江浙鸭12020版高考物理总复习第十四章光学 电磁波第32讲光的折射全反射课件20190213353.pptx
(浙江选考)2020版高考物理一轮复习第29讲波粒二象性课件
突破二
图像名称 最大初动能Ek与入 射光频率ν的关系图 线 颜色相同、强度不 同的光,光电流与电 压的关系 颜色不同时,光电流 图线形状
光电效应的图像分析
由图线得到的物理量 ①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc ②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0=|-E|=E ③普朗克常量:图线的斜率k=h ①遏止电压Uc:图线与横轴的交点 ②饱和光电流Im:电流的最大值 ③最大初动能:Ek=eUc ①遏止电压Uc1、Uc2
hc 的逸出功,即hνc= =W0。 λc
(3)应用光电效应方程Ek=hν-W0时,注意能量单位电子伏和焦耳的换算 1eV=1.6×10-19J)。
1-1
2 分别用波长为λ和 λ的单色光照射同一金属板,逸出的光电子的最 3
大初动能之比为1 : 2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金
解析 根据光电效应方程Ek=hν-W0知,图线的斜率表示普朗克常量,则h
1 1018 = 15 J· s=6.67×10-34 J· s,D正确;当最大初动能为零时,入射光的频率 1.5 10
等于金属的极限频率,则ν0=1.0×1015 Hz,可知逸出功W0=hν0=6.67×10-34×1 ×1015 J=6.67×10-19 J,A、B正确;入射光的频率越大,光电子的最大初动能
与电压的关系
②饱和光电流Im
③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2 ①截止频率νc:图线与横轴的交点 ②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大 ③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即h=ke
遏止电压Uc与入射 光频率ν的关系图线
典例2 (多选)在光电效应实验中,某同学用同一种材料在不同实验条 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 ( BCE )
高考物理一轮复习第14章光电磁波相对论简介第1讲光的折射全反射课件
答案
解析 作出入射点和出射点的法线，如图所示，由几何关系有
r1＝θ＋α r2＝r3 r4＝β α＋β＝r2＋r3 又 n＝ssiinnrr21＝ssiinnrr43 r1＝60° 得 r4＝60°，β＝60° α＝r1－θ＝30° 由 α＋β＝r2＋r3 得：r2＝r3＝45°
即 n＝ssiinn6405°°＝ 26，v＝nc＝ 6×108 m/s。
解析
考点 2 全反射现象的理解和应用
1.发生全反射的条件 (1)光必须从光密介质进入光疏介质； (2)入射角必须大于或等于临界角。 2．全反射的理解 (1)如果光从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生 全反射现象。 (2)光的全反射遵循光的反射定律，光路是可逆的。
(1)玻璃球冠的折射率； (2)该光线在玻璃球冠中的传播时间(不考虑光线在玻璃球冠中的多次 反射)。
(1)要求玻璃球冠的折射率，需________________。 提示：先画光路图，再利用几何关系找出入射角和折射角
(2)要想求光线在玻璃球冠中的传播时间需要先求________________。 提示：传播距离和传播速度
1.对折射率的理解 (1)公式 n＝ssiinnθθ12中，光不论是从真空射入介质，还是从介质射入真空， θ1 都是指真空中的光线与法线间的夹角，θ2 都是指介质中的光线与法线间 的夹角。 (2)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中 传播速度的大小，v＝nc。 (3)折射率由介质本身的性质和入射光的频率共同决定，与入射角的大 小无关。
解得 n＝ 3。
(2)由几何关系可得，在 N 点反射后的光线过 O 点垂直 BM 从球冠的 Q
点射出
该光线在球冠中的传播距离 s＝R＋cosR30°＋Rtan30°
(江浙选考1)2020版高考物理总复习 第十四章 光学 电磁波 考点强化练32 光的折射 全反射.doc
考点强化练32光的折射全反射1.在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面正上方同等条件下观测发现,b在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大。
关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”根据老师的假定,以下回答正确的是()A.b光的频率最大B.c光的折射率最小C.在水中, a光的波长比b光的短D.在水中,a光的传播速度最大2.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理学奖,他被誉为“光纤通讯之父”。
光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。
