高中物理光学(复习材料)

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光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)60分钟光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA.23,23【答案】A由于DE 为半径的一半,故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得:22a c v =同理,对于b 束,由几何知识可知,其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有:31tan 303DE AD R +=°=则有:()22313AE DE R==+31R +A .33L 【答案】C【详解】由几何关系可知,光在得:30r =°A .212x x D D B .21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理,干涉条纹平行等宽,当光垂直标准工件方向射向玻璃板时,得到干涉条纹,.肥皂膜上的条纹.劈尖上的条纹.泊松亮斑.牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的;选项形成的“泊松亮斑”。

A.图甲为同一装置产生的双缝干涉图像,b光的频率大于a光B.图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C.图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化A .距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ,对称,可得:Q C l¢=由几何关系得:tan l a b a =--A .“虹”对应光路图中1级光,色序表现为“内红外紫”B .“霓”的产生和“虹”类似,但日光在水滴中反射两次,则对应光路图中表现为“内红外紫”,故B 正确;CD .对同一束入射日光,产生光传播的路程为:4cos s R =A.水对a光的折射率比对b光的折射率要小B.在水中,b光的传播速度大于a光的传播速度C.A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D.将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A.若将光屏向右移动,光屏上条纹间距减小B.若将平面镜向下移动一个微小距离,光屏上条纹间距减小A.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凹透镜B.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凸透镜C.若干涉圆环向中心收缩,则表示下面的透镜是凹透镜A.P点有凹陷B.P点有凸起C.换用绿光照射,条纹间距变大D.抽去一张纸片,条纹间距变大A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应,而电磁波不会产生多普勒效应D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】(1)o 30;(2)【详解】设入射角为i ,由题意知,解得:o 30a q =,o 45b q =如图所示由几何关系得:90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角(2)a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为:由几何关系可知,a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =,2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ;(2)该单色光在棱镜中传播的时间t (不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知,入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点,光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形,所以:30a =°因为最终出射光线与AC 平行,所以:60b =°根据几何关系可得:12211sin r C r h =+全反射临界角满足:11sin C n =甲灯泡发光区域的面积:211S r p =。

高中物理光学部分知识点总结

高中物理光学部分知识点总结

物理知识点一、光源1.定义:能够自行发光的物体.2.特点:光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能,光在介质中传播就是能量的传播.物理知识点二、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=3³108m/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<c。

< p="">2.本影和半影(l)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.(2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.(3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.(4)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.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食.3.用眼睛看实际物体和像用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理:角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。

发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后,在视网膜上会聚于一点,引起感光细胞的感觉,通过视神经传给大脑,产生视觉。

理知识点三、光的反射1.反射现象:光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.2.反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,且反射光线和人射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.3.分类:光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。

发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。

镜面反射和漫反射都遵循反射定律.4.光路可逆原理:所有几何光学中的光现象,光路都是可逆的.物理知识点四.平面镜的作用和成像特点(1)作用:只改变光束的传播方向,不改变光束的聚散性质.(2)成像特点:等大正立的虚像,物和像关于镜面对称.(3)像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换物理光学知识点汇总:双缝干涉(1)两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象.(2)产生干涉的条件两个振动情况总是相同的波源叫相干波源,只有相干波源发出的光互相叠加,才能产生干涉现象,在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹.(3)双缝干涉实验规律①双缝干涉实验中,光屏上某点到相干光源、的路程之差为光程差,记为 .若光程差是波长λ的整倍数,即(n=0,1,2,3…)P点将出现亮条纹;若光程差是半波长的奇数倍(n=0,1,2,3…),P点将出现暗条纹.②屏上和双缝、距离相等的点,若用单色光实验该点是亮条纹(中央条纹),若用白光实验该点是白色的亮条纹.③若用单色光实验,在屏上得到明暗相间的条纹;若用白光实验,中央是白色条纹,两侧是彩色条纹.④屏上明暗条纹之间的距离总是相等的,其距离大小与双缝之间距离d.双缝到屏的距离及光的波长λ有关,即 .在和d不变的情况下,和波长λ成正比,应用该式可测光波的波长λ.⑤用同一实验装置做干涉实验,红光干涉条纹的间距最大,紫光干涉条纹间距最小,故可知大于小于.物理光学知识点汇总:薄膜干涉(1)薄膜干涉的成因:由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹.(2)薄膜干涉的应用①增透膜:透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的.②检查平整程度:待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜,用单色光进行照射,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,待检平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹是平行的;反之,干涉条纹有弯曲现象.。

