光学-经典高考题
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 =。
高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及解析(3)
高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及解析(3)一、选择题1．以下列出的电磁波中，频率最高的是（ ） A ．无线电波 B ．红外线 C ．X 射线 D ． 射线2．5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。
目前通州区是北京市5G 覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G 能有效解决信号问题。
由于先前的34G G 、等已经将大部分通讯频段占用，留给5G 的频段已经很小了。
5G 采用了比4G 更高的频段，5G 网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。
综合上述材料，下列说法中不正确．．．的是 A ．5G 信号不适合长距离传输B ．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽C ．5G 信号比4G 信号更容易发生衍射现象D ．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些 3．下列说法不正确．．．的是（ ）A ．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P 为凹处，Q 为凸处B ．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C ．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D ．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样4．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5．如图为LC 振荡电路在某时刻的示意图，则A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若磁场正在增强，则电容器上极板带正电C．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电D．若电容器上极板带负电，则自感电动势正在阻碍电流减小6．如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻．．的亮条纹；若用波长为400 nm的紫光重复上述实验，则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是A．P0点和P1点都是亮条纹B．P0点是亮条纹，P1点是暗条纹C．橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D．若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验，紫光的衍射现象更明显7．在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹，这分别是光的（）A．干涉、折射 B．反射、折射 C．干涉、反射 D．干涉、偏振8．下列说法不正确的是（）A．在电磁波谱中，紫外线的热效应好B．天空是亮的原因是大气对阳光的色散C．天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D．晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了9．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。
高考物理光学练习题及答案
高考物理光学练习题及答案一、选择题1.光在一种介质中的传播速度与下列哪个因素无关？A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 介质的折射率答案：C2.下列关于光的偏振说法错误的是：A. 光是一种横波B. 偏振光的光振动方向只在一个平面上C. 自然光是无偏振的D. 偏振光的光振动方向可以在任意一个平面上答案：D3.下列关于光的反射说法正确的是：A. 入射光、反射光和法线三者共面B. 入射角等于反射角C. 入射角、反射角和折射角的正弦值之比等于光在两个介质中的折射率之比D. 物体的颜色取决于反射光的波长答案：A4.下列物体中，具有不透明性的是：A. 半透明玻璃B. 白纸C. 铝箔D. 透明玻璃答案：C5.以下现象中，属于光的直线传播性的是：A. 光通过玻璃棱镜后发生偏折B. 雾中的物体会出现明暗模糊C. 光在浓溶液中的传播速度比在纯溶液中要慢D. 反射光在镜面上产生镜像答案：D二、填空题1.光速在真空中的数值约为 _______ m/s。
答案：3.00×10^82.折射率是介质中 _______ 速度与真空中光速之比。
答案：光3.光的三原色是红、绿和 _______ 。
答案：蓝4.物体折射率与 _______ 有关。
答案：物质5.发生全反射的条件是光从光密媒质射向光疏媒质，入射角大于临界角，并且光的折射角为 _______ 。
答案：90°三、解答题1.简述光的反射定律，并说明其应用。
答案：光的反射定律是指入射光、反射光和法线三者共面，入射角等于反射角。
根据这个定律，我们可以解释镜子里的自己为什么是正立的，同时也能够正确使用镜子。
2.请解释为什么白色光透过三个色光的叠加形成彩色光。
答案：白色光是由各种颜色的光波组成的，它们分别对应着不同的频率和波长。
当白色光透过三个色光的叠加后，不同颜色的光波在叠加的过程中相互抵消或加强，最终形成了彩色光。
