北京理工大学物理光学总复习二解析
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习含答案解析
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习含答案解析一、选择题1．下列说法正确的是（）A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大2．5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络．5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍．关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是A．在真空中的传播速度更快B．在真空中的波长更长C．衍射的本领更强D．频率更高，相同时间传递的信息量更大3．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（）A．振荡电流i在增大B．电容器正在放电C．磁场能正在向电场能转化D．电场能正在向磁场能转化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．如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，.则()A．λa<λb，n a>n b B．λa>λb，n a<n bC．λa<λb，n a <n b D．λa>λb，n a >n b6．下面事实与光的干涉有关的是（）A．用光导纤维传输信号B．水面上的油膜呈现彩色C．水中的气泡显得格外明亮D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带7．下列说法正确的是（）A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏8．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )A．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B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象9．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（）A.在真空中的波长较短B.在玻璃中传播的速度较大C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大D.其在空气中传播速度大10．下列关于电磁波的说法正确的是A．电磁波是横波B．电磁波只能在真空中传播C．在真空中，电磁波的频率越大，传播速度越大D．在真空中，电磁波的频率越大，传播速度越小11．两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面，只产生两束光线，光路图如图所示，则A．两束光在水中传播时，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度B．两束光在水中传播时波长一样C．两束光线通过同一小孔时，光线Ⅰ的衍射现象更明显D．光束Ⅰ从水中到空气中频率变大12．物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）A．a光光子的能量小于b光光子的能量B．若增大入射角i，则a光可能先消失C．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D．在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长短13．下图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹．若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以A．将光屏移近双缝B．更换滤光片，改用波长更长的单色光C．增大双缝的间距D．将光源向双缝移动一小段距离14．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则A．中间条纹间距较两侧更宽B．不同色光形成的条纹完全重合C．双缝间距离越大，条纹间距也越大D．遮住一条缝后，仍有明暗相间的条纹15．下列关于电磁波的说法，正确的是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电场随时间变化时，一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在16．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17．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小18．在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( ）A．向上移动 B．向下移动C．不动 D．可能向上移动，也可能向下移动19．如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置， a是标准样板。
