《2010届高考二轮复习物理学案（10）光及光的本性 doc--高中物理 .doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010届高考二轮复习物理学案（10）光及光的本性 doc--高中物理 .doc（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网专题十专题十 光及光的本性光及光的本性 学案学案一、一、典例精析典例精析题型 1.（平行板玻璃砖）一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为 1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为 t1和 t2，则在从 0逐渐增大至 90的过程中（）A.t1始终大于 t2B.t1始终小于 t2C.t1先大于后小于 t2D.t1先小于后大于 t2解析：设折射角为，玻璃砖的厚度为 h，由折射定律 n=sinsin，且 n=cv，在玻璃砖中的时间为 t=h
2、vcos，联立解得 t2n4n2-sin2，红光频率较小，为零时，t1t2，为 90时，趋近渐近线，初步判定该函数为单调函数，通过带入为其它特殊值，仍然有 t1t2，故 B 对。题型 2.（光现象的解释）下列说法正确的是（）A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象B.用 X 光机透视人体是利用光电效应C.光导纤维舆信号是利用光的干涉现象D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象解析：用 X 光机透视人体是利用 X 光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象，A 正确题型 3.（杨氏双缝干涉实验）在杨氏双缝干涉实验中，如果（）（A）用白光作为光源，屏上将
3、呈现黑白相间的条纹（B）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹（C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹（D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹解析：白光作杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A 错；用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，B 对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C 错；紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹，D 对。http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网题型 4.（肥皂沫干涉）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a）是点
4、燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（）（A）当金属丝圈旋转 30时干涉条纹同方向旋转 30（B）当金属丝圈旋转 45时干涉条纹同方向旋转 90（C）当金属丝圈旋转 60时干涉条纹同方向旋转 30（D）干涉条纹保持原来状态不变解析：金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D 对。题型 5.（光的折射）图是一个14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、H
5、H1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=53,若平行光束垂直入射并覆盖 OM,则光线（）A.不能从圆孤1NF射出B.只能从圆孤1NG射出C.能从圆孤11G H射出D.能从圆孤1H M射出解析：由该棱镜的折射率为35n可知其临界角 C 满足：53n1sinC,可求出 GG1右边的入射光线没有发生全反射，其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧 NG1射出。题型 6.（折射定律）一半径为 R 的 1/4 球体放置在水平面上，球体由折射率为3的透明材料制成。现有一束位于过球心 O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出
6、，如图所示已知入射光线与桌面的距离为2/3R。求出射角。解析：设入射光线与 1/4 球体的交点为 C，连接 OC，http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网OC 即为入射点的法线。因此，图中的角为入射角。过 C 点作球体水平表面的垂线，垂足为B。依题意，COB=。又由OBC 知 sin=32设光线在 C 点的折射角为，由折射定律得sin3sin由式得30由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角(见图)为 30。由折射定律得sin1sin3因此3sin2解得60题型 7.（光的反射）某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜
7、4m，右镜 8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（）A24mB32mC40mD48m解析：从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体 8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第 3 个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为 32cm.题型 8.（光的折射和全反射.）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。此玻璃的折射率为1.5。P 为一贴近玻璃砖放置的、与 AB 垂直的光屏若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃砖，则()A.从