3.假设有一根光波传播方向为x轴正向，振动方向为y轴正向的偏振光入射到一个介质中，如果光波传播方向仍为x轴正向，振动方向则变为z轴正向，请问该光波是纵波还是横波？为什么？答案：该光波是横波。
高考光学典型例题
如图所示为截面为四分之三圆的玻璃柱,圆弧ABC面镀银,圆弧的半径为106√cm,一细光束垂直OA并从OA的中点D射入玻璃柱,玻璃柱对该光的折射率为2√,光在真空中的传播速度为c=3×108m/s，求：
①光从玻璃柱中射出时光线的折射角
②光在玻璃柱中传播的时间(结果保留三位有效数字)
①光射入玻璃柱后的光路如图所示，在E点有：
sin∠DEO=12,得∠DEO=30∘
由几何关系知，∠DEO=∠BEO=∠EBO=∠OBF
光在OC面上射出时的入射角r=30∘
由折射定律n=sin r sin i
得光从OC面射出时的折射角i=45∘
②光在玻璃柱中传播的路程为s=DE+EB+BF
DE=R cos30∘
BE=2R cos30∘
BF=R cos30∘
光在玻璃柱中传播的速度为v=cn
光在玻璃柱中传播的时间为t=sv
代入数据解得t≈4.33×10−9s
答：
①光从玻璃柱中射出时光线的折射角是45∘。
②光在玻璃柱中传播的时间是4.33×10−9s。
学生问题一：为什么再次反射是经过点B.，请具体解释一下？正确回答如下：。
高三物理复习光学试题精品
(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分) 1．(2009年四川模拟)用绿光照耀一个光电管能发生光电效应，欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，下列方法中正确的是( )A．改用强度较小的黄光照耀B．改用γ射线照耀C．改用强度较强的绿光照耀D．改用红外射线照耀解析：选B.增大光电子的最大的动能只有增大入射光的频率．故B.2．(2010年北京崇文模拟)颜色不同的a光和b光由某介质射向空气时，临界角分别为和，且>.当用a光照耀某种金属时发生了光电效应，现改用b光照耀，则( )A．不肯定能发生光电效应B．光电子的最大初动能增加C．单位时间内放射的光电子数增加D．入射光强度增加解析：选B.由＝可知<，则a光的频率小于b光的频率，因此B对．3．如图15－1所示，一自然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图图15－1所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在上只有两个点受到射线照耀．下面推断正确的是( )A．射到b点的肯定是α射线B．射到b点的肯定是β射线C．射到b点的可能是α射线或β射线D．射到b点的肯定是γ射线解析：选C.γ射线不带电，在电场或磁场中它都不受场的作用，只能射到a点，因此D选项不对；调整E和B的大小，既可以使带正电的α射线沿直线前进，也可以使带负电的β射线沿直线前进，沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即＝.已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，当我们调整电场强度和磁场强度使α粒子沿直线前进时，速度大的β粒子向右偏转，有可能射到b点；当我们调整使β粒子沿直线前进时，速度较小的α粒子也将会向右偏，也有可能射到b点，因此C选项正确，而A、B选项都不对．4．(2010年北京顺义区模拟)下列说法中正确的是( )A．质子与中子结合成氘核的过程中须要汲取热量B.88226(镭)衰变为86222(氡)要经过1次α衰变和1次β衰变C．β射线是原子核外电子摆脱原子核的束缚后而形成的电子流D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所须要的时间解析：选D.质子与中子结合成氘核，需放出能量，A错误．依据质量数、电荷数守恒推断，只发生一次α衰变，B错误；β射线是原子核发生β衰变形成的，是由原子核中放出的电子，C错误；依据半衰期的概念，D正确．5．(2009年高考四川卷)氢原子能级的示意图如图15－2所示，大量氢原子从n ＝4的能级向n ＝2的能级跃迁时辐射出可见光a ，从n ＝3的能级向n ＝2的能级跃迁时辐射出可见光b ，则( )A ．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B ．氢原子从n ＝4的能级向n ＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C ．在水中传播时，a 光较b 光的速度小D ．氢原子在n ＝2的能级时可汲取随意频率的光而发生电离解析：选C.由题意a 光光子能量大于b 光光子能量，a 光频率大于b 光频率，由v 水＝，可知C 正确．γ射线是原子核衰变而产生的，A 错．E 43<E 32，而紫外线光子的能量大于可见光，故B 错．能量大于或等于3.40 的光才能使氢原子在n ＝2的能级时发生电离，故D 错． 6．如图15－3所示为氢原子的能级图，氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级时辐射a 光子；从n ＝4的能级跃迁到n ＝2的能级时，辐射b 光子．下列说法正确的是( )A ．a 光子的能量比b 光子的能量大B ．若在同种玻璃中传播，a 光的传播速度比b 光大C ．若b 光能使某金属发生光电效应，则a 光肯定不能使该金属发生光电效图15－2图15－3应D ．在同一双缝干涉试验装置中，用a 光照耀双缝得到相邻亮纹的间距比用b 光得到的相邻亮纹间距要宽解析：选＝E 3－E 2<＝E 4－E 2，A 错误；由于a 光子能量小于b 光子能量，故a 光频率小于b 光频率，a 光波长大于b 光波长，据此推断B 、D 正确；若a 光频率大于C 项中金属的极限频率，则a 光也能使该金属发生光电效应，C 错误．7．(2008年高考上海卷)在下列4个核反应方程中，X 表示质子的是( ) A ．1530P ―→1430＋X B. 92238U ―→ 90234＋X C ．1327＋01n ―→1227＋X D ．