水面有一个亮点 B.充满水面的圆形亮斑 C.发光小球在水面上的像 D.比小球浅的发光小球的像 2.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大 .....的那种单色光,比另一种单色光() A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时,玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 3.如图所示,一束光由空气射入某种介质,该介质的折射率等于 A.sin50 sin55 ? ? B.sin55 sin50 ? ? C.sin40 sin35 ? ? D.sin35 sin40 ? ? 4.题图是一个1 4 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=5 3 ,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 5.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光,可知() A.当它们在真空中传播时,a光的速度最大 B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大 C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大 D.若它们都能使某种金属产生光电效应,c光照射出的光电子最大初动能最大 6.如图所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是 A.a光的能量较大 B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度 C.在相同的条件下,a光更容易发生衍射 D.a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角 7.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是(). A.B.

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习 一、选择题 1.某种介质对空气的折射率是2 ,一束光从该介质射向空气,入射角是 60°,则下列光路图中正确的是(图 中 I 为空气,Ⅱ为介质)( ) A . B . C . D . 2.如图所示,一束光由空气射入某种介质,该介质的折射率等于 A .sin50sin55? ? B .sin55sin50? ? C .sin40sin35? ? D . sin35sin40? ? 3.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( ) A . 3 R B . 2 R C . 2R D .R 4.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( ) A .小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B .小球所发的光能从水面任何区域射出

C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 5.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 6.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线() A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 7.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是 () A.①③B.①④C.②④D.只有③ 8.如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截 面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ. 1 2 AP AD ,则( )

高中物理光学知识点总结

二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程:知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程,懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉:知道光的干涉现象及其产生的条件;知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征,会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射:知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件,知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场,电磁波:知道变化的电场会产生磁场,变化的磁场会产生电场,变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场;知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播;知道电磁波对人类文明进步的作用,知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响;从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程,增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说:知道光的电磁说及其建立过程,知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用:知道电磁波波谱,知道无线电波、红外线、紫外线、X 射线及γ射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说:知道光电效应现象及其基本规律,知道光子说,知道光子的能量与光学知识点其频率成正比;知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性:知道一切微观粒子都具有波粒二象性,知道大量光子容易表现出粒子性,而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播.光的反射 二、光的直线传播 1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C =3×108m/s ; 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即 v

高考物理光学知识点之几何光学综合练习(7)

高考物理光学知识点之几何光学综合练习(7) 一、选择题 1.如图所示,△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°。则下列说法正确的是 A.玻璃对红光的折射率为2 B.红光在玻璃中的传播速度大小为8 210m/s ? C.若使该束红光绕O点顺时针转过60°角,则光不会从AC面射出来 D.若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60° 2.下列现象中属于光的衍射现象的是 A.光在光导纤维中传播 B.马路积水油膜上呈现彩色图样 C.雨后天空彩虹的形成 D.泊松亮斑的形成 3.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知折射角γ=30°,则 A.光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B.玻璃的折射率 6 2 n= C.光在玻璃中的传播速度为2×108 m/s D.CD边不会有光线射出 4.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。

④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A.①③ B.②③ C.③ D.②④ 5.如图所示,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图中能正确描述其光路的是() A. B. C. D. 6.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线() A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 7.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是 A.a光在水中传播速度比b光小 B.b光的光子能量较大 C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大 D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距8.一束单色光由玻璃斜射向空气,下列说法正确的是 A.波长一定变长 B.频率一定变小 C.传播速度一定变小 D.一定发生全反射现象 9.有一束波长为6×10-7m的单色光从空气射入某种透明介质,入射角为45°,折射角为

高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案

高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案 一、选择题 1.下列说法正确的是() A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B.光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C.光的偏振现象说明光是纵波 D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 2.题图是一个1 4 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=5 3 ,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 3.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B. C. D. 4.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线()

