内容正文:
高二物理期末复习专题资料
《光》单元复习
考点一:光的折射和全反射问题分析
【例题1】如图所示为半圆形透明介质的横截面,其半径为R.一束光从半圆形透明介质的左边缘以入射角60°射入透明介质,光束在半圆形透明介质的弧形面发生两次反射后刚好从半圆形透明介质的另一边缘射出.已知光在真空中传播的速度为c.则(B)
A.透明介质的折射率为
B.透明介质的折射率为
C.透明介质全反射临界角的正弦值为
D.光线在透明介质中传播时间为
【例题2】一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光、。已知光的频率小于光的频率,下列光路图中可能正确的是( B )
A. B. C. D.
【例题3】2008年北京奥运会上,光纤通讯将覆盖所有奥运场馆为各项比赛提供安全可靠的通信服务,光导纤维是由内芯和外套两层组成,光从一端进入,另一端传出,下列说法正确的是( C)
A.内芯的折射率小于外套的折射率
B.增大光从端面入射的入射角,在端面处可能发生全反射
C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间不相同
D.若红光以如图所示的角度入射,恰能在内芯和外套界面上发生全反射,则改用紫光以同样角度入射时,在内芯和外套界面上将不会发生全反射
要点归纳
1.光的折射问题分析
(1) 折射率公式n=(θ1为真空中的入射角,θ2为某介质中的折射角).
(2) 光的折射与光速、频率、波长的关系的综合分析:
由折射光路判断折射角大小关系→光的频率关系(频率越大,偏折越明显);再根据n=和λ=分析光速和波长的关系.
2.对全反射的理解
当光从光密介质射向光疏介质时,若入射角等于或者大于临界角会发生全反射现象.临界角和介质的折射率关系满足sinC=.
考点二:光的干涉、衍射、偏振和激光的理解和应用
【例题4】 在双缝干涉实验中,用波长为5×10-7 m的黄光照射双缝.已知两缝间的间距为0.3mm,双缝到屏的距离为1.2m,屏上P点到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7 m,则下列说法中正确的是(B)
A.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mm
B.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mm
C.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mm
D.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mm
【例题5】 如图所示,a、b、c、d四个图是单色光在不同条件下形成的干涉或衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是(D)
a b c d
A.a是光的衍射图样 B.b是光的干涉图样
C.c是光的干涉图样 D.d是光的衍射图样
【例题6】 关于光的偏振现象,下列说法中正确的是(B)
A.光的偏振现象说明光是纵波
B.拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰
C.一束自然光通过某偏振片时,只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹,是发生了光的偏振现象
【例题7】 激光技术是在1960年发明的,激光被誉为神奇的光.关于激光的应用,下列说法中正确的是(A)
A.激光用来控制核聚变,是因为它的方向性好,光源的能量就集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度
B.因为激光是相干光,所以它不能像无线电波那样被调制、用来传递信息
C.用激光拦截导弹,摧毁卫星,是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D.能用激光测量地面到月球表面的距离,是因为激光通过地球大气不会发生折射
考点四:实验:测定介质的折射率、用双缝干涉测光的波长
【例题8】某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图中实线所示,大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失.此时只需测量出__玻璃砖直径边转过的角度θ__,即可计算出玻璃砖的折射率.请用你测量的量表示出折射率 n= .
【例题9】在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,其实验光路如图所示,对实验中的一些具体问题,下列意见正确的是_______。
A.若P1、P2的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
B.为减少测量误差,P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应适当小些
C.为了减少作图误差,P3和P4的距离应适当取大些
D.若P1、P2连线与法线NN′夹角较大时,有可能在bb′面发生全反射,所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像
(2)图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的光学面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验