1327＋24―→1530P ＋X解析：选C.在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，由此可知，1530P ―→1430＋10e, 92238U ―→ 90234＋24,1327＋01n ―→1227＋11H ，1327＋24―→1530P ＋01n ，综上知C 对． 8．(2010年海淀模拟)月球上特有的能源材料23，总共大约有100万吨，这是由于太阳风里带有大量中子打入月球表面的X 粒子中，形成23.月球表面淡薄气体里，每立方厘米中有数个23分子，收集这些23可以在月球建立23发电站，其中X 粒子应当为( )A ．25B ．424C ．323D ．211H解析：选D.由X ＋01n→23可知X 粒子为211H. 9．(2010年福建厦门调研)下列说法正确的是( ) A ．中子和质子结合成氘核时汲取能量 B ．放射性物质的温度上升，其半衰期减小C ．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数削减4个D ．γ射线的电离作用很强，可用来消退有害静电解析：选 C.中子和质子结合成氘核时放出能量．放射性物质的半衰期不受温度的影响．原子核经过一次α衰变核内的中子数削减2个，一次β衰变核内的中子数削减一个．γ射线的电离作用很弱，不行用来消退有害静电．10.(2010年湖南十二校联考)正负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光子，已知普朗克常量为h，电子质量为m，电荷量为e，电磁波在真空中传播速度为c.则生成的光子所形成的一束光射入折射率为n＝的水中，其波长为( )解析：选D.由质能方程可知正负电子湮灭时放出的核能E＝22，生成三个频率相同的光子，即3hν＝E，ν＝，光在真空中波长λ0＝＝，由n＝得在水中的波长λ＝＝，D正确．11．(2010年广东江门质检)雷蒙德·戴维斯因探讨来自太阳的中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615吨四氯乙烯(C24)溶液的巨桶．中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为νe＋1737―→1837＋－10e，已知1737核的质量为36.95658 u，1837核的质量为36.95691 u，－10e的质量为0.00055 u,1 u质量对应的能量为931.5 .依据以上信息，可以推断( )A．中微子不带电B．中微子就是中子C．1737和1837是同位素D．参加上述反应的中微子的最小能量约为0.82解析：选.在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，可以推断中微子所带电荷数是零，质量数是零，故A项正确；而中子的质量数是1，故B项错误；同位素是电荷数相等，质量数不等的同种元素，而1737和1837是两种不同的元素，故C项错误；由爱因斯坦质能方程得中微子的质量m ＝(0.00055＋36.95691－36.95658) u ＝0.00088 u ，而1 u 质量对应的能量为931.5 ，所以中微子的最小能量是E ＝931.5×0.00088 ≈0.82 ，故D 项正确．12．利用氦－3(23)和氘进行的聚变平安、无污染、简单限制，月球上有大量的氦－3，每个航天大国都将获得氦－3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦－3的分布和储量．已知两个氘核聚变生成一个氦－3和一个中子的核反应方程是：212H→23＋01n ＋3.26 .若有2 g 氘全部发生聚变，则释放的能量是(为阿伏加德罗常数) A ．0.5×3.26 B ．3.26 C ．0.5 ×3.26 D ．×3.26解析：选C.每两个氘核发生聚变，释放的核能为3.26 ,2 g 氘核含有的核个数为 ＝1 ，故释放的能量是××3.26 ，即0.5×3.26 .二、计算题(本题包括4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最终答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)13．(8分)(2009年高考江苏卷)在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质非常特殊，因此在试验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建立了一个由大水槽和探测器组成的试验系统，利用中微子与水中11H 的核反应，间接地证明了中微子的存在．(1)中微子与水中的11H 发生核反应，产生中子(01n)和正电子(＋10e)，即中微子＋11H ―→01n ＋＋10e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是．(填写选项前的字母)A ．0和0B ．0和1C ．1和0D ．1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即＋10e ＋－10e ―→2γ已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31 ，反应中产生的每个光子的能量约为．正电子与电子相遇不行能只转变为一个光子，缘由是.(3)试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波长的大小． 解析：(1)由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知A 正确．(2)由能量守恒有2E ＝22，所以E ＝2＝9.1×10－31×(3.0×108)2 J ＝8.2×10－14J.反应过程中动量守恒且总动量为零． (3)粒子的动量p ＝，物质波的波长λ＝ 由＞，知＞，则λn ＜λe .答案：(1)A (2)8.2×10－14 遵循动量守恒 (3)λn ＜λe14．