北京理工大学光电学院《819物理光学》历年考研真题汇编
目 录2015年北京理工大学819物理光学考研真题（回忆版）2014年北京理工大学819物理光学考研真题（回忆版）2008年北京理工大学819物理光学考研真题2007年北京理工大学419物理光学考研真题2006年北京理工大学419物理光学考研真题2005年北京理工大学419物理光学考研真题2004年北京理工大学419物理光学考研真题2003年北京理工大学419物理光学考研真题2015年北京理工大学819物理光学考研真题（回忆版）口冷做**12、取•£雄J,*af*t中fc*'^u^'c z，.7:/<*',上Sx*4V胃上*'伊）4gRjZP除场WVG次.自如£*旬氏」野怵*•-**■"l，*<X^£阳v4>4L A4ii J免由诺，叩次「」•V心3L&K可卞+*£"扣hU-k M,g*X/虬14h，浏勺▲土*t b七4ttl I h叶*入夏K孑g冠光位枷品休次4克4探阳队作扇*揩题比予而¥MlWLg牛研判辎姓第占题，吊初推71（回忆版）*答桂成&谟1溢寸■福i*cn«qe±rE-ttt.北京猝工大拳2063年攻读■士学位希究生入学港试试贬初I代跖819为目名痢=坊敦馥,堵空了（4。
分）1.（10分、单色自妣光从折射宰为E的受盼介夜I村入折史：仁疽明介灰2中，在两介员的分界而上，特发生场反般斑梁.殳打犬魄反力我偏基元的条件是d，比乾曳财光波的择动方胃丸3」:质足③_£1转发生全反射.全疚野的界角0可表求龙M一2.。
0分）再宜光在同一空倪区域登10产生块定干涉港涪的小魏冬代压①・@.③，产生两束或者多崖枷干光的主受方法在冬・©_-•,3.“0分）在光ts夫3fQJt$n射中，刍光楹常致定河.第mia&j射务"和光波波长/之阍的美系虹①一.当光波波长南大时.网一垠浴烷衍射角将q_：当衍财垠rn增大时.光槌的尤还分用本候③.4.U0分）单色自炫光洪从各向国性均勾介厌射入单的西体，如入射角且岛体的尤输在入射贸力,光波在晶体中将分成。
北京理工大学819物理光学2000-01、03-08、14年(14年回忆版)考研专业课历年真题汇编
2014年北理工819物理光学试题
一．名词解释（10分）
1. 波面 (好像是波面，比较简单)
2.清晰度
二．填空题（30分）
似乎都是第一章的东西，好像还有关于o光、e光的知识点。
比较基础，具体的我就记不清楚了。
三．简答题（共60分，每道题20分）
这里的简答题并不简单，也不是简答就能解决的，感觉挺难的。
1. 七种光的辨别。
椭圆偏振光、部分椭圆偏振光、圆偏振光、部分圆偏振
光、线偏振光、部分线偏振光、自然光。
给你一个检偏器和一个1/4波
片。
2. 给了下面其中一个公式（我不记得是哪一个），然后有几问，只记得好像
有对光栅方程的考察，还有就是参数a,d,N对光栅的影响。
（这道题相对
第一道题就比较简单，只要把书本上的知识点记牢并且理解就行了）
3．这道题我考试前做过，不过也不太简单。
（我感觉就是一计算题，而不是简答题）题目大意就是一平面波与一球面波干涉，求出干涉强度。
与2006年北理期末考题是一样的。
高考物理二轮复习专题解析—光学、电磁波
高考物理复习专题解析—光学、电磁波命题规律 1.命题角度：(1)光的折射与全反射；(2)光的干涉和衍射；(3)电磁波；(4)几何光学与物理光学的综合分析.2.常用方法：几何分析法，光路可逆.3.常考题型：选择题、计算题．考点一光的折射与全反射1．常用的三个公式sinθ1sinθ2＝n，n＝cv，sin C＝1.n2．折射率的理解(1)折射率与介质和光的频率有关，与入射角的大小无关．(2)光密介质指折射率较大的介质，而不是指密度大的介质．(3)同一种介质中，频率越高的光折射率越大，传播速度越小．3．求解光的折射和全反射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图，特别注意全反射的临界光线．(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系．(3)利用折射定律等公式求解．(4)注意折射现象中光路的可逆性．例1(多选)(2022·湖北省八市二模)一种“光开关”的“核心区”如图中虚线框区域所示，其中1、2是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚线框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能．单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为2，下列说法正确的是()A ．若不充入介质，则能实现“关”功能B ．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，则有可能实现“开”功能C ．若充入的介质相对棱镜是光密介质，则有可能实现“关”功能D ．