下列关于光导纤维的说法正确的是()A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大3.(多选)如图所示,一束光从空气中射向折射率为n=的某种玻璃的表面,θ1表示入射角,则下列说法正确的是()A.当θ1>45°时会发生全反射现象B.只有当θ1=90°时才会发生全反射C.无论入射角θ1是多大,折射角θ2都不会超过45°D.欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射4.一束复合光射向半圆形玻璃砖的圆心O,折射后分开为a、b两束不同颜色的单色光,下列判断中正确的是()A.光束a的频率比光束b大B.在玻璃中传播,光束a的波长比光束b小C.玻璃对光束a的折射率比玻璃对光束b的折射率小D.若光束从玻璃中射向空气,则光束a的临界角比光束b的临界角小5.(多选)一束白光从水中射入真空的折射光线如图所示,若保持入射点O不变而逐渐增大入射角,下述说法中正确的是()A.若红光射到P点,则紫光在P点上方B.若红光射到P点,则紫光在P点下方C.紫光先发生全反射,而红光后发生全反射D.当红光和紫光都发生全反射时,它们的反射光线射到水底时是在同一点6.很多公园的水池底都装有彩灯,当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时,关于光在水面可能发生的反射和折射现象,下列光路图正确的是()7.如图所示,某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率,OA是画在纸上的直线,他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针,如图所示放上玻璃砖(如粗黑线所示),然后插上P3、P4大头针。
(浙江专用版)2020版高考物理复习专题六选修第14讲光的折射全反射讲义
第14讲 光的折射 全反射1．两个公式(1)折射率：n ＝sin θ1sin θ2(2)n ＝c v2．解题技巧(1)作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线． (2)解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识．例1 (多选)(2019·四川省综合能力提升卷)如图所示，等边三角形ABC 为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L ，在截面上一束足够强的细光束从AB 边中点与AB 边成30°入射角由真空射入三棱镜，从BC 边射出的光线与BC 的夹角为30°.则( )A ．玻璃的折射率为 3B ．在BC 边能发生全反射 C ．光在三棱镜中的传播路程0.5LD ．光在三棱镜中的传播时间为3L 2c答案 ACD解析 光射入三棱镜的光路如图所示，i 1＝90°－30°＝60°，由折射定律得：n ＝sin i 1sin r 1①光在BC 边折射时，由折射定律有：1n ＝sin i 2sin r 2②由题意知r 2＝90°－30°＝60°，则i 2＝r 1③联立①②③解得：r 1＝i 2＝30°，n ＝ 3 又因sin C ＝1n ，sin C ＝33则sin i 2＜sin C ，在BC 边不能发生全反射．由几何知识知：从AB 边上射入的光在三棱镜中的传播路程s ＝0.5L ， 光在三棱镜中传播速度v ＝cn ＝33c ， 光在三棱镜中的传播时间t ＝s v＝3L 2c. 拓展训练1 如图所示为一横截面为直角三角形的三棱镜，∠B ＝90°，∠C ＝30°.一束与AB 边成θ＝30°角的光线射向AB 面，在棱镜中经过BC 边一次反射后从AC 边射出，出射光线的折射角为60°.则这种材料的折射率为( )A.2B.3C.43D ．2答案 B解析 作出光路图如图所示，根据几何关系和折射定律有n ＝sin60°sin i ＝sin60°sin (60°－i )，可得：i ＝30°，n ＝3，故B 正确．拓展训练2 (多选)(2019·台州3月一模)图中所示，Ox 轴沿水平方向，Oy 轴沿竖直向上方向．在x ≥0，y ≥0的矩形区域内存在某种分布范围足够广的介质，其折射率只能随着y 的变化而变化．有两束细光束a 、b 入射到介质表面，沿如图所示的路径传播，下列判断正确的是( )A ．此介质的折射率随着y 的增大而增大B ．介质对光a 的折射率比对光b 的折射率大C ．产生海市蜃景现象与上述现象的光学原理类似D ．细光束a 在继续传播的过程中可能会发生全反射 答案 CD解析 由光的传播路径可知，此介质的折射率随y 的增大而减小，故A 错误；介质对b 的偏折更厉害，即对b 光的折射率比对a 光的折射率大，B 错误；由图知，光是从光密介质进入光疏介质，故可能发生全反射，故D 正确．拓展训练3 (多选)(2019·杭州地区重点中学期末)如图所示是一玻璃球体，其半径为R ，O 为球心，AB 为水平直径．M 点是玻璃球的最高点，点光源B 发出的光线BD 从D 点射出，出射光线平行于AB ，已知∠ABD ＝30°，光在真空中的传播速度为c ，则( )A ．此玻璃的折射率为 3B ．光线从B 到D 需用时3R cC ．B 发出的光线不可能在DM 段发生全反射现象D ．B 发出的光线从AD 段射出的光线均平行于AB 答案 AB解析 由题图结合几何知识可得入射角i ＝∠ABD ＝30°，折射角r ＝2∠ABD ＝60°，则此玻璃的折射率为n ＝sin rsin i ＝3，故A 正确．BD 长度s ＝2R cos30°＝3R ，光在玻璃球内传播的速度v ＝c n ，故光线从B 传到D 点的时间为t ＝s v ＝3R c ，故B 正确．