(10分)人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34J·s，光速为3.0×108 ，则(1)人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少？(2)用这种波长的绿色光照耀下列五种材料能产生光电效应的材料有几种？解析：(1)每个绿光光子的能量E0＝hν＝＝ J＝3.8×10－19 J最少须每秒射入6个绿光光子人眼才能察觉故P＝＝6×3.8×10－19 W＝2.3×10－18 W.(2)发生光电效应的条件是光子的能量要大于金属的逸出功，E0仅大于铯的逸出功，故只有一种．答案：(1)2.3×10－18 W (2)1错误!15.(10分)(Ⅰ)放射性同位素 614C被考古学家称为“碳钟”，它可用来断定古生物体的年头，此项探讨获得1960年诺贝尔化学奖.614C很不稳定，易发生衰变，其半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中614C含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年头约有多少年？(Ⅱ)1934年约里奥·居里夫妇用α粒子轰击静止的1327，发觉了放射性磷1530P和另一种粒子，并因这一宏大发觉而获得诺贝尔物理学奖．(1)写出这个过程的核反应方程式；(2)若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度．解析：(Ⅰ)由于生物活体通过新陈代谢，生物体614C与612C的比例和空气相同，都是固定不变的，但生物遗骸由于新陈代谢停止，614C发生衰变、614C与612C的比值将不断减小，由半衰期的定义得12．5＝M0()则＝3，t＝3τ＝3×5730年＝17190年．(Ⅱ)(1)核反应方程式为：24＋1327→1530P＋1n.(2)设该种粒子的质量为m，则12C核的质量为12m.由动量守恒定律可得：0＝m(－v1)＋122解得：v2＝则碰撞后该种粒子运动方向与原粒子运动方向相同．答案：(Ⅰ)17190年(Ⅱ)见解析16．(12分)(2010年湛江模拟)光具有波粒二象性，光子的能量E＝hν，其中频率ν表示波的特征．在爱因斯坦提出光子说之后法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长λ的关系p＝λ.若某激光管以＝60 W的功率放射波长λ＝663 的光束，试依据上述理论计算：(1)该管在1 s内放射出多少光子？(2)若光束全部被某黑体表面汲取，则该黑体表面所受到光束对它的作用力F为多大？解析：(1)光子不仅有能量，而且有动量，照耀物体时，产生的作用力可依据动量定理．设在时间Δt内放射出的光子数为n，光子频率为ν，每个光子的能量E＝hν，所以＝(Δt＝1 s)．而ν＝，解得n＝＝个＝2.0×1020个．(2)在时间Δt内激光管放射出的光子全部被黑体表面汲取，光子的末动量变为零，据题中信息可知，n个光子的总动量为p总＝＝.依据动量定理有F·Δt＝p总，解得黑体表面对光子束的作用力为F＝＝＝＝＝ N＝2.0×10－7 N.又依据牛顿第三定律，光子束对黑体表面的作用力F′＝F＝2.0×10－7 N.答案：(1)2.0×1020个(2)2.0×10－7。
高考物理光学计算题—光的折射与反射
B 光的折射及全反射1.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，如图所示，i 表示入射角，则（ ）A ．无论入射角i 有多大，折射角r 都不会超过45B ．欲使折射角r ＝300，应以i ＝450的角度入射 C ．当入射角i ＝arctan 2时，反射光线与折射光线恰好互相垂直D ．以上结论都不正确2.h m 深处，向上观察水面，能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上 的一个圆形面积为S 的区域内，关于圆面积S 和深度h 的关系正确的是（ ）A 、S 与水深h 成正比B 、S 与水深h 成反比C 、S 与水深h 的平方成正比D 、S 与水深h 的平方成反比3.发出白光的细线光源ab ，长度为l 0，竖直放置，上端a 恰好在水面以下，如图。
现考虑线光源a b 发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l 1表示红光成的像的长度，l 2表示蓝光成的像的长度，则（ ）A ． l 1< l 2<l 0B ．l 1> l 2>l 0C ．l 2> l 1>l 0D ．l 2< l 1<l 04.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度若干彩灯，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5.如图5所示，红色细光束a 射到折射率为2的透明球表面，入射角为45°，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b ，则入射光线a 与出射光线b 之间的夹角α为 ( )A ．30°B ．45°C ．60°D ．75°6、一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB 为直角边∠ABC=45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。
光学高考真题解析