单色光a 通过“光开关”后传播方向一定改变答案AB解析若不充入介质，单色光a 从1的左侧垂直于棱镜表面射入，在斜边界面入射角为45°，由全反射的条件可知sin C ＝1n ＝12<sin 45°＝22，不充入介质，就会发生全反射，光不能通过2，即不充入介质，则能实现“关”功能，A 正确；若充入的介质相对棱镜是光疏介质，单色光a 将向下偏折，则有可能实现“开”功能，B 正确；若充入的介质相对棱镜是光密介质，单色光a 将向上偏折，则处于开状态，不可能实现“关”功能，C 错误；单色光a 通过“光开关”后传播方向不会改变，D 错误．例2(2022·山东卷·7)柱状光学器件横截面如图所示，OP 右侧是以O 为圆心、半径为R 的14圆，左侧是直角梯形，AP 长为R ，AC 与CO 夹角45°，AC 中点为B .a 、b 两种频率的细激光束，垂直AB 面入射，器件介质对a 、b 光的折射率分别为1.42、1.40.保持光的入射方向不变，入射点从A 向B 移动过程中，能在PM 面全反射后，从OM 面出射的光是(不考虑三次反射以后的光)()A ．仅有a 光B ．仅有b 光C ．a 、b 光都可以D ．a 、b 光都不可以答案A解析当两种频率的细激光束从A 点垂直于AB 面入射时，由几何知识可知，激光沿直线传播到O 点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去，如图甲，保持光的入射方向不变，入射点从A 向B 移动过程中，如图乙，可知激光沿直线传播到CO 面经反射，射向PM 面，入射点从A 向B 移动过程中，光线传播到PM 面的入射角逐渐增大．当入射点为B 点时，如图丙所示，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到PM 面的P 点，此时光线在PM 面上的入射角最大，设为α，由几何关系得α＝45°，根据全反射临界角公式得sin C a ＝1n a ＝11.42<22sin C b ＝1n b ＝11.40>22两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为C a <45°<C b ，故在入射光从A 向B 移动过程中，a 光能在PM 面全反射后，从OM 面射出，b 光不能在PM 面发生全反射，故A 正确，B 、C 、D 错误．例3(2022·河北省模拟)如图所示，AOB 为半径为R 的扇形玻璃砖，一束细光照射到AO 面上的C 点，入射角为60°，折射光线平行于BO 边，C 点到BO 面的距离为R 2，AD ⊥BO ，∠DAO＝30°，光在空气中的传播速度为c ，求：(1)玻璃砖的折射率；(2)光在玻璃砖中传播的时间．答案(1)3(2)2R c解析(1)光路如图所示，由几何知识可知，在AO 面上光线的折射角为30°，所以玻璃砖的折射率n ＝sin 60°sin 30°＝ 3.(2)由于折射光线CE 平行于BO ，光线在圆弧面上的入射点E 到BO 的距离也为R2即EF ＝R2所以α满足sin α＝EFOE ＝12解得α＝30°由几何关系可知CE ＝R cos α＝233R又知光在玻璃中的传播速度v ＝cn故t ＝CE v ＝2R c.考点二光的波动性电磁波1．光的干涉现象：双缝干涉、薄膜干涉(油膜、空气膜、增透膜、牛顿环)；光的衍射现象：单缝衍射、圆孔衍射、光栅衍射、泊松亮斑．2．光的双缝干涉和单缝衍射的比较双缝干涉单缝衍射发生条件两束光频率相同、相位差恒定障碍物或狭缝的尺寸足够小(明显衍射现象)图样不同点条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽条纹间距各相邻条纹间距相等各相邻条纹间距不等亮度情况清晰条纹，亮度基本相等中央条纹最亮，两边变暗与光的偏振的区别干涉、衍射都是波特有的现象；光的偏振现象说明光是横波3.电磁振荡和电磁波(1)电磁振荡：T＝2πLC，电流为0时电场能最大，电流最大时磁场能最大．(2)麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场．(3)电磁波传播不需要介质，在介质中传播时速度与介质材料和电磁波频率有关．(4)电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱．按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．例4(多选)(2020·江苏卷·13B(1))电磁波广泛应用在现代医疗中．下列属于电磁波应用的医用器械有()A．杀菌用的紫外灯B．拍胸片的X光机C．治疗咽喉炎的超声波雾化器D．检查血流情况的“彩超”机答案AB解析杀菌用的紫外灯是利用紫外线进行灭菌消毒；X光机是利用X射线的穿透作用；超声波雾化器和“彩超”机是利用超声波工作的，故选A、B.例5(2021·山东卷·7)用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹．下列关于该区域薄膜厚度d 随坐标x 的变化图像，可能正确的是()答案D解析从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为Δx ＝2d ，即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差Δx ＝nλ时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为12λ，在题图中相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大，则薄膜的厚度逐渐变小，因条纹宽度逐渐变宽，则厚度不是均匀变小，故选D.