高考物理光学知识点之几何光学图文答案(1)

高考物理光学知识点之几何光学图文答案(1)
高考物理光学知识点之几何光学图文答案(1)

高考物理光学知识点之几何光学图文答案(1)

一、选择题

1.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。2.一细光束由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3.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30°,则

A.介质的折射率是

2

B.这束光在介质中传播的速度是1.5×108m/s

C.这束光的频率是5×1014Hz

D.这束光发生全反射的临界角是30°

4.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

5.下列说法正确的是()

A.由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中,在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光

B.光的双缝干涉实验中,在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹,时而出现暗条纹C.红光的光子能量比紫光光子能量大

D.只有横波才能产生干涉现象

6.已知单色光a的频率低于单色光b的频率,则()

A.通过同一玻璃三棱镜时,单色光a的偏折程度小

B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,单色光a的临界角小

C.通过同一装置发生双缝干涉,用单色光a照射时相邻亮纹间距小

D.照射同一金属发生光电效应,用单色光a照射时光电子的最大初动能大

7.如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上.从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是

①看到A中的字比B中的字高

②看到B中的字比A中的字高

③看到A、B中的字一样高

④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高

A.①④ B.只有① C.只有② D.③④

8.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

9.如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是

A.出射光线不一定与入射光线平行

B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射

θ

C.随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(90

D.无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射

10.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

11.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°

12.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

13.如果把光导纤维聚成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端,如图所示.在医学上,光导纤维可以制成内窥镜,用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部.内窥镜有两组光导纤维,一组用来把光输送到人体内部,另一组用来进行观察.光在光导纤维中的传输利用了( )

A.光的全反射B.光的衍射

C.光的干涉D.光的折射

14.如图,半径为R的半圆柱玻璃体置于水平桌面上,半圆柱玻璃体的上表面水平,半圆柱玻璃体与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内(入射面即纸

面),入射角为60°,出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为

3

3

R,则下列

说法正确的是()

A.该玻璃体的折射率为

6

2 n=

B.该玻璃体折射率为2

n=

C.若将入射光束在纸面内向左平移,移到距O点2

3

R位置时射入玻璃体的光线在玻璃体

下表面处恰好发生全反射

D.若用同样频率、宽度为R的光束CO沿与玻璃体上表面成30?入射,从玻璃体下表面折

射出的弧长占圆柱体弧长的1 3

15.如图是一个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

2

,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线:()

A.只能从圆孤

1

NF射出

B.只能从圆孤

1

NG射出

C.可能从圆孤

11

G H射出

D.可能从圆孤

1

H M射出

16.如图所示,两束单色光a、b从水下射向A点后,光线经折射合成一束光c,则下列说法中正确的是

A.水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大

B.在水中a光的临界角比b光的临界角大

C.在水中a光的速度比b光的速度小

D.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

17.如图,在某种液体内,有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC,底面水平,罩内为空气。发光点D位于BC中点,发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是

A.D发出的光照射到CB界面时可能发生全反射

B.液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮

C.液体的折射率为

3 3

D3

E.3

18.彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的,如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图,其中a、b为两束频率不同的单色光.对于这两束光,以下说法中正确的是()

A.单色光a比单色光b的频率高

B.由水射向空气,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角

C.在水中a光的传播速度小于b光的传播速度

D.如果b光能使某金属发生光电效应,则a光也一定能使该金属发生光电效应

19.如图所示,空气中有一折射率为2的玻璃柱体,其横截而是圆心角为90o、半径为R 的扇形OAB、一束平行光平行于横截面,以45o入射角射到OA上,OB不透光,若考虑首次入射到圆弧AB上的光,则AB上有光透出的部分的弧长为()

A.1

6

R

πB.

1

4

R

π

C.1

3

R

πD.

5

12

R

π

20.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

21.为了表演“隐形的大头针”节目,某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大

头针,并将其放入盛有水的碗中,如右图所示.已知水的折射率为4

3

,为了保证表演成功

(在水面上看不到大头针),大头针末端离水面的最大距离h为

A.7

r B.

4

3

r C.

3

4

r D.