高中物理光学(复习材料)

高中物理光学(复习材料)

第三课时3.物理光学(1)光的电磁说①光的干涉现象:两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加,会出现明暗相间的条纹,如果是白光,则会出现彩色条纹,这种现象称为光的干涉.条件:频率相同、相差恒定、振动方向足足同一直线上.规律:若两光源同相振动的光程差为δ=k λ (k=1,2.……) ——亮条纹δ=(2k -1)λ/2 (k=1,2.……) ——暗条纹纹间距Δx =l λ/d用双缝干涉测光的波长的原理:λ=d ·Δx /l特例:薄膜干涉注意:关于薄膜干涉要弄清的几个问题Ⅰ是哪两列光波发生干涉Ⅱ应该从哪个方向去观察干涉图样Ⅲ条纹会向哪个方向侧移②光的衍射现象:光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗;如果是复色光发生衍射,则出现彩色条纹.明显发生衍射的条件:障碍物(或孔、缝)的尺寸可与波长相比拟,且障碍物尺寸比波长越小,衍射越明显。

注意:Ⅰ干涉、衍射现象证明光具有波动性Ⅱ干涉、衍射条纹在宽度、亮度上的区别③光的偏振波的偏振:横波只沿着某一特定的方向振动.称为 波的偏振.光的偏振现象说明光是横波。

偏振光:通过偏振片的光波.在垂直于传播方向的平面上.只沿着一个特定的方向振动.称为偏振光。

实验:通过偏振片P 的偏振光再通过偏振片Q (检偏器)时.如果两个偏振片的透振方向平行.则通过P 的偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向平行.透射光的强度最大;如果两个偏振片的透振方向垂直.则通过P 的偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向垂直.偏振光不能通过Q .透射光的强度为零。

如图所示。

本质:光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的.因此常将E 的振动称为光振动。

在与光传播方向垂直的平面内.光振动的方向可以沿任意的方向.光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光。

光振动沿着特定的方向的光就是偏振光。

④光的电磁说、电磁波谱〖例9〗在双缝干涉实验中.以白光为光源.在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光).另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光).这时( )A .只有红色和绿色的双缝干涉条纹.其它颜色的双缝干涉条纹消失B .红色和绿色的双缝干涉条纹消失.其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C .任何颜色的双缝干涉条纹都不存在.但屏上仍有光亮D .屏上无任何光亮〖例10〗市场上有种灯具俗称“冷光灯”.用它照射物品时能使被照物品处产生的的热效应大大降低.从而广泛地应用于博物馆、商店等处。