A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 5.两束不同频率的平行单色光。、从空气射入水中,发生了如图所示的折射现象(a>)。下列结论中正确的是() A.光束的频率比光束低 B.在水中的传播速度,光束比小 C.水对光束的折射率比水对光束的折射率小 D.若光束从水中射向空气,则光束的临界角比光束的临界角大 6.一束单色光由玻璃斜射向空气,下列说法正确的是 A.波长一定变长 B.频率一定变小 C.传播速度一定变小 D.一定发生全反射现象 7.如图所示,黄光和紫光以不同的角度,沿半径方向射向半圆形透明的圆心O,它们的出射光线沿OP方向,则下列说法中正确的是() A.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间短 B.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间短 C.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间长 D.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间长 8.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是() A.真空中,a光的频率比较大

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案 一、选择题 1.如图潜水员在水深为h的地方向水面张望,发现自己头顶上有一圆形亮斑,如果水对空气的临界角为C,则此圆形亮斑的直径是( ) A.2htanC B.2hsinC C.2hcosC D.2h 2.题图是一个1 4 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=5 3 ,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 3.一束单色光从空气进入玻璃,下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是A.只有频率发生变化 B.只有波长发生变化 C.只有波速发生变化 D.波速和波长都变化 4.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B.

C. D. 5.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 6.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是 A.a光在水中传播速度比b光小 B.b光的光子能量较大 C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大 D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距7.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气,若黄光恰能发生全反射,则A.绿光也一定能发生全反射 B.红光也一定能发生全反射 C.红、绿光都能发生全反射 D.红、绿光都不能发生全反射 8.在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( ) A.向上移动 B.向下移动 C.不动 D.可能向上移动,也可能向下移动

最新高考物理光学部分知识点完美总结

高考物理光学部分知识点完美总结 光的反射和折射 1.光的直线传播 (1)光在同一种均匀介质中沿直线传播.小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直线传播的例证.(2)影是光被不透光的物体挡住所形成的暗区.影可分为本影和半影,在本影区域内完全看不到光源发出的光,在半影区域内只能看到光源的某部分发出的光.点光源只形成本影,非点光源一般会形成本影和半影.本影区域的大小与光源的面积有关,发光面越大,本影区越小.(3)日食和月食: 人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食;当月球全部进入地球的本影区域时,人可看到月全食.月球部分进入地球的本影区域时,看到的是月偏食. 2.光的反射现象---:光线入射到两种介质的界面上时,其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象. (1)光的反射定律: ①反射光线、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. ②反射角等于入射角. (2)反射定律表明,对于每一条入射光线,反射光线是唯一的,在反射现象中光路是可逆的. 3. 平面镜成像 (1.)像的特点---------平面镜成的像是正立等大的虚像,像与物关于镜面为对称。 (2.)光路图作法-----------根据平面镜成像的特点,在作光路图时,可以先画像,后补光路图。 (3).充分利用光路可逆-------在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。(眼睛在某点A通过平面镜所能看到的范围和在A点放一个点光源,该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。) 4.光的折射--光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射. (2)光的折射定律---①折射光线,入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧. ②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即sini/sinr=常数.(3)在折射现象中,光路是可逆的. 5.折射率---光从真空射入某种介质时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的折射率,折射率用n表示,即n=sini/sinr.

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案 一、选择题 1.下列说法正确的是________. A .物体做受迫振动时,振幅与物体本身无关 B .光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的 C .火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮 D .全息照相技术是光的衍射原理的具体应用 2.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M 点发出一束平行于底边CD 的单色光从AC 边射入,已知折射角γ=30°,则 A .光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B .玻璃的折射率62 n = C .光在玻璃中的传播速度为2×108 m/s D .CD 边不会有光线射出 3.某单色光在真空中传播速度为c ,波长为λ0,在水中的传播速度为v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n ,当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为i ,折射角为r ,下列正确的是( ) A .v= n c ,λ=n c 0λ B .λ0=λn,v=sini csinr C .v=cn ,λ= c v 0λ D .λ0=λ/n,v= sinr csini 4.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( )

A . 3 R B . 2 R C . 2R D .R 5.题图是一个 1 4 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EE 1、FF 1、GG 1、HH 1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 = 5 3 ,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 6.一束单色光从空气进入玻璃,下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是 A .只有频率发生变化 B .只有波长发生变化 C .只有波速发生变化 D .波速和波长都变化 7.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A .红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B .红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C .红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D .红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 8.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是( ). A . B .