例6(2022·山东泰安市期末)如图实验装置，单色线光源S 垂直纸面水平放置，平面镜水平放置在桌面上．单色线光源S 发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再入射到光屏上，光屏上会出现明暗相间的条纹，下列说法正确的是()A ．光屏上的条纹与水平面垂直，是光的干涉现象B ．光屏上的条纹与水平面平行，是光的衍射现象C ．将光屏沿水平方向远离线光源S ，相邻亮条纹间距增大D ．将线光源S 沿竖直方向靠近平面镜，相邻亮条纹间距减小答案C解析平面镜的反射光相当于从S 的像发出的光，所以该装置类似于双缝干涉装置，所以能在光屏上观察到与镜面平行的干涉条纹，不是光的衍射现象，A 、B 错误；将光屏沿水平方向远离线光源S ，即l 增大，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝ldλ，可知屏上的两个相邻亮条纹间的距离增大，C正确；若将线光源S沿竖直方向靠近平面镜，相当于减小了两束干涉光的间距d，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ldλ，可知屏上的两个相邻亮条纹间的距离增大，D错误．考点三几何光学与物理光学的综合应用1．含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同．2．各种色光的比较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率f低→高同一介质中的折射率小→大同一介质中速度大→小波长大→小临界角大→小通过棱镜的偏折角小→大例7(多选)(2022·山西晋中市榆次区一模)《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”．如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光．下列说法正确的是()A．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹B．水滴对a光的临界角小于对b光的临界角C ．在水滴中，a 光的波长大于b 光的波长D ．a 、b 光分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距较小答案ABD解析雨后太阳光入射到水滴中发生折射时，不同颜色光折射率不同，偏折程度不同而形成彩虹，即发生色散而形成彩虹，故A 正确；第一次折射时，入射角相同，a 光的折射角较小，根据n ＝sin i sin r 可知，a 光的折射率较大，根据sin C ＝1n 可知，水滴对a 光的临界角小于对b 光的临界角，故B 正确；因为a 光的折射率较大，所以a 光频率较大，波长较短，故C 错误；双缝条纹间距与波长成正比，a 光波长较短，条纹间距较小，故D 正确.1．(多选)(2022·甘肃省第一次诊断)用同一双缝干涉实验装置分别做甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹如图甲、乙所示．下列说法正确的是()A ．甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度B ．在同一种介质中，甲光的折射率小于乙光的折射率C ．从同种介质射向空气，且发生全反射时，甲光的临界角小于乙光的临界角D ．遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象答案ABD解析根据双缝条纹间距公式可知Δx ＝Ldλ，由题目可知甲、乙的L 和d 相同，甲的条纹间距大，所以甲的波长大于乙的波长，在同一种介质中，甲的折射率较小，传播速度较大，A 、B 正确；由全反射的临界角公式sin C ＝1n 可知，折射率越小，全反射的临界角越大，故甲发生全反射的临界角大于乙的，C 错误；在障碍物的尺寸与光的波长相当，或者更小的时候，衍射现象更明显，故遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象，D 正确．2．(2022·浙江精诚联盟联考)如图所示，图中阴影部分ABC 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC 为一半径为R 的14圆弧，D 为圆弧面圆心，ABCD 构成正方形，在B 处有一点光源，该材料对该光的折射率n ＝2，只考虑首次从圆弧AC 全反射与折射的光线．则下列说法中正确的是()A ．从D 点观察，圆弧AC 被照亮的弧长有πR6B ．AD 边和CD 边有一部分接收不到点光源经圆弧AC 折射的光线C ．点光源经圆弧AC 全反射射到AB 边，这部分长度为R 2D ．