高中物理光学复习要点

高中物理光学复习要点

高中物理光学复习要点高中物理中的光学部分是比较难理解的,但是它是非常重要的一门学科,因为我们的日常生活中充满着光。

复习光学时,一定要有一个系统的复习计划。

下面,本文将为大家介绍几个光学复习要点。

1. 光的传播与光源光可以被认为是一种波动形式,其传播速度是光速。

光的起源可以是自然或人造的光源,如太阳、灯泡等。

人类发现最早的光源是太阳。

良好的光源需要具有稳定性、亮度、色温等特性。

2. 光的反射和折射光束遇到边缘时可能会经历反射或折射。

镜子或其他光滑而有光反射能力的表面可以反射光。

折射是当光从一个媒介到另一个媒介时改变方向的现象。

在空气中,光是直线传播的,但在其他媒介中,如水和玻璃,光传播时会发生弯曲。

这种现象由光速不同引起的。

3. 光的成像成像是描述物体被物体前的透镜(如眼镜或相机中的透视镜头)所呈现在感光体(如眼睛或相机中的感光后器)上的过程。

物体和透视镜头之间的距离影响透镜的倍率。

透镜和眼睛的焦点距离影响眼睛的后物距和视力。

如果相片或图像的焦点不是正确的距离,那么图像会失去清晰度。

4. 光的波动性当光遇到障碍物时,有一种现象,称为光衍射。

光线的光束,经过缝隙或其他不在光路上的障碍物时,会向侧方弯曲。

衍射出的光往往是一个清晰的周围,被称为衍射图。

这是由于光的波动性所引起的。

5. 光的颜色我们可以从彩虹和色彩电视机来了解颜色。

太阳在被云彩挡住的时候,可以发现一个个美丽的五颜六色的环带,这就是彩虹。

彩虹的出现是由于太阳光在雨水珠中的折射、反射、折射而形成的,造成了光的不同波长分离的现象。

以上是一些关于高中物理光学部分的复习要点,希望大家在备考过程中可以充分掌握这些知识点,以便更好地实现目标。

高三物理光学知识点全面复习

高三物理光学知识点全面复习

高三物理光学知识点全面复习一、光的传播1.1 光的直线传播•定义:光在同种均匀介质中沿直线传播。

•实例:日食、月食、小孔成像、影子、激光准直。

1.2 光的折射•定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这是光的折射现象。

•定律:斯涅尔定律,$\nicefrac{\Delta \sin \theta_1}{\Delta \sin \theta_2} = \nicefrac{v_1}{v_2} = \nicefrac{n_2}{n_1}$。

•实例:透镜、水底物体看起来浅、彩虹、海市蜃楼。

1.3 光的反射•定义:光照射到物体表面又返回的现象。

•定律:反射定律,入射角等于反射角。

•实例:平面镜成像、光滑物体反光、凸面镜、凹面镜。

二、光的波动性2.1 光的干涉•定义:两束或多束相干光在空间中相遇产生稳定的干涉现象。

•实例:双缝干涉、单缝衍射、迈克尔孙干涉仪。

2.2 光的衍射•定义:光通过狭缝或物体边缘时,发生弯曲现象。

•条件:孔径或障碍物尺寸与波长相当或更小。

•实例:单缝衍射、圆孔衍射、泊松亮斑。

2.3 光的偏振•定义:光波中,电场矢量在某一平面上振动的现象。

•实例:偏振片、马吕斯定律、自然光与偏振光。

三、光的量子性3.1 光电效应•定义:光照射到金属表面,电子被弹射出来的现象。

•定律:爱因斯坦光电效应方程,E k=ℎν−W0。

•实例:太阳能电池、光电管。

3.2 光的粒子性•定义:光具有粒子性质,每个光子具有能量E=ℎν。

•实例:康普顿效应、光电效应。

四、光的测量4.1 光的强度•定义:光的功率密度,表示光的亮度。

•单位:坎德拉(cd)。

4.2 光的颜色•定义:光的频率或波长决定的特性。

•实例:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

4.3 光的传播速度•定义:光在介质中传播的速度。

•公式:$v = \nicefrac{c}{n}$,其中c为真空中的光速,n为介质的折射率。

五、光学仪器5.1 透镜•分类:凸透镜、凹透镜、平面透镜。

整理高三物理光学专题复习

整理高三物理光学专题复习

光学专题复习[基本知识点回顾]一. 知识框架(一)对光传播规律的研究——几何光学(二)光的本性——物理光学光的干涉薄膜干涉双缝干涉光的光的光的光的衍射电磁说波动说波、粒光二象性的光谱及本电磁波波谱其分析性光的光的光电效应微粒说光量子说(一)几何光学重点知识总结(1)光的直线传播规律条件:同种、均匀介质(2)光的反射定律注:无论是镜面反射或漫反射,对每条反射光线都遵循反射定律。

sini?n)光的折射定律,特例:光从真空(空气)射入介质时,则(3?sin特例:真空i介质γ(4)光的独立传播定律:几束光在同一介质中传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持页7共页1第各自的方向继续传播。