37

7

r

22.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b,.则()

A.λa<λb,n a>n b B.λa>λb,n a

C.λa<λb,n a λb,n a >n b

23.明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是()

A.若增大入射角i,则b光先消失

B.在该三棱镜中a光波长小于b光

C.a光能发生偏振现象,b光不能发生

D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低

24.一束单色光由空气进入水中,则该光在空气和水中传播时

A.速度相同,波长相同B.速度不同,波长相同

C.速度相同,频率相同D.速度不同,频率相同

25.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

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题

1.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。

2.A

解析:A

【解析】由题,两光束的入射角i相同,折射角r a<r b,根据折射定律得到,折射率n a>

n b.由公式

c

v

n

=分析得知,在玻璃砖中a光的速度比b光的速度小.故A正确.由于b

光的折射率较小,则b光的频率较小,光子能量较小,故B错误.根据sinC=1

n

分析知:a

光的折射率大,临界角小,故C错误.折射角r a>r b,频率f a>f b,则波长λa<λb,根据公

式△x=L

d

λ,则知a光的干涉条纹间距小于b光的间距.故D错误.故选A.

点睛:本题关键要掌握光的折射定律、全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点,同学们只要加强对光学基础知识的学习,就能轻松解答.

3.C

解析:C

【解析】该介质的折射率为

sin45

2

sin30

n

?

==

?

,A错误;光在介质中传播的速度是

88

10/

c v m s n ===,该束光的频率为8147

310510/610v f m s λ?===??-,B

错误C 正确;因为1sin 2

C n =

=,该束光的全反射临界角为45°,D 错误. 4.A

解析:A 【解析】 【详解】

A 、由图可知a 光偏折程度大,则玻璃对a 光的折射率大,a 光的频率较大,故A 正确.

B 、a 光的折射率大,则根据光速公式c

v n

=,知b 光在该玻璃中的传播速度比a 大,故B 错误.C 、由1

sin C n

=

分析知,a 光的临界角比b 光的小,则让该复色光从玻璃射向空气,逐渐增大入射角,a 光的入射角先达到临界角,则a 光先发生全反射,折射光线消失,但产生反射光线,故C 错误.D 、a 光的频率大,波长短,根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比,可知a 光形成的干涉条纹间距比b 光的小,故D 错误.故选A . 【点睛】

解决本题的关键在于根据光的偏折程度分析折射率的大小,掌握光的频率、波长、传播速度与折射率、临界角的关系,并能熟练运用.

5.A

解析:A 【解析】 【详解】

A .由于红光的频率比绿光的小,所以红光的折射率小,即绿光全反射的临界角小,所以最先消失的为绿光,故A 正确;

B .光的双缝干涉,在光屏上的某一位置会始终出现明条纹或暗条纹,并非时明时暗,故B 错误;

C .红光的频率比紫光小,则红光的光子能量比紫光光子能量小,选项C 错误;

D .波的干涉和衍射现象是波特有的现象,并非只有横波才能产生干涉现象,故D 错误. 故选A .

6.A

解析:A 【解析】 【分析】

单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小;折射率越小,临界角越大;波长越长,干涉条纹的间距越大;频率越大,发生光电效应时,逸出的光电子的最大初动能越大; 【详解】

A 、单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小,则知a 光的折射率小,通过三棱镜时,单色光a 的偏折程度小,故A 正确;

B 、由1

sinC n

=

知,折射率越小,全反射临界角越大,故B 错误; C 、频率越小,波长越长,发生双缝干涉时,干涉条纹的间距与波长成正比,则知用单色光a 照射时相邻亮纹间距大,故C 错误;

D 、发生光电效应时,光电子的最大初动能为km

E hv W =-,光的频率越小,光电子的最大初动能越小,所以用单色光a 照射时光电子的最大初动能小,故D 错误; 故选A 。 【点睛】

关键要掌握折射率与光的频率、波长的关系,要掌握全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点。

7.A

解析:A 【解析】 【分析】

判断光的折射现象,要对折射的定义理解清楚,光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向一般会发生改变,这是光的折射,当光线垂直入射时,传播方向不改变。 【详解】 如图所示:

折射只有在入射角不等于0°的时候才发生,当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线,所以不发生折射,通过球体观察物像重合,则看到B 中的字和没有放玻璃半球时一样高;

通过立方体观察时,由于光线发生了折射角,折射角大于入射角,所以看到的像比物高,即看到A 中的字比B 中的字高,故①④正确,应选A 。 【点睛】

此题主要考查学生对光的折射的理解和掌握,解答此类题目,画图解答,效果会更好。

8.B

解析:B 【解析】 【分析】

受迫振动时,其振幅与驱动的频率和固有频率的比值有关;光纤通信是激光的频率单一性;光速不变原理有相对论的基本公式,可知物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相

对的;全息照片是利用激光的相干性较好.

【详解】

A、物体做受迫振动时,当驱动力频率等于物体的固有频率时,振幅最大,出现共振现象,驱动力频率与固有频率相差越小,振幅越大;故A错误.

B、光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物,利用了激光的频率单一性的特点;故B正确.

C、根据尺缩效应,沿物体运动的方向上的长度将变短,火车以接近光束通过站台时,车上乘客观察到站在站台上旅客变瘦,而不是变矮;故C错误.

D、全息照片用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性;故D错误.

故选B.

【点睛】

该题考查受迫振动、光纤通信、激光的性质、全息照片、爱因斯坦的相对论等在实际生活的现象.

9.D

解析:D

【解析】

【分析】

根据折射定律和光路的可逆性分析出射光线与入射光线的关系.产生全反射的必要条件是光线必须由光密介质射入光疏介质.运用几何关系和光路可逆性分析光线能否在界面b上发生全反射现象.

【详解】

由于a、b两表面平行,光线在a表面的折射角等于b表面的入射角,根据光路的可逆性可知,光线在b表面的折射角等于在a表面的入射角,由几何关系可知出射光线一定与入射光线平行,故A错误.根据几何知识可知:光经过表面b上的入射角与在表面a上的折射角相等,根据光路可逆性可知:所以不管入射角多大,不可能在b表面和a表面发生全反射,故BC错误,D正确.故选D.

【点睛】

解决本题的关键知道光的传播的可逆性原理,以及掌握全反射的条件,由此记牢平行玻璃砖的光学特性.

10.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.

11.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 ,6032

C 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。

12.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.

13.A

解析:A 【解析】

光在光导纤维中传播时,其入射角大于或等于临界角,光线只能在光导纤维中传播,折射不出去,是利用了全反射,A 正确.

14.C

解析:C 【解析】 【分析】 【详解】

AB .作出光路图如图

根据几何关系可知

22

2

2313

sin 2

13

R r AB R R R =

=

=

++ 根据折射定律可知玻璃体的折射率为

sin sin 603

1sin 2

i n r

?=== AB 错误;

C .根据题意作出光路图,假设光在

D 点发生全反射

已知30r ?=,则

60OED EOD EDO ?∠=∠=∠=

根据全反射定律

1sin sin 603

C n ?=

=< 所以光在D 点发生全反射,C 正确;

D .若从玻璃体下表面折射出的弧长占圆柱体弧长的

1

3

,作出光路图如图

假设光在M 点发生全反射,则MN 对应的圆心角60MON ?∠=,则EM 对应的圆心角

60EOM ?∠=,则60OPM ?∠=,故30θ?=,入射角与折射角相同,不符合折射定律,

所以若用同样频率、宽度为R 的光束CO 沿与玻璃体上表面成30?入射,从玻璃体下表面折射出的弧长不可能占圆柱体弧长的1

3

,D 错误。 故选C 。

15.A

解析:A

【解析】试题分析:由临界角公式1

sin C n

=

求出临界角,确定光线射到圆孤NM 的临界入射点,当入射光线在临界光路的右侧时,入射角大于临界角,将发生全反射,光线将从圆弧射出.当入射点在临界入射点左侧时,入射角小于临界角,不发生全反射,光线将从圆弧面射出.