由sin C ＝1n ＝33＜22，则临界角C ＜45°，所以若增大∠ABD ，入射角可能大于临界角，所以光线可能在DM 段发生全反射现象，故C 错误．要使出射光线平行于AB ，入射角必为30°，若减小∠ABD ，入射角减小，则从AD 段射出的光线与AB 不平行，故D 错误．[相关知识链接] 1．全反射的条件(1)光从光密介质射向光疏介质．(2)入射角大于或等于临界角，其中临界角：sin C ＝1n.2．光的色散问题(1)同种介质对不同频率的光的折射率不同，频率越高，折射率越大．(2)由n ＝c v ，n ＝λ0λ可知，光的频率越高，在介质中的波速越小，波长越小．[规律方法提炼] 分析思路(1)根据题意严格作出光路图，有时需分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象． (2)明确两介质折射率的大小关系 ①若光疏→光密：定有反射、折射光线．②若光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射．(3)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系(充分考虑三角形、圆的特点)，联立求解．例2 (多选)(2019·浙南名校联盟高三期末)如图，将黄色平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分圆形柱面有光线射出．已知，透明半圆柱体对黄光折射率为n ＝2，半径为R ＝1m ，长为L ＝2m ，不考虑二次反射，那么( )A ．黄光从空气射入半圆柱体速度变小B ．黄光从空气射入半圆柱其光子能量变小C ．有黄光从圆形柱面射出部分的区域面积S ＝23πm 2D ．若只将黄光换成蓝光，有光线从圆形柱面射出部分的面积将增大 答案 AC解析 由v ＝c n，黄光从空气进入半圆柱体速度变小，故A 正确；由于频率不变，故光子能量不变，故B 错误；在半圆面上发生全反射时，sin θ＝1n ，临界角，θ＝30°＝π6，由几何知识，照亮面积S ＝2R θL ＝23πm 2，故C 正确；若换成蓝光，全反射临界角变小，射出的面积S＝2R θL 也变小，故D 错误．拓展训练4 如图所示，某同学将一枚大头针从一边长为6cm 的正方形不透光的轻质薄板正中心垂直于板插入，制作成了一个测定液体折射率的简单装置．他将该装置放在某种液体液面上，调整大头针插入深度，当插入液体中深度为4cm 时，恰好从液面上方任何方向都看不到液体中的大头针，则该液体的折射率为( )A.53B.43C.54D.34 答案 A解析 要恰好从液面上方任何方向均看不到大头针，则要求光线射到薄板边缘界面处时恰好发生全反射，设临界角为C .由临界角与折射率的关系得：sin C ＝1n①由几何关系得：sin C ＝r r 2＋h2＝332＋42＝35② 联立①②式可得：n ＝53.拓展训练5 (多选)(2019·贵州省部分重点中学3月联考) 如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d ，底面镀有反光膜CD ，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A 点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B 点射出(B 点图中未画出)．已知该光线在玻璃砖中的传播速度为22c ，c 为光在真空中的传播速度，则( )A ．平行玻璃砖的折射率为 2B ．入射点A 与出射点B 之间的距离为23d3C ．平行玻璃砖的全反射临界角为30°D ．为了使从A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD 长度至少2d 答案 ABD解析 n ＝c v ＝2，则n ＝sin αsin β＝2，解得β＝30°，则x AB ＝2d tan β＝233dsin C ＝1n，则C ＝45°，则L CD ＝2d tan C ＝2d[相关知识链接] 1．杨氏双缝干涉(1)单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹． (2)白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色． (3)相邻条纹间距公式：Δx ＝l dλ. 2．薄膜干涉(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波．(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹． [规律方法提炼]1．区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉条纹的宽度相同，而单缝衍射的中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄．(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗． 2．亮暗条纹的判断方法(1)如图所示，光源S 1、S 2发出的光到屏上某点的路程差r 2－r 1＝k λ(k ＝0,1,2…)时，光屏上出现亮条纹．(2)光的路程差r 2－r 1＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1,2…)时，光屏上出现暗条纹．例3 (2019·金华十校高三期末)下列关于光的现象说法正确的是( )A．图甲的干涉条纹表明：被检测工件表面的P为凹处，Q为凸处B．