(5)光路可逆原理:当光线逆着原来的反射线或折射线方向入射时,将逆着原来的入射线方向反射或折射。

(6)几点注意:①光射到两种介质界面上,一般情况下都是既有反射,又有折射,因此需考虑每一条可能的光线(包括垂直入射时按原路返回的反射光)②折射率反映了介质的折光本领,取决于光在真空和介质中的传播速度,即sinicc??1,?n?v??c?vnsin所以,测定了介质的折射率,即可算出光在介质中的速度。

③全反射的条件1)光从介质射向真空(空气);11?)(c?sinc)入射角等于或大于临界角 2n 3)条件应用:光线从光密介质射至光疏介质的界面时,首先要检查一下临界角,然后才能确定光线的实际传播路径。

2. 几何光学器件对光路控制作用对比表:几点说明:①用平面镜控制反射光线去向的相关题型:1)给出入射光线方向与反射光线去向,要求找镜位;??2 2)镜旋转反射光线改变页7共页2第②光线通过平行透明板的侧移距的相关因素:cosi)1?zsini(d?表达式:22isinn?说明d与玻璃板厚度z,玻璃材料折射率n和入射角i 有关系。

③不同色光光路与成像差异的对比:3. 光学器件(平面镜、透镜)的成像①平面镜成像作图与成像计算。

题型:1)平面镜尺寸的设计2)平面镜尺寸对像长的限制3)有一定厚度平面镜成像设计4)平面镜视场②透镜的成像作图法。

2023年高考物理基础光学现象基础知识点清单

2023年高考物理基础光学现象基础知识点清

一、光的传播和反射
1. 光的直线传播原理
2. 入射角、反射角和法线的关系
3. 光的反射定律
4. 镜面反射和漫反射的区别
二、光的折射和折射定律
1. 光的折射现象和原理
2. 入射角、折射角和法线的关系
3. 光的折射定律(斯涅尔定律)
三、光的色散
1. 光的色散现象和原理
2. 折射率与波长的关系
3. 色散角和入射角的关系
四、透镜的成像
1. 凸透镜和凹透镜的特点及成像规律
2. 物距、像距和焦距的关系
3. 成像公式
4. 实像和虚像的区别
五、光的干涉
1. 光的干涉现象和原理
2. 干涉的分类(等厚干涉、薄膜干涉、双缝干涉等)
3. 干涉条纹的特点和解释
六、光的衍射
1. 光的衍射现象和原理
2. 衍射的分类(单缝衍射、双缝衍射等)
3. 衍射条纹的特点和解释
七、光的偏振
1. 光的偏振现象和原理
2. 光的偏振方式(自然光、偏振光等)
3. 偏振的产生和解释
八、光的波粒二象性
1. 光的波粒二象性的基本概念
2. 光的干涉和衍射中的波动性解释
3. 光的光电效应和康普顿效应中的粒子性解释
以上是2023年高考物理基础光学现象基础知识点清单,希望能对同学们备考高考物理有所帮助。