由临界角公式得到12sin 5C n =

=.设圆弧的半径为R , 2

sin 5

R C R =,则由题可知,当光线从F 点入射到圆弧面1F 点时,恰好发生全反射.当入射点在1F 的右侧时,入射角大于临界角,将发生全反射,光线将不能从圆弧射出.当入射点在1F 的左侧时,入射角小于临界角,不发生全反射,光线将从圆弧面射出,所以光线只能从圆孤1NF 射出,A 正确.

16.B

解析:B 【解析】

试题分析:由折射定律1

2

sin sin n θθ=

,a 、b 从水中射向空气的折射角1θ相等,而由图可得22a b θθ>,所以a b n n <,所以,A 选项错误;由1

sin n C

=

,可知a b C C >,所以B 选项正确;由c

n v

=

,a b v v >,C 选项错误;因为a b n n <,所以a 光的频率小于b 光的频率,而

c f λ=,所以a b λλ>,用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验,由L x d

λ?=

知,a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距,D 选项错误. 考点:光的折射 光在介质中的传播 全发射 光的干涉

17.C

解析:C 【解析】 【分析】

本题考查光的反射和折射,重点考查全反射时临界角与折射率的关系。 【详解】

CDE .由D 发出的垂直于BC 的光在上液面的入射角为60?,且恰好不能射出液面,则发生全反射,液体的折射率

1sin 60n =

=

? C 正确,DE 错误;

A .D 发出的光照射到C

B 界面时入射角最大为60?,故不发生全反射,A 错误; B .D 发出的垂直于B

C 的光恰好不能射出液面,则

D 发出的在垂直于BC 之下的光也不能射出液面,液面上方不能看到透明罩所有位置都被照亮,B 错误; 故选C 。

18.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

A .由图可看出两种光从空气射入水珠时,入射角相同,而b 光的折射角小于a 光,故b 光的折射率大于a 光,b 光的频率大于a 光,选项A 错误;

B .根据1

sin C n

=则由水射向空气,a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全反射的临界角,选项B 正确;

C .根据c

n v

=

,在水中a 光的传播速度大于b 光的传播速度,选项C 错误; D .由于b 光的频率大于a 光,所以如果b 光能使某金属发生光电效应,则a 光不一定能使该金属发生光电效应,选项D 错误. 故选B 。

19.B

解析:B 【解析】 【分析】

【详解】 根据折射定律有:

sin 45sin n r

?

=

可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O 的光线垂直入射到AB 界面上点C 射出,C 到B 之间没有光线射出;越接近A 的光线入射到AB 界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大.根据临界角公式:

sin 2

C =

得临界角为45°,如果AB 界面上的临界点为D ,此光线在AO 界面上点E 入射,在三角形ODE 中可求得OD 与水平方向的夹角为:

180°-(120°+45°)=15°

所以A 到D 之间没有光线射出.由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为:

90°-(30°+15°)=45°

所以有光透出的部分的弧长为1

4

R π。 故选B 。

【点睛】

20.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;

21.A

解析:A 【解析】 【详解】

只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射,就从水面上看不到大头针,如图所示,

根据几何关系有

22

13sin 4

C n r h =

=

=+ 所以

73

h r =

故A 正确,BCD 错误; 故选A . 【点睛】

以大头针末端为研究对象,只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射,就从水面上看不到大头针,作出光路图,根据全反射的临界角公式求解即可.

22.B

解析:B 【解析】 【详解】

由图知,三棱镜对b 光的折射率较大,又因为光的频率越大,介质对光的折射率就越大,所以n a

v λ

=,所以b 光的波长小于a 光的波

长,即λa >λb .

A .λa <λb ,n a >n b 与分析结果不相符;故A项错误.

B .λa >λb ,n a

C .λa <λb ,n a

D .λa >λb ,n a >n b 与分析结果不相符;故D 项错误.

23.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】

A .设折射角为α,在右界面的入射角为β,如图所示:

根据几何关系有

A αβ+=

根据折射定律:sin sin i

n α

=

,增大入射角i ,折射角α增大,β减小,而β增大才能使b 光发生全反射,故A 错误;

B .由光路图可知,a 光的折射率小于b 光的折射率(a b n n <),则a 光的波长大于b 光的波长(a b λλ>),故B 错误;

C .光是一种横波,横波有偏振现象,纵波没有,有无偏振现象与光的频率无关,故C 错误.