图乙为光线通过小圆孔得到的衍射图样C．图丙的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样答案 A解析薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹空气膜的厚度相同，故P处凹陷，Q处凸起，故A项正确；图乙为小圆板得到的衍射图样，中央有泊松亮斑，不是小圆孔的衍射，故B项错误；海市蜃楼是光的折射现象，光导纤维是全反射现象，原理不一样，故C项错误；立体电影是光的偏振，与镜头涂增透膜利用光的干涉原理不相同，故D项错误．拓展训练6(多选)(2019·安徽省皖江名校联盟摸底大联考) 下列说法正确的是( ) A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的色散现象D．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了激光的相干性答案CD解析拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，A错误；用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，B错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，形成光的色散现象，C正确；根据光的衍射与光的干涉特点，泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光的应用可知，全息照相的拍摄利用了激光的相干性的特点，与干涉原理有关，D正确．例4(多选)(2019·杭州市高三期末)真空中有一半径为R、质量分布均匀的玻璃球．现将过球心的截面圆周分成12等份，如图所示．一束复色光沿图示截面从“10点钟”位置以60°入射角射入玻璃球后，分成两束光分别从“1点钟”“2点钟”位置射出．已知真空中的光速为c，下列说法正确的是( )A ．从“1点钟”出射的光束的光子动量比较小B ．改变入射角，两束光在玻璃球中均有可能发生全反射C ．从“2点钟”出射的光束在玻璃球中穿越的时间t ＝3RcD ．通过同一单缝时，从“2点钟”出射的光束比“1点钟”出射的光束衍射更明显 答案 AC解析 根据折射定律知从“1点钟”出射的光束折射率较小，波长较长，由λ＝hp知该光束的动量较小，故A 正确；无论怎样改变入射角，折射光线射到玻璃球内表面时的入射角都等于光束进入玻璃球的折射角，根据光路的可逆性可知两束光在玻璃球中均不可能发生全反射，故B 错误；从“2点钟”出射的光束进入玻璃球折射时折射角为30°，折射率为：n ＝sin i sin r ＝sin60°sin30°＝3，该光束在玻璃球中传播速度为：v ＝c n ＝33c ，传播距离为：s ＝2R cos30°＝3R ，在玻璃球中穿越的时间为：t ＝s v ＝3Rc，故C 正确；从“1点钟”出射的光束波长较长，波动性较强，所以通过同一单缝时，从“1点钟”出射的光束比“2点钟”出射的光束衍射更明显，故D 错误．拓展训练7 (多选)(2018·广东汕头市第二次模拟)在水面下同一深处有两个光源P 、Q ，它们发出不同的单色光，在水面上观察到P 在水面下的深度大于Q ，以下说法正确的是( ) A ．P 光的频率大于Q 光B ．P 光在水中的波长大于Q 光在水中的波长C ．让P 光和Q 光通过同一双缝干涉装置，P 光条纹间的距离小于Q 光D ．让P 光和Q 光通过同一单缝装置，P 光的衍射现象比较显著 答案 BD解析 由视深h ′＝hn 知P 的视深大，说明P 的折射率小，频率小波长更长；由Δx ＝l dλ知，同一干涉装置中，P 的Δx 更大，同一单缝装置，波长更长的P 光衍射现象更明显． 拓展训练8 (多选)(2018·陕西省宝鸡市质检二)如图所示，△OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面，a 、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN (两束光关于OO ′对称)，在棱镜侧面OM 、ON 上反射和折射的情况如图所示，下列说法正确的是( )A ．若光束从玻璃棱镜中射向空气，则光束b 容易发生全反射B ．若保持b 光入射点位置不变，将光束b 顺时针旋转，则NO 面可能有光线射出C ．用a 、b 光在同样的装置做“双缝干涉”实验，a 光的条纹间距大D ．用a 、b 光照射同一狭缝，b 光的衍射现象更明显 答案 ABC解析 由光路图可知，b 光束在NO 面上发生了全反射，而a 光束在MO 面上没有发生全反射，而入射角相同，说明b 光的临界角小于a 光的临界角，由sin C ＝1n分析得知，玻璃对a 光束的折射率小于对b 光束的折射率，由v ＝c n得知，在玻璃中a 光的传播速度比b 光大，a 光的频率小于b 光的频率，由c ＝λf 知，a 光波长大于b 光的波长，则用同样的装置做“双缝干涉”实验时，根据Δx ＝l dλ知，a 光的条纹间距大，故A 、C 正确；保持b 光入射点位置不变，将光束b 顺时针旋转，则入射角减小，故NO 面可能有b 光线射出，故B 正确；因a 光波长大于b 光的波长，故两光照射同一狭缝，波长越大，衍射现象越明显，故D 错误．专题强化练基础题组1．(多选)下列现象或技术涉及光的干涉的是( )答案 CD2．(多选)如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的截面，一束单色平行光射向薄膜，在薄膜上产生干涉条纹，则下列说法正确的是( )A．