高三物理光学知识点总结归纳

高三物理光学知识点总结归纳在高三物理学习中,光学是一个重要的知识点。

它涉及到光的传播、折射、反射以及成像等内容。

本文将对高三物理光学知识点进行总结和归纳,以帮助同学们更好地理解和记忆相关知识。

一、光的传播光是一种电磁波,它能够在真空和各种介质中传播。

光线的传播遵循直线传播的原则,也就是光在空间中传播的路径是直线。

二、光的折射光线在从一种介质传播到另一种介质时,会因为介质的光密度不同而改变传播方向,这个现象称为光的折射。

光的折射遵循斯涅尔定律,即折射角与入射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。

三、光的反射光线从一种介质射向另一种介质时,如果没有穿透并改变介质,会发生光的反射。

当入射角等于反射角时,光线成为正反射。

当入射角大于反射角时,光线成为斜反射。

四、成像成像是光学中非常重要的一个概念,它涉及到光线在各种光学仪器中的传播和折射。

在凸透镜中,我们常常研究物距、像距和焦距之间的关系。

通过凸透镜的规律,可以得出物距、像距和焦距之间的公式。

五、光的色散光的色散是指当光通过介质时,波长不同的光线在同一介质中的传播速度不同,从而使光线产生弯曲现象。

不同颜色的光线受到不同程度的折射和偏转,导致光的分离。

六、光的波动性和粒子性光既有波动性又有粒子性,这是由于光既可以表现为波动传播,又可以表现为光子的粒子特性。

这个概念在光的双缝干涉和光电效应等实验中得到了很好的验证。

七、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光线之间的相互作用,产生明暗、干涉条纹等现象。

光的衍射是指光通过孔隙或物体边缘时,发生弯曲和辐射现象。

这两个现象都是光学中重要的实验现象。

八、光的偏振光的偏振是指只在一个特定平面上振动的光。

光的偏振可以通过偏振片来实现。

常见的偏振现象包括偏振光的传播、偏振光的解析和偏振光的旋转等。

在高三物理中,光学知识点的理解和掌握是至关重要的。

通过对光的传播、折射、反射、成像、色散、波动性和粒子性、干涉、衍射、偏振等知识点的学习和实践,同学们可以更好地理解和应用这些知识。

高中物理光学知识点

高中物理光学知识点一、光的基础知识1. 光的描述- 光波:光作为电磁波的一种,具有波长和频率。

- 光谱:通过棱镜分解白光,显示为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。

2. 光的波长和频率- 波长:连续波上相位相同的相邻两个点之间的最短距离。

- 频率:单位时间内波峰或波谷出现的次数。

3. 光的速度- 在真空中,光速约为 $3 \times 10^8$ 米/秒。

二、光的反射1. 反射定律- 入射角等于反射角。

- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面上。

2. 镜面反射和漫反射- 镜面反射:光滑表面上发生的反射,反射光线保持集中。

- 漫反射:粗糙表面上发生的反射,反射光线分散各个方向。

3. 反射镜的应用- 凹面镜和凸面镜:用于聚焦或散焦光线。

- 望远镜和显微镜:利用反射镜观察远距离或微小物体。

三、光的折射1. 折射现象- 当光从一种介质进入另一种介质时,其速度和传播方向会发生变化。

2. 折射定律(Snell定律)- $n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$,其中 $n_1$ 和$n_2$ 分别是入射介质和折射介质的折射率。

3. 透镜- 凸透镜:使光线汇聚。

- 凹透镜:使光线发散。

四、光的干涉和衍射1. 干涉- 两个或多个相干光波叠加时,光强增强或减弱的现象。

- 双缝干涉实验:展示了光的波动性质。

2. 衍射- 光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。

- 单缝衍射和双缝衍射:通过实验观察光波的传播特性。

五、光的偏振1. 偏振光- 只在一个平面内振动的光波称为偏振光。

- 通过偏振片可以控制光的振动方向。

2. 马吕斯定律- 描述偏振光通过偏振片时光强变化的定律。

六、光的颜色和色散1. 颜色的三原色- 红、绿、蓝:通过不同比例的混合可以产生其他颜色。

2. 色散- 不同波长的光在介质中传播速度不同,导致折射率不同,从而产生色散现象。

七、光的量子性1. 光电效应- 光照射到金属表面时,能使金属发射电子的现象。

高中物理《光学》高考复习训练试题

⾼中物理《光学》⾼考复习训练试题光学⼀、光的直线传播、光的独⽴传播⼆、物和像:实物与虚物、实像与虚像三、光的反射1、反射定律2、反射成像(1)平⾯镜:u v -=(2)球⾯镜:Rf v u 2111==+ u 、v 实正虚负,R 凹正凸负垂轴放⼤率:uv y y ==,β四、光的折射1、折射定律2、棱⾓3、全反射五、费马原理:光总是沿着光程为极值(极⼤值、极⼩值或恒定值)的路径传播。