光学高考真题解析题目1：下列哪种现象属于光的干涉现象？A. 雨后彩虹B. 阳光透过树叶的斑驳C. 油膜上的彩色条纹D. 激光笔照射墙壁上的光点题目2：在光的衍射现象中，光波通过狭缝后的衍射图案呈现为明暗相间的条纹，这种现象说明光具有什么性质？A. 波动性B. 粒子性C. 能量D. 电磁性题目3：下列哪种物质对光的吸收率最高？A. 透明物质B. 半透明物质C. 不透明物质D. 反射物质题目4：在光的折射现象中，光从空气进入水中的传播方向会向哪个方向偏折？A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右题目5：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目6：在光的衍射现象中，狭缝宽度越小，衍射图案中的亮纹和暗纹之间的距离会怎样变化？A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定题目7：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目8：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目9：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目10：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目11：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目12：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目13：在光的衍射现象中，狭缝宽度越小，衍射图案中的亮纹和暗纹之间的距离会怎样变化？A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定题目14：下列哪种物质对光的吸收率最高？A. 透明物质B. 半透明物质C. 不透明物质D. 反射物质题目15：在光的折射现象中，光从空气进入水中的传播方向会向哪个方向偏折？A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右题目16：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目17：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目18：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目19：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目20：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目21：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目22：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目23：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目24：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目25：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目26：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目27：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目28：下列哪种颜色的光波长最长？B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目29：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目30：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目31：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射题目32：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目33：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目34：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目35：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目36：下列哪种颜色光的折射率最小？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色题目37：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目38：下列哪种现象不属于光的衍射现象？A. 光波通过狭缝后的衍射B. 光波通过小孔后的衍射C. 光波通过棱镜后的色散D. 光波通过光纤时的传播题目39：在光的干涉现象中，两束相干光的光程差为半个波长时，会发生什么现象？A. 相消干涉B. 相长干涉C. 反射D. 折射题目40：下列哪种颜色的光波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色答案：1. C2. A3. C4. A5. A6. B8. B9. A10. C11. B12. A13. B14. C15. A16. A17. C18. B19. A20. C21. B22. A23. C24. B25. A26. C27. B28. A30. B31. B32. C33. A34. A35. C36. B37. A38. C39. A40. A。
高考复习(物理)专项练习：光学【含答案及解析】