D .根据光电效应方程和遏止电压的概念可知:最大初动能k 0

E h

W =-ν,再根据动能定理:c k 0eU E -=-,即遏止电压0

c W h

U e e

ν=-

,可知入射光的频率越大,需要的遏止电压越大,a b n n <,则a 光的频率小于b 光的频率(a b νν<),a 光的遏止电压小于b 光的遏止电压,故D 正确。 故选D 。 【点睛】

本题考查的知识点较多,涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等,解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系,并能熟练利用几何关系.

24.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】

不同的单色光频率不相同,同一单色光在不同的介质内传播过程中,光的频率不会发生改

变;由公式

c

v

n

=可以判断,水的折射率大于空气的,所以该单色光进入水中后传播速度

减小.

A.速度相同,波长相同,与结论不相符,选项A错误;B.速度不同,波长相同,与结论不相符,选项B错误;C.速度相同,频率相同,与结论不相符,选项C错误;D.速度不同,频率相同,与结论相符,选项D正确;故选D.

【学科网考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系【方法技巧】

本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征,应用公式

c

v

n

=公式分析光进

入不同介质中的传播速度.

25.D

解析:D

【解析】

【详解】

A.因为光的偏折程度大于光,所以根据折射定律得知玻璃对光的折射率大于对光的折射率,故选项A错误;

B.根据全反射临界角公式知,光的临界角小于光的临界角,光首先发生全反

射,故选项B错误;

C.由可知,光的折射率较大,则在玻璃砖中,光的速度小于光的速度,故选项C

错误;

D.根据折射率大,频率大,波长短,可知光的折射率大于光的折射率,则光在真空中的波长小于光在真空中的波长,故选项D正确。

(完整版)几何光学练习题

几何光学练习题 一.选择题 1.关于光的反射,下列说法中正确的是 ( C ) A .反射定律只适用于镜面反射 B .漫反射不遵循反射定律 C .如果甲能从平面镜中看到乙的眼睛,则乙也能同时通过镜面看到甲的眼睛 D .反射角是指反射光线与界面的夹角 2.光线由空气射入半圆形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气,指出下列图光路图哪个是可能的( C ) 3.光线以某一入射角从空气射入折射率为3的玻璃中,折射光线恰好跟反射光线垂直,则入射角等于 A 450 B 300 C 600 D 150 4.光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ,若这两种介质的折射率不同,则 ( C ) A .一定能进入介质Ⅱ中传播 B .若进入介质Ⅱ中,传播方向一定改变 C .若进入介质Ⅱ中,传播速度一定改变 D .不一定能进入介质Ⅱ中传播 5.如图所示,竖直放置的平面镜M 前,放有一点光源S ,设S 在平 面镜中的像为S ′,则相对于站在地上的观察点来说(A C ) A .若S 以水平速度v 向M 移动,则S ′以-v 移动 B .若S 以水平速度v 向M 移动,则S ′以-2v 移动 C .若M 以水平速度v 向S 移动,则S ′以2v 移动 D .若M 以水平速度v 向S 移动,则S ′以v 移动 6.三种介质I 、II 、III 的折射率分别为n 1、n 2和n 3,且n 1>n 2>n 3,则 ( B ) A .光线由介质III 入射II 有可能发生全反射 B .光线由介质I 入射III 有可能发生全反射 C .光线由介质III 入射I 有可能发生全反射 D .光线由介质II 入射I 有可能发生全反射 A D M S