医用物理学几何光学习题解答

医用物理学几何光学习题 解答 The latest revision on November 22, 2020

第十一章 几何光学 一、内容概要 【基本内容】 1. 单球面折射公式 r n n p n p n 1221'-=+ (1)近轴条件 (2)符号规定:凡是实物、实像的距离,p 、'p 均取正值;凡是虚物、虚像的距离, p 、'p 均取负值;若是入射光线对着凸球面,则r 取正值,反之,若是入射光线对着凹球面,则r 取负值. 2. 单球面折射焦距 r n n n f 1211-= r n n n f 1222-= 3.折射面的焦度 r n n Φ12-=或2211f n f n Φ== 4. 单球面折射成像的高斯公式(近轴) 1'21=+p f p f 5.共轴系统成像规则 采用逐次成像法,先求出物体通过第一折射面后所成的像I 1,以I 1作为第二折射面的物,求出通过第二折射面后所成的像 I 2,再以I 2作为第三折射面的物,求出通过第三折射面所成的像I 3,依次类推,直到求出最后一个折射面所成的像为止. 6. 薄透镜成像 (1)成像公式 )11('112 100r r n n n p p --=+ (2)焦距公式 12 100)]11([---=r r n n n f (3)空气中 121)]11)( 1[(---=r r n f (4)高斯公式 f p p 1'11=+ 7. 薄透镜组合 21111f f f += 或 21ΦΦΦ+=

8. 厚透镜成像 采用三对基点作图 9. 透镜的像差 远轴光线通过球面折射时不能与近轴光线成像于同一位置,而产生像差,这种像差称为球面像差. 物点发出的不同波长的光经透镜折射后不能成像于一点的现象,称为色像差. 10. 简约眼 生理学上常常把眼睛进一步简化为一个单球面折射系统,称为简约眼. 11. 能分辨的最小视角 视力1= 最小视角以分为单位.例如医学视力表,最小视角分别为10分,2分,1分时,其视力分别是,,.标准对数视力表,规定 θlg 5-=L ,式中视角θ以分为单位.例如视角θ分别为10分,2分,1分时,视力L 分别为,,. 12.近视眼和远视眼 当眼睛不调节时,平行入射的光线,经折射后会聚于视网膜的前面,而在视网膜上成模糊的像,这种眼称为近视眼,而成像在视网膜后,这样的眼称为远视眼. 11. 放大镜的角放大率 f y f y a 2525//== 12. 显微镜的放大率 (1)理论放大率 2 '2'2525f y y y f y M ?=?= 其中y y /'为物镜的线放大率(m ),2/25f 为目镜的角放大率(a ) ()实际放大率2 1212525f f s f f s M =?= 式中s 为显微镜与目镜之间的距离;f 1为物镜的焦距;f 2为目镜的焦距。 13.显微镜的分辨本领-瑞利判据 显微镜的分辨本领β λsin 61.0n Z = 提高分辨本领方法 (1)增加孔径数 (2) 短波照射法

高考物理光学知识点之几何光学难题汇编及解析(1)

高考物理光学知识点之几何光学难题汇编及解析(1) 一、选择题 1.如图所示是一透明玻璃球体,其半径为R ,O 为球心,AB 为水平直径。M 点是玻璃球的最高点,一条平行于AB 的光线自D 点射入球体内,其折射光线为DB ,已知∠ABD =30°,光在真空中的传播速度为c 、波长为λ,则 A .此玻璃的折射率为 B .光线从D 传播到B 的时间是 C .光在玻璃球体内的波长为λ D .光在B 点会发成全反射 2.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大.....的那种单色光,比另一种单色光( ) A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时,玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 3.某单色光在真空中传播速度为c ,波长为λ0,在水中的传播速度为v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n ,当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为i ,折射角为r ,下列正确的是( ) A .v= n c ,λ=n c 0λ B .λ0=λn,v=sini csinr C .v=cn ,λ= c v 0λ D .λ0=λ/n,v= sinr csini 4.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o 下面光路图中正确的是 A . B .