六、折射成像1、平⾯折射成像:u n n v 21= 2、单球⾯折射成像:rn n v n u n 1221-=+ u 、v 实正虚负,球⼼在出⾊射光线⼀侧r 取正。

垂轴放⼤率:u n v n y y 21,==β七、薄透镜成像:221121r n n r n n v n u n -+-=+(⾼斯成像公式:121=+v f u f )⼋、透镜成像作图:(1)三条特殊光线(2)副光轴、焦平⾯九、简单光学仪器的视⾓放⼤倍数1、放⼤镜:125+=fcm M 2、显微镜:201f L f L M ?= 3、望远镜:21f f M =⼗、光的⼲涉(1)条件(2)相位差(3)半波损失(4)杨⽒双缝⼲涉等(5)薄膜⼲涉⼗⼀、光的衍射衍射光栅:λθK d =sin ±±=2,1,0K⼗⼆、光的本性【经典⽰例】1、如图所⽰,在圆筒中⼼放⼀平⾯镜,光点S 1发光射到镜⾯上,反射光在筒壁上呈现光斑S 2 ,当镜⾯绕筒的中轴线以⾓速度ω匀速转动时,光点S 1在镜⼦⾥的像S 1’的⾓速度等于__________,光斑S 2在平⾯镜⾥的像S 2’的⾓速度等于______ 。

2、内表⾯只反射⽽不吸收光的圆筒内有⼀半径为R 的⿊球,距球⼼为2R 处有⼀点光源S ,球⼼O 和光源S 皆在圆筒轴线上,如图所⽰.若使点光源向右半边发出的光最后全被⿊球吸收,则筒的内半径r 最⼤为多少?3、试⽤作图法求出下列A 图中的⼊射光线及B 图中的⼊射光线,要求完整地画出光路,并确定B 图中的透镜种类。

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第三课时3.物理光学(1)光的电磁说①光的干涉现象:两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加,会出现明暗相间的条纹,如果是白光,则会出现彩色条纹,这种现象称为光的干涉.条件:频率相同、相差恒定、振动方向足足同一直线上.规律:若两光源同相振动的光程差为δ=kλ (k=1,2.……) ——亮条纹δ=(2k-1)λ/2 (k=1,2.……) ——暗条纹纹间距Δx=lλ/d用双缝干涉测光的波长的原理:λ=d·Δx /l特例:薄膜干涉注意:关于薄膜干涉要弄清的几个问题Ⅰ是哪两列光波发生干涉Ⅱ应该从哪个方向去观察干涉图样Ⅲ条纹会向哪个方向侧移②光的衍射现象:光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗;如果是复色光发生衍射,则出现彩色条纹.明显发生衍射的条件:障碍物(或孔、缝)的尺寸可与波长相比拟,且障碍物尺寸比波长越小,衍射越明显。

注意:Ⅰ干涉、衍射现象证明光具有波动性Ⅱ干涉、衍射条纹在宽度、亮度上的区别③光的偏振波的偏振:横波只沿着某一特定的方向振动,称为 波的偏振,光的偏振现象说明光是横波。

偏振光:通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,只沿着一个特定的方向振动,称为偏振光。

实验:通过偏振片P 的偏振光再通过偏振片Q (检偏器)时,如果两个偏振片的透振方向平行,则通过P 的偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向平行,透射光的强度最大;如果两个偏振片的透振方向垂直,则通过P 的偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向垂直,偏振光不能通过Q ,透射光的强度为零。

如图所示。

本质:光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的,因此常将E 的振动称为光振动。

在与光传播方向垂直的平面内,光振动的方向可以沿任意的方向,光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光。