干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，薄膜上的干涉条纹是水平的C．观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，薄膜上的干涉条纹是竖直的D．用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小答案ABD解析薄膜干涉是由薄膜的前后表面反射回来的两列光波叠加所产生的干涉，选项A正确；眼睛只有在入射光的同一侧才能让反射光进入人眼而观察到干涉现象，由于肥皂液薄膜是上薄下厚，所以薄膜上的干涉条纹是水平的，选项B正确，选项C错误；绿光的波长比黄光的波长短，波长越长则其干涉条纹间距越大，选项D正确．3．(多选)下列关于高中物理教材上插图的说明正确的是( )A．图甲中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率小于周围空气B．图乙中电子表的液晶显示用到了偏振光C．图丙中全息照片的拍摄利用了光的干涉原理D．图丁中的彩色条纹是白光的双缝干涉条纹答案BCD4．(多选)(2019·重庆市第三次调研抽测)下列说法正确的是( )A．发生多普勒效应时，波源的频率并未发生改变B．红外线在水中的传播速度小于紫外线在水中的传播速度C．光的偏振现象说明光波是横波D．在做双缝干涉实验时，光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两明条纹间的距离为Δx，如果只增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大答案 ACD解析 多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故A 正确；紫外线的折射率大于红外线的折射率，根据v ＝c n ，知紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故B 错误；光的偏振现象说明光波是横波，故C 正确；依据干涉条纹间距公式Δx ＝l dλ，当增大双缝到光屏之间的距离l 时Δx 增大，故D 正确．5.(多选)(2017·天津卷·2改编)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 ．若减小入射角i ，则b 光可能先消失B ．在该三棱镜中a 光速度小于b 光速度C ．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D ．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a 光条纹间距大于b 光条纹间距 答案 ACD6．(多选)平行单色光射向一横截面为半圆形的玻璃柱体，射向其圆弧面的光只有图中所示圆心角为θ的一段圆弧上有光射出(不考虑光在玻璃中的多次反射)．已知当入射光为a 光时，θ＝60°，当入射光为b 光时，θ＝90°，则( )A ．该玻璃对a 光的折射率为2B ．该玻璃对b 光的折射率为 3C ．在玻璃中a 光的速度比b 光的速度大D ．用a 光和b 光在同一装置上做双缝干涉实验，a 光的条纹间距小答案 AD解析 由题图知该玻璃对a 光的折射率n ＝1sin30°＝2，故A 正确；该玻璃对b 光的折射率n ＝1sin45°＝2，故B 错误；根据折射定律，可知b 光的折射率较小，根据v ＝c n，可知在玻璃中a 光的速度比b 光的速度小，故C 错误；b 光的频率较小，则波长较大，用a 光和b 光在同一装置上做双缝干涉实验，根据Δx ＝l dλ，可知a 光的条纹间距小，故D 正确．7．(多选)关于双缝干涉条纹，以下说法中正确的是( )A ．用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的单色条纹B ．用同一单色光经双缝干涉后的亮条纹距两缝的距离之差为该单色光波长的整数倍C ．用同一单色光经双缝干涉后的亮条纹距两缝的距离之差一定为该单色光波长的奇数倍D ．用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定为该单色光半波长的奇数倍 答案 ABD解析 用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的单色条纹，故A 正确；当两列光到达同一点上，若它们振动的相位相同，即同一单色光经双缝后到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍时，该处的振动加强，是亮条纹，故B 正确，C 错误；当两列光到达同一点上，若它们振动的相位相反，即同一单色光经双缝后到两缝的距离之差为该色光半波长的奇数倍时，该处的振动减弱，是暗条纹，故D 正确．8．(2019·北京市海淀区3月适应性练习)如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是( )A ．红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化B ．红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化C ．若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖D ．若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小 答案 D解析 波在传播的过程中频率和周期保持不变，在玻璃中，红光的传播速度为v ＝c n ，故红光进入玻璃后的速度会发生变化，在玻璃中，红光的波长λ＝vT ＝cTn，波长发生改变，故A 、B 错误；紫光与红光以相同入射角入射，光从光疏介质射入光密介质，折射角一定小于全反射的临界角，所以能再次从玻璃砖中穿出来，故C 错误；因为n ＝sin θ1sin θ2，紫光的折射率大于红光的折射率，故在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小，D 正确．9．(多选)如图所示，O 1O 2是半圆形玻璃砖过圆心的法线，a 、b 是关于O 1O 2对称的两束平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光路图如图所示，则下列说法正确的是( )A．该玻璃砖对a光的折射率比对b光的折射率小B．有可能a是绿光，b是红光C．两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变D．在真空中，a光的波长比b光的波长长答案ACD解析由题图可知，b光偏离原来的传播方向较多，玻璃对b光的折射率大，故A正确；玻璃对b光的折射率大，b光的频率高，故B错误；光在不同介质中传播，频率不变，故C正确；根据真空中波速c＝λν，b光频率高，波长短，故D正确．10．(多选)(2019·嘉、丽3月联考)如图所示，玻璃中有一足够长的长方体空气泡．玻璃中有两束平行的光：甲光(红光)和乙光(紫光)，两者相距为d，斜射到空气泡上表面，则( )A．若甲光能从矩形空气泡的下表面射出，则乙光一定也能从下表面射出B．若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，则出射光线间距离一定小于dC．若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，则出射光线间距离一定大于dD．甲、乙两种光，均是原子核外电子受激发而产生的答案CD解析根据折射率的公式可知，光进入空气后的折射角将大于入射角，所以都向右偏折，乙光有可能从空气泡的右侧边射出，故A错误；光线通过平行空气泡时，要发生两次折射，因为空气泡上下两个表面平行，上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性，可知出射光线与入射光线一定平行．由于紫光的折射率大于红光的折射率，紫光通过空气泡后光线的侧移较大，所以两条出射光线间距一定大于d，故B错误，C正确；根据光产生的原理可知，红色光与紫色光都是原子核外电子受激发而产生的，故D正确．能力题组11．(多选)如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有能量均匀分布的平行红光垂直入射到半球的底面上(只考虑首次射向球面的光，忽略玻璃对光能的吸收，sin40°≈23)( )A ．若换成紫光射入，在球面上发生全反射的区域面积将减小B ．射向球面的红光约有13的能量被全反射 C ．射向球面的红光约有59的能量被全反射 D ．距光轴R 3的入射光经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离为3(22＋3)5R 答案 CD12．(多选)(2019·广东省“六校”第三次联考)一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H ，在水池的底部放一点光源S ，其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为105°，如图所示．则( )A ．液体的折射率为 2B ．液体的折射率为2C ．液体表面亮斑的面积为πH 2D ．液体表面亮斑的面积为2H 2答案 AC解析 由题图知，入射角θ1＝30°， 折射角θ2＝180°－105°－30°＝45° n ＝sin θ2sin θ1＝ 2 若发生全反射，入射角C 应满足：sin C ＝1n，解得C ＝45°， 亮斑半径R ＝H tan C ＝H ，亮斑面积S ＝πH 2.13．(2019·山东德州市上学期期末)如图所示，半圆形玻璃砖半径为8cm ，使直径AB 垂直于屏幕并接触于B 点，当激光束a 以i ＝30°的入射角射向玻璃砖的圆心O 时，在屏幕上M 点出现光斑，测得M 到B 的距离为8cm.则玻璃砖的折射率为________．要使激光束不能从AB 面射出，则入射角i 至少应为____________．答案 2 45°解析 因MB ＝OB ＝8cm ，可知折射角为r ＝45°，根据光的折射定律可得：n ＝sin r sin i ＝sin45°sin30°＝2；临界角sin C ＝1n ＝22，可得C ＝45°，即要使激光束不能从AB 面射出，则入射角i 至少应为45°.14．(2018·全国卷Ⅰ·34(1))如图，△ABC 为一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°，则玻璃对红光的折射率为________．若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D 点射出时的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°.答案 3 大于解析 根据光路的可逆性，在AC 面，入射角为60°时，折射角为30°.根据光的折射定律有n ＝sin60°sin30°＝ 3. 玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，沿同一路径入射时，入射角仍为30°不变，对应的折射角变大，因此折射角大于60°.。