C. D. 5.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线() A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 6.a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气,其光路如图所示.下列说法正确的是() A.a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小 B.该玻璃对a光的折射率较小 C.b光的光子能量较小 D.b光在该玻璃中传播的速度较大 7.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知 A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大 B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大 C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小 D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小 8.下列说法中正确的是

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及答案

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及答案 一、选择题 1.关于甲、乙、丙、丁四个实验,以下说法正确的是 甲:单色光通过劈尖产生产生明暗条纹 乙:单色光通过牛顿环产生明暗条纹 丙:单色光通过双缝产生明暗条纹 丁:单色光通过单缝明暗条纹 A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹 B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹 C.丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大 D.丁实验中,产生的明暗条纹为光的衍射条纹 2.下列说法正确的是: A.根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场 B.红外线遥感技术是利用红外线的化学作用 C.在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒,是因为紫外线比红外线的热效应显著D.工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力 3.下面事实与光的干涉有关的是() A.用光导纤维传输信号B.水面上的油膜呈现彩色 C.水中的气泡显得格外明亮D.一束白光通过三棱镜形成彩色光带4.下列说法正确的是() A.任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关

B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波 C.单个光子通过单缝后,底片上就会出现完整的衍射图样 D.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏 5.一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝,红光透过双缝后,在墙上呈现明暗相间的条纹,若将其中一个窄缝挡住,在墙上可以观察到() A.光源的像 B.一片红光 C.仍有条纹,但宽度发生了变化 D.条纹宽度与原来条纹相同,但亮度减弱 6.如图所示,两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则() A.质点A为振动加强点,经过半个周期,这一点变为振动减弱点 B.质点B为振动减弱点,经过半个周期,这一点变为振动加强点 C.质点C可能为振动加强点,也可能为振动减弱点 D.质点D为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动仍减弱 7.我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道:“凡雨初霁,或露之未晞,其余点缀于草木枝叶之末……日光入之,五色俱足,闪铄不定。是乃日之光品著色于水,而非雨露有此五色也。”这段文字记叙的是光的何种现象 A.反射 B.色散 C.干涉 D.衍射 8.关于电磁场和电磁波理论,下面几种说法中正确的是 A.在电场的周围空间一定产生磁场 B.任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场 C.振荡电场在周围空间产生振荡磁场 D.交替产生的电磁场形成电磁波,只能在大气中传播 9.下列四种现象不属于光的衍射现象的是 A.太阳光照射下,架在空中的电线在地面上不会留下影子 B.不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑 C.用点光源照射小圆孔,后面屏上会出现明暗相间的圆环 D.通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管,会看到平行的彩色条纹 10.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,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2,已知Δx1>Δx2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2,光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。则下列关系正确的是

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案(7)

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案(7) 一、选择题 1.如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O,经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是 A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B.逐渐增大入射角,b光首先发生全反射 C.在玻璃中,a光的速度大于b光的速度 D.在真空中,a光的波长小于b光的波长 2.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,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2,已知Δx1>Δx2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2,光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。则下列关系正确的是 A.λ1<λ2 B.v1n2 3.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A.①③ B.②③ C.③ D.②④ 4.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线() A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 5.a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气,其光路如图所

示.下列说法正确的是() A.a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小 B.该玻璃对a光的折射率较小 C.b光的光子能量较小 D.b光在该玻璃中传播的速度较大 6.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是() A.真空中,a光的频率比较大 B.同一介质中,a光传播的速度大 C.a光光子能量比较大 D.同一介质对a光折射率大 7.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是 () A.①③B.①④C.②④D.只有③ 8.如图所示,一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光.则

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