光振动沿着特定的方向的光就是偏振光。

④光的电磁说、电磁波谱 光是电磁波(麦克斯韦的预言,赫兹实验),按波长从大到小排列---电磁波谱 种类产生机制 主要性质 无线电波LC 振荡电路(电荷发生振动) 接收和发射电磁波 红外线原子外层电子激发跃迁 热效应(激发固体分子共振) 可见光原子外层电子激发跃迁 视觉效应 紫外线原子外层电子激发跃迁 化学作用、生物作用 伦琴射线 原子内层电子激发跃迁穿透力强 γ射线原子核内激发产生 贯穿本领大、能量大 〖例9〗在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时( )A .只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失B .红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C .任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D .屏上无任何光亮〖例10〗市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。

这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。

以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( )A .81λB .41λC .21λ D .λ〖例11〗在太阳光照射下,水面油膜上会出现彩色的花纹,这是两列相干波发生干涉的结果,这两列相干光波是太阳光分别经 而形成的。

用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑,这是光的 现象。

〖例12〗图中为X射线管的结构示意图,E为灯丝电源。

要使射线管发出X射线,须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压,则()A.高压电源正极应接在P点,X射线从K极发出B.高压电源正极应接在P点,X射线从A极发出C.高压电源正极应接在Q点,X射线从K极发出D.高压电源正极应接在Q 点,X射线从A极发出〖例13〗太阳的连续光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线。

产生这些暗线是由于()A太阳表面大气层中缺少相应的元素; B.太阳内部缺少相应的元素;C.太阳表面大气层中存在着相应的元素; D.太阳内部存在着相应的元素。

〖强化训练〗〖练17〗用绿光照射一光电管,能产生光电效应。

欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,则应()A.改用红光照射 B.增大绿光的强度C.增大光电管上的加速电压 D.改用紫光照射〖练18〗用红光做双缝干涉实验,在屏上观察到干涉条纹,在其它条件不变的情况下,改用紫光做实验,则干涉条纹间距将变。

如果改用白光做实验,在屏上将出现条纹。

〖练19〗从点光源L发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到档光板P上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝S1、S2如图所示,在屏Q上可看到干涉条纹,图中O点是屏Q上与两狭缝等距离的一点,则()A.干涉条纹是黑白的,O是亮点B.干涉条纹是黑白的,O是暗点C.干涉条纹是彩色的,O是亮点D.干涉条纹是彩色的,O是暗点〖练20〗图46-5所示的是一竖立的肥皂液薄膜的横截面,关于竖立的肥皂薄膜上产生光的干涉现象,看下列陈述,其中哪一些是正确的()⑴干涉条纹产生是由于光线在薄膜前后两表面反射,形成的两列光波的叠加⑵干涉条纹的暗线是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加造成的⑶用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄色光照射时小⑷薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的A.只有⑴和⑵ B.只有⑶和⑷ C.只有⑴和⑶ D.只有⑵和⑷〖练21〗关于光谱,下面说法中正确的是()A.炽热的液体发射连续光谱B.太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素C.明线光谱和吸收光谱都可用于对物质成份进行分析D.发射光谱一定是连续光谱〖练22〗如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。

检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反向的光叠加而成的()A.a的上表面、b的下表面B.a的上表面、b的上表面C.a的下表面、b的上表面D.a的下表面、b的下表面〖练23〗现代光学装置中的透镜,棱镜的表面常涂上一层薄膜(一般用氟化镁),当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时,可以大大减少入射光的反射损失,从而增强透射光的强度,这种作用是应用了光的()A.色散现象 B.全反射现象 C.干涉现象 D.衍射现象后记:本课时复习物理光学的基本概念,学生对于记忆部分掌握较好,对光的干涉和衍射理解深刻,能够用所学知识解释物理现象第四课时(1)光子说①光电效应现象:在一定频率光的照射下,从金属表面发射电子的现象,发出的电子叫光电子规律:Ⅰ.光电效应的瞬时性(10-9秒).Ⅱ.每种金属都有一个极限频率,当入射光的频率大于极限频率时,才能发生光电效应.②光子说 :光源发出的是不连续的,而是一份一份的,每一份光叫做一个光子,光子的能量跟光的频率成正比,即E=hν光子论对光电效应的解释:③爱因斯坦光电效应方程:E k=hν-W1.光电效应:⑴在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。