几何光学第七章答案

7.1.一双200度的近视眼,其远点在什么位置?矫正时应佩戴何种眼镜?焦距多大?若镜片的折射率为1.5,第一面的半径是第二面半径的4倍,求眼镜片二个表面的半径。 显示答案 7.2.一个5倍伽利略望远镜,物镜的焦距为120mm,当具有1000 度深度近视眼的人和具有500度远视眼的人观察用它观察时,目镜分别应向何方向移动多少距离? 显示答案 7.4.有一16D的放大镜,人眼在其后50mm处观察,像位于眼前400mm处,问物面应在什么位置?若放大镜的直径为15mm,通过它能看到物面上多大的范围? 显示答案 7.5.有一显微镜系统,物镜的放大率,目镜的倍率为(设均为薄透镜) ,物镜的共轭距为195mm,求物镜和目镜的焦距、物体的位置、光学筒长、物镜与目镜的间隔、系统的等效焦距和总倍率。 显示答案 7.6.一个显微镜系统,物镜的焦距为15mm,目镜的焦距为25mm,设均为薄透镜,二者相距190mm,求显微镜的放大率、物体的位置以及系统的等效焦距和倍率。如果用来作显微摄影,底片位于离目镜500mm的位置,问整个显微镜系统应向何方向相对于物面移动多少距离?整个系统的横向放大率为多少? 显示答案 7.7.一显微镜物镜由相距20mm的二薄透镜组成,物镜的共轭距为195mm,放大率为-10×,且第一透镜承担总偏角的60%,求二透镜的焦距。 显示答案

7.8.有一望远镜,物镜的焦距为1000mm,相对孔径为1:10,入瞳与物镜重合,出瞳直径为4mm,求望远镜的倍率、目镜的焦距、望远镜的长度和出瞳的位置。 显示答案 7.9.有一7倍的望远镜,长度为160mm,求分别为开普勒望远镜和伽利略望远镜时,物镜和目镜的焦距。如果这两种望远镜的物镜焦距相同,问此时伽利略望远镜的长度可缩短多少? 显示答案 7.10.有一双胶合的双筒棱镜望远镜物镜,其焦距mm,最后一面到像方焦点的距离为145mm,在其后加入普罗型转像棱镜组后,相当于加入二块度各为48mm的平行平板,棱镜折射率为1.5,求此时像方主面和像方焦点离该物镜最后一面的距离。若在此物镜前加上一个2倍的伽利略望远镜,问整个系统的焦距是多少?像方基点的位置有无变化? 显示答案 7.11.一望远镜系统,为转折光轴,在其物镜之后采用一块一次反射直角棱镜,其出射面离物镜焦平面上分划板20mm,折射率为1.5,物镜的焦距240mm,通光直径50mm,视场角,计算棱镜的有关尺寸。 显示答案 7.12.有一玻璃圆棒,一端磨成5屈光度的球面,另一端磨成20屈光度的球面,长度为375mm,折射率为1.5,试问这是一个什么系统?主点在何处? 显示答案 7.13.有一利用双透镜组转像的望远镜系统,其物镜的焦距,目镜的焦距,二转像透镜的焦距分别为,间距为250mm,系统的物方视场角

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易错题汇编及答案

高考物理光学知识点之几何光学易错题汇编及答案 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.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 ? ? 3.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

4.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 5.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 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7.一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 8.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()

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.

几何光学基本原理习题及答案

第三章 几何光学基本原理 1.证明反射定律符合费马原理。 证明:费马原理是光沿着光程为最小值、最大值或恒定值的路径传播。 ?=B A nds 或恒值 max .min ,在介质n 与'n 的界面上,入射光A 遵守反射定律1 1i i ' =, 经O 点到达B 点,如果能证明从A 点到B 点的所有光程中AOB 是最小光程,则说明反射定律符合费马原理。 设C 点为介质分界面上除O 点以外的其他任意一点,连接ACB 并说明光程? ACB>光程 ?AOB 由于?ACB 与?AOB 在同一种介质里,所以比较两个光程的大小,实际上就是比较两个路程ACB 与AOB 的大小。 从B 点到分界面的垂线,垂足为o ',并延长O B '至 B ′ ,使B O B O '='',连接 B O ',根 据几何关系知B O OB '=,再结合 11i i ' =,又可证明∠180='B AO °, 说明B AO '三点在一直线上, B AO ' 与A C 和B C '组成ΔB AC ',其中B C AC B AO ' +?'。 又∵ CB B C AOB OB AO B O AO B AO ='=+='+=', ACB CB AC AOB =+?∴ 即符合反射定律的光程AOB 是从A 点到B 点的所有光程中的极小值,说明反射定律符 合费马原理。 2、根据费马原理可以导出在近轴光线条件下,从物点发出并会聚到像点的所有光线的光程都相等.由此导出薄透镜的物象公式。 证明:由QB A ~FBA 得:OF\AQ=BO\BQ=f\s 同理,得OA\BA=f ' \s ',BO\BA=f\s