(江浙选考1)2020版高考物理总复习 第十四章 光学 电磁波 考点强化练33 光的波动性 电磁波
考点加强练33光的颠簸性电磁波1.(多项选择)以下属于光的干预现象的是()2.以下现象中,属于光的衍射的是()3.对于杨氏双缝干预实验,以下说法正确的选项是()D.照耀到单缝的单色光的频次越高,光屏上出现的条纹越宽4.(多项选择)在单缝衍射实验中,以下说法正确的选项是()A.将入射光由黄光换成绿光,衍射条纹变窄B.使单缝宽度变小,衍射条纹变窄D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹变宽5.(多项选择)(2018杭州高考命题展望)对于以下现象的表述正确的选项是()6.(2018浙江金华十校期末)以下说法错误的选项是()7.(多项选择)以下图为某时辰LC振荡电路所处的状态,已知电容器中的电场方向与线圈中的磁场方向都向上,则该时辰()8.(多项选择)对于电磁波,以下说法中正确的选项是()B.在电磁波发射技术中,使电磁波随各样信号而改变的技术叫调制C.挪动电话内,只有无线电接收装置,没有无线电发射装置D.振荡电路的频次越高,发射电磁波的本事越大9.(2018浙江绍兴一中期中)(1)在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验(如图)后,某同学得出以下几种结论中,说法正确的选项是。
B.入射角应尽量小些,防备在另一侧面发生全反射1、P2及P3、P4之间的距离应适合大些D.入射角越大越好,这样丈量偏差能尽可能的减小E.玻璃砖的折射率与入射角相关,入射角越大,测得折射率越大F.玻璃砖的折射率与入射角没关,入射角越大,折射角越大,可是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数G.玻璃砖的折射率与入射角没关,入射角越大,折射角越大,可是入射角与折射角的比值是一个常数(2)做“用双缝干展望光的波长”实验中,使用的双缝间距d=0.20 mm,双缝到光屏的距离L=600 mm,察看到的干预条纹以下图。
①在丈量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”),分划板上的刻度线处于x1、x2地点时,对应的示数以下图,则分划板地点x1= mm,x2= mm;②相邻亮纹的间距Δx= mm;③计算单色光的波长的公式λ=(用L、d、x1、x2表示);④代入数据计算单色光的波长λ= m(结果保存两位有效数字)。
浙江专版2025届高考物理一轮总复习第13单元光学第33讲光的折射全反射课件新人教版
是 B
。
(2)小张发现玻璃砖上下表面不一样,一面是光滑的,一面是磨砂的,小张要
将玻璃砖选择 磨砂的面 (选填“磨砂的面”或“光滑的面”)与白纸接触的
放置方法进行实验较为合理。
(3)小张正确操作插好了4枚大头针,如图所示,请帮助小张画出正确的光路
1.68(1.65~1.70均可)
图。然后进行测量和计算,得出该玻璃砖的折射率n=__________________
如图所示,真空中有一截面为等腰直角三角形ABC的光学介质,其上方放置
了一块平面镜,该平面镜所在平面与三角形的底面AC(长为L)平行且相距
3+1
1
。现一束光从底面上的点(与点距离为 4L)垂直底面入射,该束光
4
为√
在界面AB上的E点(图中未画出)发生反射和折射;若把反射光到达界面BC的
位置记为F点(图中未画出),发现折射光经过平面镜发生一次反射后也恰能到
射的临界角越小。
1
C=
。介质的折射率越大,发生全反
4.光导纤维
光导纤维的原理是利用光的全反射。如图所示。
[练一练]
1.判断下列说法对错
(1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射。( × )
(2)若光从空气中射入水中,它的传播速度一定减小。( √ )
1
(3)已知介质对某单色光的临界角为C,则该介质的折射率等于 。(
若入射角大于临界角,会发生全反射,故C可能发生,D不可能发生。
3.(多选)如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源S,它发出的是两种不同
颜色的a光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为
由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域,周边为环状单色光区域,且
高考物理一轮复习课件光学电磁波相对论光的折射全反射
光的干涉和衍射
光的干涉
两列或几列光波在空间某些区域相遇时相互加强，在某些区域相遇时相互减弱，形成稳定 的强弱分布的现象。
光的衍射
光在传播过程中，遇到障碍物或小孔后，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播 的现象。
干涉和衍射的区别
干涉是两列波相遇时相互叠加而形成的现象，而衍射是波遇到障碍物或小孔后偏离直线传 播的现象。干涉产生的明暗相间的条纹是等间距的，而衍射产生的明暗相间的条纹是不等 间距的。
相对论的基本原理
相对性原理
物理定律在所有惯性参照系中都具有相同的形式，无法通 过实验区分一个相对于地球静止的参照系和一个相对于地 球匀速运动的参照系。
光速不变原理
在任何惯性参照系中，光在真空中的传播速度都是相同的 ，与光源和观察者的运动状态无关。