从D 点观察，看到B 处点光源的像比实际位置更远离AC 面答案A解析根据sin C ＝1n，得临界角C ＝45°，设在E 点刚好发生全反射，由几何关系可知∠ADE＝30°在△DBE 中根据正弦定理有DEsin ∠EBD ＝DB sin180°－C，可得∠EBD ＝30°，则∠EDB ＝15°同理，可知在DB 连线另一侧的F 点发生全反射时∠FDC ＝30°，故从D 点观察，圆弧AC 被照亮的弧长l ＝πR6，故A 正确；根据光的折射，AD 边和CD 边都会有经圆弧AC 折射的光线照到，故B 错误；点光源经圆弧AC 全反射射到AB 边，这部分长度为s ＝R (1－2tan 15°)，故C 错误；从D 点观察，看到B 处点光源的像比实际位置更靠近AC 面，故D 错误．3．(2022·安徽省二模)如图(a)所示电视机遥控器中有一个用透明介质封装的发光二极管，它发出红外光来控制电视机的各种功能．一兴趣小组找来一个用此种材料制成的半圆柱体，利用插针法测定该透明介质的折射率．实验中用A 、B 两个大头针确定入射光路，C 、D 两个大头针确定出射光路．P 和Q 分别是入射点和出射点，且AB ⊥MN ，如图(b)所示．测得半圆柱体的半径R ＝5cm ，OP ＝1cm ，DQ ＝4cm ，D 到法线OQ 的距离DG ＝2cm.已知光速c ＝3.0×108m/s.(1)求该透明介质的折射率和光在该介质中传播的速度大小；(2)实际测得封装二极管的半球直径d ＝5mm ，发光二极管的发光面是以EF 为直径的发光圆盘，其圆心位于半球的球心点O ，如图(c)所示．为确保发光面发出的红外光第一次到达半球面时都不发生全反射，发光二极管的发光面半径r 最大应为多大？答案(1)2.51.2×108m/s(2)1mm解析(1)设∠DQG 为i ，∠OQP 为r ，由几何关系得sin i ＝DGDQ，sin r ＝OP OQ由折射定律n ＝sin i sin r代入数据解得n ＝2.5由n ＝c v 可得v ＝cn＝1.2×108m/s(2)设E 点发出的光线ES 、ET 与法线的夹角分别为θ和α，ES ⊥EF ，光线ET 为任一光线，过O 点向TE 作垂线OZ ，设OZ 为h ，则sin α＝h d 2，sin θ＝r d 2又h <r ，所以sin α<sin θ可得α<θ即光线在ES 的入射角最大，分析可知，θ达到临界角时r 最大，则sin θ＝r d 2＝1n 解得r ＝1mm.专题强化练[保分基础练]1．(2022·山东日照市期末)物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律．下列关于物理光学知识的理解正确的是()A ．泊松亮斑是光通过圆孔衍射时形成的B ．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理C ．白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象D ．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答案B 解析泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，A 错误；光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理，B 正确；白光通过三棱镜呈现彩色图样是光的色散现象，C 错误；在镜头前加一个偏振片，阻碍玻璃反射光的透射，D错误．2．(多选)2021年7月4日，中国航天员顺利完成中国空间站首次出舱任务．为了保障舱内航天员之间、舱内航天员与地面人员以及舱外航天员之间的通信，由中国航天科技集团五院研制的出舱通信子系统实现了航天员舱外活动范围内无线通信全覆盖．下列说法正确的是()A．舱内有空气，舱内航天员之间可以直接用语言交流B．舱外航天员之间也可以通过语言直接交流，只是噪声会对交流产生影响C．舱内航天员与地面之间通过电磁波通信D．不同频率的电磁波在太空中传播速率不同答案AC解析声波的传播需要介质，舱内有空气可以直接用语言交流，舱外没有空气，不能用语言直接交流，舱内航天员与地面之间可通过电磁波进行交流，A、C项正确，B项错误；在太空中，电磁波的传播速率与频率无关，不同频率的电磁波的传播速率相同，D项错误．3．(多选)(2022·山东卷·10)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L.同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样．下列描述正确的是()A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹答案ACD解析题图乙中间部分为等间距条纹，所以题图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，题图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；根据条纹间距公式Δx＝Ldλ可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，题图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确．4．(多选)(2022·辽宁省模拟)如图所示，O1O2是半圆形玻璃砖过圆心的中心轴线，关于O1O2对称的两束平行单色光束a、b，垂直左侧平面射入玻璃砖，光路如图所示，则下列判断正确的是()A．