8、BC 边折射出束宽度与 BC 边长度相等的平行光B.屏上有一亮区，其宽度小于 AB 边的长度C.屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边的长度D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大解析：宽为 AB 的平行光进入到玻璃中直接射到 BC 面,入射角为 45o临界角5.11arcsin,所以在 BC 面上发生全反射仍然以宽度大小为 AB 长度的竖直向下的平行光射到 AC 圆弧面上.根http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于 AB 的长度,B 对.D 正确。题型 9.（光的全反射）如图所示，空气中有一
9、横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为 r，外圆半径为 R，R2r。现有一束单色光垂直于水平端面 A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面 B 射出。设透明柱体的折射率为 n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为 c，则A.n 可能为3B.n 可能为 2C.t 可能为2 2rcD.t 可能为4.8rc解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为 45，反射光路图如右图所示。根据全反射可知临界角 C45，再根据 n1sinC可知 n2；光在透明柱体中运动路程为 L4r，运动时间为 tL/V4nr/c，则 t42r/c，CD 均错。题型 10.（光的偏振）如图，P 是一偏振片，
10、P 的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射 P 时能在 P 的另一侧观察到透射光？（）A、太阳光B、沿竖直方向振动的光C、沿水平方向振动的光D、沿与竖直方向成 450角振动的光解析：太阳光是平行光任意方向都有，通过时为竖直方向，D 中有部分光线通过此题正确选项为 ABD。题型 11.（激光问题）下列说法正确的是（）A激光可用于测距光束Phttp:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网B激光能量十分集中，只适用于加工金属材料C外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D激光可用于全息照相，有独特的特点解：A 选项利用激光平行度
11、非常好，C 选项利用激光亮度高，平行度非常好，D 选项利用激光高度的相干性。此题选 ACD。二、二、专题突破专题突破针对典型精析的例题题型，训练以下习题。1.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（）A.红光以30的入射角入射B.红光以45的入射角入射C.紫光以30的入射角入射D.紫光以45的入射角入射点拨：本题属于平行板玻璃纸问题.因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，A、B 项错；设入射角为 i,折射角为 r,则侧移距离iniidx22sin)cos
12、1(sin,可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D 项正确。2.下列有关光现象的说法正确的是（）A.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B.以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C.紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度点拨：本题考查光现象的解释.根据干涉条纹的间距的公式x=ld可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，A 正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射后红光不一定发生全反
13、射，B 错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C 错误，拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以 D 错误。http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网3.光纤通信中,光导纤维递光信号的物理原理是利用光的现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光密介质射向，且入射角等于或大于.点拨：本题考查光导纤维。依次填充为全反射光疏介质临界角4.如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为 60。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此
14、玻璃的折射率为（）A2B1.5C3D2点拨：本题考查光的折射。作出光路图A、C 为折射点，B 为反射点，作 OD 平行于入射光线，故60CODAOD，所以30OAB，玻璃的折射率330sin60sinn5.如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更_（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离_（填增大、减小）。点拨：本题考查双缝干涉问题。依据双缝干涉条纹间距规律Lxd，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离 L。6.一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图 2 为过轴线的截面图，调整入射角，光线恰好在不和空气的界面上发生全反射，