专题分层突破练13光学A组1.(2021辽宁沈阳实验中学高三模拟)对于光的认识,下列说法正确的是()A.光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大B.偏振光可以是横波,也可以是纵波C.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰D.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象2.(2020天津卷)新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温;防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。
红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能3.(2021北京门头沟高三一模)如图所示,一束白光通过三棱镜发生色散,a、b是其中的两束单色光,这两束光相比较()A.在真空中,a光的速度大B.在真空中,a光的波长长C.水对b光的折射率小D.光从水中射向空气,b光的临界角大4.如图所示,有三块等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个长方形。
从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射,在C、D处连续发生两次折射后射出。
若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是()A.v2>v1>v3B.v3>v1>v2C.v3>v2>v1D.v1>v2>v35.(多选)(2021湖北华中师大附中高三质量测评)用如图所示的装置观察光的全反射现象,将半圆形玻璃砖固定在量角器上,量角器的圆心O 与半圆形玻璃砖的圆心重合,半圆形玻璃砖可绕圆心O 旋转。
实验时将只含有红光和紫光的复色光,沿半径方向从量角器30°的刻度线射入半圆形玻璃砖,复色光被分成a 、b 两光束,a 沿180°刻度线方向射出,b 沿150°刻度线方向射出。
新高考光学试题及答案
新高考光学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光的波动性可以通过以下哪个实验来证明？A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 康普顿散射实验D. 光的偏振实验2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 杨氏双缝实验B. 薄膜干涉C. 光的衍射D. 光的反射3. 光的偏振现象说明了什么？A. 光是横波B. 光是纵波C. 光是粒子D. 光是电磁波4. 以下哪个选项是光的色散现象？A. 光的折射B. 光的反射C. 光的衍射D. 光的干涉5. 光的全反射条件是什么？A. 入射角大于临界角B. 入射角小于临界角C. 入射角等于临界角D. 入射角为90度6. 以下哪个是光的衍射现象？A. 光的直线传播B. 光的偏振C. 光的干涉D. 光的全反射7. 光的多普勒效应是指什么？A. 光的频率随光源移动而变化B. 光的波长随光源移动而变化C. 光的强度随光源移动而变化D. 光的方向随光源移动而变化8. 以下哪个是光的折射定律？A. 入射角等于反射角B. 入射角等于折射角C. 入射角与折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比D. 入射角与折射角的正切比等于两种介质的折射率之比9. 光的偏振现象可以通过什么实现？A. 光栅B. 偏振片C. 透镜D. 反射镜10. 光的衍射现象可以通过以下哪个实验来观察？A. 杨氏双缝实验B. 迈克尔逊干涉仪C. 法拉第旋转实验D. 光电效应实验二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉条件，并举例说明。
2. 描述光的全反射现象，并解释其物理意义。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设有一束光从空气射入水中，入射角为60度。
请计算折射角，并说明光在这种情况下是否会发生全反射。
2. 假设一束光通过一个偏振片，偏振片的偏振方向与入射光的振动方向成45度角。
计算通过偏振片后的光的强度，并与未通过偏振片前的光强度进行比较。
答案：一、选择题1-5：A D A B A6-10：D A C C A二、简答题1. 光的干涉条件是两束光的频率相同，相位差恒定。
专题29 几何光学——历年高考物理真题精选之黄金30题(解析版)
历年高考物理真题精选之黄金30题专题29 几何光学一、单选题1．（2021·辽宁·高考真题）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（）A．频率小，发生全反射的临界角小B．频率大，发生全反射的临界角小C．频率小，发生全反射的临界角大D．频率大，发生全反射的临界角大【答案】C【解析】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射1sin Cn可知折射率越小发生全反射的临界角越大。
故选C。
2．（2021·江苏·高考真题）某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（）A．1.2B．1.4C．1.6D．1.8【答案】A【解析】画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示全反射的条件1sin n θ=由几何关系知5sin 6θ=联立解得1.2n =故A 正确，BCD 错误.故选A.3．（2021·海南·高考真题）如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ ，2MN NP =，。