由费马定理:NQA+NQ A '=NQ Q ' 结合以上各式得:(OA+OB)\BA=1得证 3.眼睛E 和物体PQ 之间有一块折射率为1.5的玻璃平板(见题3.3图),平板的厚度d 为30cm.求物PQ 的像 与物体PQ 之间的距离 为多少? 解:.由题意知光线经两次折射后发生的轴向位移为: cm n d p p 10)3 21(30)11(=- =- =',即像与物的距离为cm 10 题3.3图 4.玻璃棱镜的折射棱角A 为60度,对某一波长的光其折射率为1.6.计算(1)最小偏向角;(2)此时的入射角;(3)能使光线从A 角两侧透过棱镜的最小入射角. 解:由最小偏向角定义得 n=sin 2 A 0+θ/sin 2A ,得θ0=46゜16′ 由几何关系知,此时的入射角为:i= 2A 0+θ=53゜8′ 当在C 处正好发生全反射时:i 2’= sin -1 6 .11 =38゜41′,i 2=A- i 2’ =21゜19′ ∴i 1= sin -1(1.6sin 21゜19′)= 35゜34′ ∴imin =35゜34′ 5.图示一种恒偏向棱角镜,它相当于一个30度-60-90度棱镜与一个45度-45度度棱镜按图示方式组合在一起.白光沿i 方向入射,我们旋转这个棱镜来改变1θ,从而使任意一种波长 的光可以依次循着图示的路径传播,出射光线为r.求证:如果2sin 1n = θ则12θθ=,且光束 i 与 r 垂直(这就是恒偏向棱镜名字的由来). 解: i nsin sin 11=θ

第一章 几何光学基本定律与成像概念习题

一:选择题(可以有多选) 1、下面关于几何光学的几本定律陈述正确的是(BCD ) A、光是沿直线传播方向传播的,“小孔成像”即是运用这一定律的很好例子。 B、不同光源发出的光在空间某点相遇时,彼此不影响各光束独立传播。 C、在反射定律中,反射光线和入射光线位于法线两侧,且反射角与入射角绝对值相等。D:光的全反射中,光线是从光密介质向光疏介质入射。 2、下列关于单个折射面成像,说法错误的是(D ) A、垂轴放大率仅取决于共轴面的位置。 B、折射球面的轴向放大率恒为正。 C、角放大率表示折射球面将光束变宽或是变细的能力。 D、α、γ、β三者之间的关系为γβ=α。 3、一个物体经单个折射球面成像时,其垂轴放大率β>1,且已知n0。 C、像高大于物高。 D、该折射球面能把入射光束变宽。 4.、一个物体经单个反射球面成像时,其垂轴放大率β>0,则(BD ) A、物象位于系统的同侧。 B、物象虚实性质相反。 C、角放大率γ>0。 D、轴向放大率α<0。 二、填空题 1、与平面波对应的光束称为平行光束;与球面波对应的光速称为同心光束;与任意曲面波对应的光束称为像散光束。 2、光学系统成完善像应满足的三个等价条件分别是○1入射波面是球面波时,出射波面也是球面波;。;○2入射光是同心光束时,出射光也是同心光束○3物点及其像点之间任意两条光路的光程相等 3、在子午面内,光线的位置由物方截距,物方孔径角确定。 4、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率为1.5的玻璃球上,经左侧球面折射后形成像A’1,则像方截距为30 mm,成像是(填“实像”或“虚像”);经右侧球面再次成像A’2,则像方截距为90 mm,成像是(填“实像”或“虚像”)。 三、简答题 1发生全反射的条件? 1、○1光线从光密介质向光疏介质射入○2入射角大于临界角

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图文答案(5)

高考物理光学知识点之几何光学图文答案(5) 一、选择题 1.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 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.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 5.一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 6.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 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.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 9.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是()

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 .

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