15、已知水的折射角为34，的值。点拨：此题考查光的全反射。当光线在水面发生全反射时有图 2http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网1sinCn，当光线从左侧射入时，由折射定律有sinsin()2nC，联立这两式代入数据可得7sin3。三、三、学法导航学法导航复习指导：回归课本夯实基础，仔细看书把书本中的知识点掌握到位练习为主提升技能，做各种类型的习题，在做题中强化知识整理归纳举一反三，对易错知识点、易错题反复巩固1.波长为 0.65m 的红光，从空气射入水中，水相对空气的折射率为 1.33。求该光在水中的波长，并判断在水中该光的颜色。【错解】得波长 0.4
16、9m 的光是蓝色。【错解原因】上述求得光在水中的波长为 0.49m 是正确的，但用光谱表查得光的颜色却错了。人眼对光的色觉决定于光的频率而不是波长。【分析解答】当光从一种媒质进入另一种媒质时，波长变化了，波速也相应变化了，但它的频率却不变。所以在水中该光仍是红色。【评析】物理规律的因果关系是有条件的，记忆规律时应该首先弄清规律成立的条件。凡是波，无论是机械波还是电磁波，只要振源的频率不变，波的频率就不变。2.如图 134 所示，放在空气中折射率为 n 的平行玻璃砖，表面 M 和 N 平行，P，Q 两个面相互平行且与 M，N 垂直。一束光射到表面 M 上（光束不与 M 平行），则：http:/
17、永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网A如果入射角大于临界角，光在表面 M 发生全反射。B无论入射角多大，光在表面 M 都不会发生全反射。C光可能在表面 N 发生全反射。D由于 M 与 N 平行，光只要通过 M 就不可能在表面 N 发生全反射。【错解】光束从空气中射到玻璃砖表面 M 上，是由光疏媒质到光密媒质，不可能发生全反射，而从表面 N 射出空气，是由光密媒质到光疏媒质，光可能发生全反射，故选 B，C。【错解原因】机械地记住光从光密媒质到光疏媒质，可能发生全反射，而不具体分析光通过表面 M 后射到 N 表面光线的入射角的大小是否大于临界角，而错选 C。【分析解
18、答】如图 13-5 所示，光射到表面 M 的入射角为 i(i90)折射角为 r，面 N，因 MN，故其入射角 i=rC。即光只要通过 M 即不可能在表面 N 发生折射。http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网若光通过 M 先射到 MN 面再射到 P 面（如图 136），同样可以证明经 P 面发生反射，反射光线射至 N 面时，由几何关系可以证明入射角 i=r，根据折射定律折射角 r=i，同样不可能发生全反射。故应选 B，D。【评析】同一个初始条件可能有若干个不同结果。这是对考生思维能力的考查。本题中，当光线射到 M 上，发生折射。以 A 为分界点，入射点
19、在 AC 之间，光线先要到达 P 界面，所以一定先要讨论光线在 P 界面上的行为。光线在 P 界面一定会发生反射现象，是否发生折射要看入射角是否大于临界角。由于此问题与本题无关所以可以不讨论它。如果试题提出光线在 P界面的行为时，就要认真讨论。结论是：入射到 M 面光线的入3.光从玻璃射入空气里时传播方向如图 13l 所示，请在图中标出入射角和折射角。【错解】如图 132 所示，为入射角，为折射角。【错解原因】错解原因一是受思维定势的影响，不加分析地认定玻璃与空气总是上下接触的；二是对光的折射及其规律未吃透，将题设文字条件与图形条件结合起来的分析能力差。根据光的折射规律，光从水或玻璃等透明物质
20、射入空气里时，折射角大于入射角，题设文字条件是“从玻璃射入空气”，因此折射角大于入射角，再结合题设所给图形，可知 CD 为界面，AB为法线。【分析解答】如图133 所示，为入射角，折射角（CD 左面为玻璃，右面为空气）。http:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网【评析】解光的折射现象的题目，首先应对光线是从光疏媒质进入光密媒质呢？还是光线是从光密媒质进入光疏媒质作出判断。为了保证你每次做题时，能够不忘判断，建议同学们做光的折射题时，先画出光路图，标出入射光线和出射光线的方向，在界面处标出哪一个是光密媒质，哪一个是光疏媒质。然后再解题。四、四、专题综合专题
21、综合1.（机械波+光路图）麦克斯韦在 1865 年发表的（电磁场的动力学理论）一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。(l）一单色光波在折射率为 1.5 的介质中传播，某时刻电场横波图象如图 1 所示求该光波的频率。(2）图 2 表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于 CD 边的单色光入射到 AC 界面上，a、b 是其中的两条平行光线。光线 a 在玻璃砖中的光路已给出。画出光线 b 从玻璃砖中首次出射的光路图并标出出射光线与界面法线夹角的度数。解析：(l）设光在介质中的传播速度为 v，波长为频率为 f，则f=vv=cnhttp:/ 永久免费组卷搜题网永久免费组卷搜题网htt
22、p:/ 永久免费组卷搜题网联立式得 fcn从波形图上读出波长=410-7m，代人数据解得f=51014Hz（2）光路如图所示2（折射率+全反射+双缝干涉）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（）A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大解析：由nCv 可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A 错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B 错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式nC1sin可知，红光的折射率小，临界角大，C 正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式dLx 可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D 错。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m