一束单色光在纸面内以45α=︒的入射角从空气射向MQ 边的中点O ，则该束单色光（ ）A ．在MQ 边的折射角为60︒B ．在MN 边的入射角为45︒C ．不能从MN 边射出D ．不能从NP 边射出【答案】 C【解析】A ．光线从O 点入射，设折射角为β，由折射定律有sin sin n αβ=解得30β=︒即在MQ 边的折射角为30，故A 错误；B ．设边长=NP l ，则=2MN l ，作出折射后的光路图如图所示由几何关系可知光在MN 边的入射角为60︒，故B 错误；C ．光从光密到光疏发生全反射的临界角设为θ，有1sin 2n θ==即45θ=︒，而MN 边的入射角为6045︒>︒，且满足光密到光疏，故光在MN 边发生全反射，即不能从MN 边射出，故C 正确；D ．根据几何关系可知光在A 点发生全反射后到达NP 边的B 点，根据光的折射的可逆性可知，光从NP 边的B 点折射后的折射角为45°，故D 错误；故选C 。
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光学 经典高考题（全国卷1）20．某人手持边长为6cm 的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。
测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m 。
在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0 m ，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为A ．5.5mB ．5.0mC ．4.5mD ．4.0m 【答案】B【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得0.4m0.4m6cm 眼睛距镜的距离眼睛距镜的距离树到镜的距离镜高树高+=，即0.4m0.4m.06m 0+=L H 。
人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有0.4m6m0.4m .05m 0++=L H ，以上两式解得L =29.6m ，H =4.5m 。
【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解。
（全国卷2）20.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A ． 单色光1的波长小于单色光2的波长B ． 在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度C ． 单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D ． 单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 答案：AD解析：由折射光路知，1光线的折射率大，频率大，波长小，在介质中的传播速度小，产生全反射的临界角小，AD 对，B 错。
sin sin i n r =，在玻璃种传播的距离为cos d l r =，传播速度为cv n=，所以光的传播事件为sin 2sin sin cos sin 2l d i d it v c r r c r===，1光线的折射角小，所经历的时间长，C 错误。
【命题意图与考点定位】平行玻璃砖的折射综合。
（新课标卷）33.[物理——选修3-4](1)(5分)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角∆ABC ，A ∠为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为眼睛树的像_________.(填入正确选项前的字母)A 、62 B 2 C 、32D 3答案：A解析：根据折射率定义有，2sin 1sin ∠=∠n ，13sin =∠n ，已知∠1=450∠2+∠3=900，解得：6。
（北京卷）14．对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是 Ａ．在相同介质中，绿光的折射率最大 Ｂ．红光的频率最高 Ｃ．在相同介质中，蓝光的波长最短 Ｄ．黄光光子的能量最小 答案：C【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，B 错。
由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率，A 错。
频率大的光在真空中和介质中的波长都小，蓝光的波长最短，C 正确。
频率大，光子能量大，D 错。
（上海理综）9．使用照相机拍摄清晰满意的照片，必须选择合适的曝光量。
曝光量P 可以表示为：P =2()d k ft ，式中k 为常数，d 为照相机镜头“通光孔径”的直径，f 为照相机镜头的焦距，t 为曝光时间，将d f 的倒数fd称为照相机的光圈数。
一摄影爱好者在某次拍摄时，选择的光圈数是8，曝光时间是130s 。
若他想把曝光时间减少一半，但不改变曝光量，那么光圈数应选择（ ）。
A ．4 B ．5.6 C ．8 D ．11 答案：B（上海物理）6. 根据爱因斯坦光子说，光子能量E 等于（h 为普朗克常量，c λ、为真空中的光速和波长） （A ）chλ（B ）hc λ （C ） h λ （D ）hλ答案：A 解析：cE hv hλ==。
本题考查光子能量公式和光速公式。
难度：易。
（天津卷）8.用同一光管研究a 、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图。
则这两种光A 照射该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉，a 光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时，a 光的偏折程度大 答案：BC（重庆卷）20.如题20图所示，空气中在一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB ，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA 上，OB 不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则AB 上有光透出部分的弧长为A 16R πB 14R πC 13R πD 512R π 答案：B【解析】根据折射定律，rsin 45sin 2︒=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21sin =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°，为14R π。