a光的频率比b光的频率高B．a光在玻璃砖中的传播速度比b光的大C．通过相同的狭缝，a光比b光衍射现象明显D．将a、b两单色光光源分别放在水中同一点，水面上a光照亮的区域较大答案BCD解析由题图可知，b光发生了全反射，说明b光全反射的临界角小，由sin C＝1n可知，玻璃砖对b光的折射率大，b光的频率高，A错误；由v＝cn可知a光在玻璃砖中的传播速度比b光的大，B正确；由c＝λf，a光的频率低，所以a光的波长长，因此通过相同的狭缝，a 光比b光衍射现象明显，C正确；设两光源距离水面的高度为h，照亮水面边缘的光刚好发生全反射，照亮的区域圆的半径r与临界角C满足tan C＝rh，又a光的折射率小，临界角C大，照亮的区域圆的半径r大，水面上a光照亮的区域较大，D正确．5.如图所示，光导纤维的长度为L，某种频率的光在其中的折射率为n，若有各种入射方向的该频率的光照射到此光导纤维一端的横截面上，可认为自另一端射出的光在此光导纤维传播的过程中都发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c ，自另一端射出的光在此光导纤维中的最长传播时间为()A.n 2L cB.nL cC.LncD.L n 2c 答案A 解析当光在介质的界面处恰好发生全反射时，光在介质中的传播路程最长，由几何关系可知，最长路程为x ＝L sin C ＝nL ，传播速度为v ＝c n ，故最长时间t ＝x v ＝n 2L c，故选A.6．(2022·江苏连云港市期末)将一透明体平放于平整坐标纸上，并在一端放上光屏，如图(俯视图)所示，用激光平行于坐标纸照射该透明体右侧表面上的P 点，调整入射光角度，在光屏上仅出现了M 、N 两个亮斑，则该透明体对该激光的折射率约为()A ．1.25B ．1.33C ．1.50D ．1.67答案B 解析由题意可知，光斑N 是由射到P 点的光线直接反射后射到N 点；而光斑M 是由射到P 点的光折射后射到左侧表面，然后发生反射射到M 点；则在P 点，由光的折射定律结合几何关系可知n ＝sin i sin r≈1.33，故选B.[争分提能练]7．(2022·辽宁省县级重点高中协作体一模)玻璃三棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A ＝30°，O点和D点分别为AB和AC边的中点，如图所示，现有两束相互垂直的同种单色光从O点入射，两束光线正好分别从C点和D点射出，则下列说法正确的是()A．两束折射光线的折射角之和等于90°B．从C点射出的光线在O点的入射角大于从D点射出的光线在O点的入射角C．玻璃三棱镜对该种单色光的折射率等于2D．该种单色光在玻璃三棱镜中发生全反射的临界角等于60°答案C解析作出如图所示光路图，两束同种单色光分别为1和2，折射光线分别为1′和2′.由题意知，∠A＝30°，∠B＝60°，光线1从O点入射，正好从C点射出，由几何关系可知△BOC 为正三角形，可得折射角为α＝30°，光线2与光线1方向垂直，从O点入射，正好从D点射出，由几何关系可知折射角β＝30°，可见α＋β＝60°，A错误；两束相互垂直的同种单色光从O点入射，由于折射角α＝β，所以入射角θ1＝θ2，θ1＋θ2＝90°，解得θ1＝θ2＝45°，B错误；根据折射率关系可知n＝sinθ1sinα，解得n＝2，C正确；根据全反射临界角的关系有sin C＝1n＝22，可得C＝45°，D错误．8．(2022·山东青岛市期末)分光器是光纤通信设备中的重要元件．如图，为某一型号分光器的原理示意图，一束由两种不同频率单色光组成的复色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面镀有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面射出a、b两束单色光．已知两种单色光由玻璃射向空气发生全发射的临界角均小于42°，下列说法正确的是()A ．a 光在玻璃砖中的传播时间大于b 光在玻璃砖中的传播时间B ．从玻璃砖上表面射出的a 、b 两束单色光不平行C ．若用a 、b 光分别照射某金属均能发生光电效应，则a 光照射产生的光电子最大初动能小于b 光照射产生的光电子最大初动能D ．用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，a 光干涉条纹间距大于b 光干涉条纹间距答案A 解析作出光路图如图所示，由图可知光从空气射入玻璃砖时a 光的偏折程度较大，则a 光的折射率较大，频率较大；设a 光和b 光的折射角分别为α、β，入射角为θ，玻璃砖厚度为d ，可得n a ＝sin θsin α>sin θsin β＝n b ，结合n ＝c v ，a 光在玻璃砖中的传播时间t a ＝2d v a cos α，联立可得t a ＝2d sin θc sin αcos α＝4d sin θc sin 2α，同理可得t b ＝4d sin θc sin 2β，因为α<β，可得a 光在玻璃砖中的传播时间大于b 光在玻璃砖中的传播时间，故A 正确；因为a 、b 两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知，出射光束一定相互平行，故B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知若用a 、b 光分别照射某金属均能发生光电效应，则a 光照射产生的光电子最大初动能大于b 光照射产生的光电子最大初动能，故C 错误；根据c ＝fλ可知，a 光的波长小于b 光的波长，结合Δx ＝L dλ，可知用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，a 光干涉条纹间距小于b 光干涉条纹间距，故D 错误．