质能关系
质量和能量之间存在等效性，可以通过爱因斯坦质能方程 E=mc²进行转换。
相对论中的时间和空间
时间膨胀效应
在相对论中，时间不再是绝对的概念，而是与观察者的运动状态有关。运动物体的时间相对于静止观察者会变慢，称 为时间膨胀效应。
长度收缩效应
运动物体的长度在运动方向上相对于静止观察者会变短，称为长度收缩效应。这是由于观察者和物体之间的相对运动 导致观察结果的变化。
同时性的相对性
光纤通信原理
在光纤通信中，发送端将电信号转换成光信号，通过光纤传输到接收端，接收端再将光信号转换成电信号。由于 光纤具有传输损耗低、抗干扰能力强、保密性好等优点，因此光纤通信在现代通信领域得到了广泛应用。
CHAPTER 04
光学仪器与成像原理
透镜成像原理及公式
透镜成像原理
光线通过透镜后，由于透镜的特 殊形状，使得光线发生折射，从 而实现成像。
(人教通用版)2020高考物理 第14章 第3讲 光的折射 全反射课件
思维诊断：
(1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射。
(× )
(2)折射率跟折射角的正弦成正比。
(× )
(3)只要入射角足够大，就能发生全反射。
(× )
(4)折射定律是托勒密发现的。
(× )
(5)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小
(√ )
(6)已知介质对某单色光的临界角为 C，则该介质的折射率等于sin1C。 ( √ )
2，解得 α＝arctan 2，故 D 正确；光从光疏介质射入光密介质时，无论入射角 为多大，都不会发生全反射，故 E 错误。
• 3．如图，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，下图能正确描述其光路的是
(A)
• [解析] 光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生 全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有 折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误。当 光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线， 且入射角大于折射角，选项B、D错误。
与入射光线分别位于法线的________两；侧 • 入射角的正弦与折射角的正弦_____成_正__比__。
• (2)表达式：___ss_ii_nn_θθ_12_＝n12，式中n12是比例常数。
• (3)在光的折射现象中，光路是_____可__逆_的。
3．折射率 (1) 定 义 ： 光 从 真 空 射 入 某 种 介 质 发 生 折 射 时 ， __入__射_角_____ 的 正 弦 与 __折__射_角_____的正弦的比值。 (2)物理意义：折射率仅反映介质的__光__学____特性，折射率大，说明光从真空 射入到该介质时偏折大，反之偏折小。
• 2．光的色散： • (1)色散现象：白光通过三棱镜会形成_______由__红_到__紫七种色光组成的彩色
2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第十四章光第1讲光的折射、全反射
第1讲光的折射全反射整合教材·夯实必备知识一、光的折射定律折射率(选一第四章第1节)1.折射现象:如图1,光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质,这个现象叫作光的反射;另一部分光会进入第2种介质,这个现象叫作光的折射。
2.折射定律内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
3.折射率(1)物理意义:折射率反映介质的光学特性,折射率大,说明光从真空射入到该介质时偏折角大,反之偏折角小。
如图,组成白光的7种色光中,紫光的折射率最大,偏折角最大。
(2)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率。
(3)定义式:n=sinθ1sinθ2(4)计算公式:n=c,因v<c,故任何介质的折射率总大于1。
v二、全反射(选一第四章第2节)1.定义:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,只剩下反射光线的现象。
2.条件:(1)光从光密介质射向光疏介质。
(2)入射角大于或等于临界角。
3.临界角:折射角等于90°时的入射角。
若光从介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全。
介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。
反射的临界角为C,则sin C=1n4.应用实例:光导纤维、全反射棱镜【质疑辨析】角度1光的折射、折射率(1)光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发生改变。
(×)(2)由n=sinθ1可知折射率与入射角的正弦成正比,与折射角的正弦成反比。
(×) sinθ2(3)不同色光以相同入射角从空气进入某种介质,折射率越大的色光,折射角越大。
(×)(4)玻璃的折射率通常是1.5~1.8,因此玻璃一定是光密介质。
(×)角度2全反射(5)只要入射角足够大,就一定可以发生全反射。