第四节 光学、原子物理
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第四节光学、原子物理
一、知识结构
(一)光学
1.
2.
3.掌握光的折射规律及其应用;了解全反射的条件及临界角的计算,理解棱镜的作用原
4.明确透镜的成像原理和成像规律,能熟练应用三条特殊光线的作用和物像的对应关系
5.
6.掌握光的电磁学说的内容;明确不同电磁波产生的机理和各种射线的特点和作用。理
7.掌握光电效应规律,理解光电效应四个实验的结论,了解光的波粒二象性的含义。
(二)
1.
2.
3.掌握α、β、γ
4.
例1 下列成像中,能满足物像位置互换(即在成像处换上物体,则在原物体处一定成像)的是( )
A.平面镜成像
B.
C.置于空气中的玻璃凸透镜成实像
D.置于空气中的玻璃凸透镜成虚像
【解析】由光路可逆原理,本题的正确选项是C
例2 在“测定玻璃的折射率”实验中,已画好玻璃砖界面两直线aa′与bb′后,不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点,如下图左所示,若其它操作正确,则测得的折射率将
( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.
【解析】要解决本题,一是需要对测折射率的原理有透彻的理解,二是要善于画光路图。
设P1、P2、P3、P4是正确操作所得到的四枚大头针的位置,画出光路图后可知,即使玻璃砖向上平移一些,如上图右所示,实际的入射角没有改变。实际的折射光线是O1O′1,而
现在误把O 2O ′2作为折射光线,由于O 1O ′1平行于O 2O ′2,所以折射角没有改变,因此折射率不变。
例3 如右图所示,折射率为n =2的液面上有一点光源S ,
发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h
的平面镜M 的O 点上,当平面镜绕垂直于纸面的轴O 以角速度ω
逆时针方向匀速转动时,液面上的观察者跟踪观察,发现液面上
有一光斑掠过,且光斑到P
(1)
(2)光斑在P
【解析】光线垂直于液面入射,平面镜水平放置时反射光线沿原路返回,平面镜绕O
逆时针方向转动时经平面镜的反射,光开始逆时针转动,液面上的观察者能得到由液面折射出去的光线,则看到液面上的光斑,从P 处向左再也看不到光斑,说明从平面镜反射P 点的光线在液面产生全反射,根据在P 处产生全反射条件得:
︒90sin sin θ=n 1=2
1 sin θ=2
2,θ=45° (1)因为θ=45°,PA =OA =h ,t =ω8π=ω
8π -V =ω
8πh =π
h ω8 (2)光斑转到P 位置的速度是由光线的伸长速度和光线的绕O 转动的线速度合成的,光
斑在P 位置的线速度为22ωh
v =v 线/cos45°=22ωh/cos45°=4ωh 。
例4 如右图为查德威克发现中子的实验示意图,其中
①为 ,② ,核反应方程
为
【解析】有关原子物理的题目每年高考都有题,但以选
择题和填空题为主,要求我们复习时注意有关的理论提出都是依据实验结果的,因此要注意
每个理论的实验依据
答案:中子流 质子流 94Be+ 42He 126C+ 10n
(一)
1.红色、绿色和黄色的三束平行光分别沿主光轴射向同一个玻璃凸透镜,通过透镜折射后会聚到主轴上,会聚点到光心的距离分别是f红、f黄、f绿,则( )
A.f红=f绿=f黄
B.f红<f黄<f绿
C.f绿<f黄<f红
D.f红>f绿>f黄
2.如图所示,OO′为透镜的主光轴,当将点光源置于A点时,其像位置在B点,则 ( )
A.当将点光源置于B点时,则像必成在A点
B.当将点光源置于B点时,则像一定不会成在A点
C.该透镜是凸透镜
D.该透镜是凹透镜
3.如图所示,一条光线射到凸透镜上,某人画出了该光线经透镜折射后的光路,其中肯定不正确的是 ( )
A.①光线
B.
C.③光线
D.
4.如图所示,a、b、c是三块折射率不同的透明介质平板玻璃,彼此平行放置,且有n a
<n b<n c,一束单色光线由空气中以入射角i射到介质a中,当光线
由介质c射到空气中时,折射角为r,则有
( )
A.i>r
B.i=r
C.i<r
D.
5.照相机的镜头相当于一个凸透镜,如果不慎在镜头上染上一个小墨点,则照出的相片上 ( )
A.有一个放大的墨影
B.
C.一片漆黑
D.
6.一种电磁波入射到一个直径为1m的圆孔上,所观察到的衍射现象是明显的,这种波属于电磁波谱中的哪个区域
( )
A.r射线
B.可见光
C.x射线
D.
8.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏
验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角
度(如图),这时 ( )
A.
B.
C.
D.
9.某单色光在真空中的波长为λ,光速为c,普朗克常量为h.现光以入射角i由真空射入水中,折射角为r,则( )
A.i<r
B.光在水中的波长为λ1=(sini/sinr)λ
C.每个光子在水中的能量E=(hcsinr) /(λsini)
D.每个光子在水中的能量E=(hc)/λ
11.一束单色光照射到处于基态的一些氢原子上。氢原子吸收光子后能辐射出频率v1、v2、v3三种不同光子,且v1<v2<v3。则入射的单色光的频率是( )
A.v1
B.v2
C.v3
D.v1+v2+v3