（江苏卷）12.【选做题】B ．（选修模块3-4）（12分）（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。
下面关于激光的叙述正确的是 （A ）激光是纵波（B ）频率相同的激光在不同介质中的波长相同 （C ）两束频率不同的激光能产生干涉现象（D ）利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×710-m,屏上P 点距双缝1s 和2s 的路程差为7.95×710-m.则在这里出现的应是 （选填“明条纹”或“暗条纹”）。
现改用波长为6.30×710-m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将 （选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。
（3）如图乙所示，一束激光从O 点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A 点射出。
已知入射角为i ,A 与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.答案：（1）D ；（2）暗条纹；变宽。
解析：7.951.55.30=，波程差是半波长的奇数倍，是暗条纹。
Ix dλ∆=，λ变大，x ∆变大，变宽。
（3）设折射角为r ，折射定律sin sin in r =；几何关系2tan l d r =解得22sin 2sin n id I i-=（江苏卷）12.【选做题】C.（选修模块3-5）（12分）(1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K ），钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流。
下列光电流I 与A\K 之间的电压ak U 的关系图象中，正确的是 .（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。
光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小___▲____(选填“增大、“减小”或“不变”)， 原因是___▲____。
（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV 和-1.51eV ， 金属钠的截止频率为145.5310⨯Hz, 普朗克常量h=346.6310-⨯J s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板， 能否发生光电效应。
【解析】（1）选C 本题考查光电效应规律（2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功） （3）氢原子放出的光子能量32E E E =-,带入数据的 1.89e E V = 金属钠的逸出功00W hv =，带入数据得 3.2e E V =因为0E W <，所以不能发生光电效应。
（福建卷）19.(1)(6分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，①此玻璃的折射率计算式为n=________(用图中的θ1、θ2 表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______________________．(填“大”或“小”)的玻璃砖采测量。
解析： （1）①12cos cos n θθ=（或12sin(90)sin(90)n θθ︒-=︒-） ②大 （山东卷）37．[物理—物理3-4] （4分）（2）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN 端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF 上发生全反射，然后垂直PQ 端面射出。
①求该玻璃棒的折射率。
②若将入射光向N 端平移，当第一次射到弧面EF 上时______（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。
解析：（2）①如图，临界角C=45°，sin 22C n ==②入射角大于临界角，能。
（浙江卷）16. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。
则可判断出A. 甲光的频率大于乙光的频率B. 乙光的波长大于丙光的波长C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 答案：B（四川卷）18.用波长为72.010m -⨯的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.71910J -⨯。
由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量h=6.633410J -⨯·s ），光速c=3.0810m ⨯/s ，结果取两位有效数字）A ．5.51410⨯Hz Ｂ .7.91410⨯Hz C . 9.81410⨯Hz D .1.21510⨯Hz 答案：B【解析】根据光电效应方程W h E km -=ν，在恰好发生光电效应时最大出动能为0有W h =0ν，且λν=c ，综合化简得1434197801081063.6107.4102103⨯=⨯⨯-⨯⨯=-=-=---h E chE chkm km λλνHz。