(右图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器带正电。

)⑵光电效应的规律:①各种金属都存在极限频率ν0,只有ν≥ν0才能发生光电效应;②瞬时性(光电子的产生不超过10-9s)。

③、④ ..⑶爱因斯坦的光子说。

光是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量E跟光的频率ν成正比:E=h ν⑷爱因斯坦光电效应方程:Ek= hν- W(Ek是光电子的最大初动能;W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。

)题30、对爱因斯坦光电效应方程E K= hν-W,下面的理解正确的有A.只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E K B.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功 C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W=hν0 D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比题31、如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。

合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。

由此可知阴极材料的逸出功为C.2.5eVD.3.1eV(2)玻尔的原子模型,能级轨道量子化:围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这种现象称为轨道量子化。

在这些状态中,尽管电子做变速运动,却不向外辐射能量,因此这些状态是稳定的。

能量量子化:原子可能的状态是不连续的,因此各状态对应的能量也是不连续的。

这些能量值叫做能级。

氢原子能VAPK级如图所示。

基态与激发态光子的发射与吸收:原子从一种定态(En)跃迁到另一种定态(E k)时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能级差决定: hν=E m-E n原子光谱:稀薄气体通电时只能发出几种确定频率的光,通过分光镜得到的光谱是几条分立的亮线,而且不同气体光谱的亮线位置不同,这种分立的线状光谱叫做原子光谱。

(3)光的波粒二象性物质波1.光的波粒二象性;干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。

2.正确理解波粒二象性:波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义。

波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量。

⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性。

⑵ν高的光子容易表现出粒子性;ν低的光子容易表现出波动性。

⑶光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性。

⑷由光子的能量E=hν,光子的动量p=h/λ表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。

由以上两式和波速公式c=λν还可以得出:E = p c。

题32、已知由激光器发出的一细束功率为P=0.15kW的激光束,竖直向上照射在一个固态铝球的下部,使其恰好能在空中悬浮。

已知铝的密度为ρ=2.7×103kg/m3,设激光束的光子全部被铝球吸收,求铝球的直径是多大?(计算中可取π=3,g=10m/s2)①光的波粒二象性:光既具有波动性,又具有微粒性,这种性质叫波粒二象性.光子能量: E=hν光子动量: P=h/λ光子质量: m=E/c2=hλ/c②物质波:任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与它对应,波长λ是λ=h/p1、原子模型:汤姆生模型(枣糕模型)——卢瑟福模型(核式模型)——.玻尔模型(半经典半量子模型)——现代模型(电子云模型)2、玻尔假设:(1)、原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量.(2)、原于从一种能量状态(设能量为E1)跃迁到另一种能量状态(设能量为E2)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量(E=hν)由这两种能量状态的能量差决定,即hν=E1=E2.(3)、原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应.原子的能量状态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的.3、玻尔原子理论对氢原子解释的两个公式:r n=n2r1,E n=E1/n2,(n= 1,2,3…)4、原子光谱可以用原子的发光机制解释,原于从一种能量状态(设能量为E1 )跃迁到另一种能量状态(设能量为E2 )时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量(E=hν)由这两种能量状态的能量差决定,即hν=E1=E2.5、玻尔理论的局限性在于没有完全引入量子理论.题34、氢原子的基态能量为E1,电子轨道半径为r1,电子质量为m ,电量大小为e .氢原子中电子在n=3 的定态轨道上运动时的速率为v3,氢原子从n=3 的定态跃迁到n=1 的基态过程中辐射光子的波长为λ,则以下结果正确的是:A.B.C.电子的电势能和动能都要减小D.电子的电势能减小,电子的动能增大题35、已知氢原子基态具有能量-13.6eV .有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,请画出能级图,在图上用箭头标明这些原子可能发出的几种频率的光,并计算出其中最短波长。

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