9．(2022·全国甲卷·34(2))如图，边长为a 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为AB 边的中点．在截面所在的平面，一光线自M 点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的P 点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P 、C 两点之间的距离．答案723－12a 解析设光线在AB 面的折射角为θ，则有sin 60°＝n sin θ由题知，光线经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反射，则有sin C ＝1n，C ＝90°－θ联立解得tan θ＝32，n ＝72根据几何关系有tan θ＝MB BN ＝a 2BN 解得NC ＝a －BN ＝a －a 3再由tan θ＝PC NC ，解得PC ＝3－12a .10．(2022·湖南省模拟)如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为2h ，缸底面圆心处有一单色点光源S ，缸中装有某种液体，深度为h ，O 点为液面的圆心，OS 垂直于水平面．用面积为πh 2的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出．若在上述黑纸片上，以O 为圆心剪出一个面积为13πh 2的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？答案4＋233πh 2解析用面积为S 1＝πh 2的黑纸片覆盖在液面上，液面上方恰好无光线射出，则从点光源S 发出的光线射到黑纸片的边缘处恰好发生全反射，临界角为C ，光路图如图甲所示．S 1＝πr 12＝πh 2由几何关系得tan C ＝r 1h由全反射知识有sin C ＝1n 解得n ＝2剪出一个面积为S 2＝13πh 2圆孔后，设透光部分的半径为r 2，射出光线的最大入射角为i ，对应的折射角为θ，光路图如图乙所示．S 2＝πr 22＝13πh 2解得r 2＝33h 由几何关系得tan i ＝r 2h根据折射定律有n ＝sin θsin i缸口的最小半径为r 3＝r 2＋h tan θ缸口的最小面积为S 3＝πr 32解得S 3＝4＋233πh 2.11．(2022·全国乙卷·34(2))一细束单色光在三棱镜ABC 的侧面AC 上以大角度由D 点入射(入射面在棱镜的横截面内)，入射角为i ，经折射后射至AB 边的E 点，如图所示，逐渐减小i ，E 点向B 点移动，当sin i ＝16时，恰好没有光线从AB 边射出棱镜，且DE ＝DA .求棱镜的折射率．答案1.5解析因为当sin i ＝16时，恰好没有光线从AB 边射出，可知光线在E 点发生全反射，设临界角为C ，则sin C ＝1n由几何关系可知，光线在D 点的折射角为r ＝90°－2C ，且有sin i sin r＝n 联立可得n ＝1.5.[尖子生选练]12．(多选)(2022·山东省模拟)2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖观察光的传播，俯视图如图所示．光线a 沿半径方向入射玻璃砖，光线b 与光线a 平行，两束光线之间的距离设为x ，已知玻璃砖内圆半径为R ，外圆半径为2R ，折射率为2，光在真空中的速度为c ，不考虑反射光线，下列关于光线b 的说法正确的是()A ．当x >2R 时，光不会经过内圆。
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习附答案
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．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测 定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后 的干涉条纹间距 d′和填充前的干涉条纹间距 d 就可以计算出该液体的折射率．已知空气的 折射率为 1．则下列说法正确的是（ ）
16．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日
光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于( )
A．光的干涉、色散和衍射现象
B．光的干涉、衍射和色散现象
C．光的衍射、色散和干涉现象
D．光的衍射、干涉和色散现象
17．下列几种说法中，正确的是（ ） A．红外线、可见光、紫外线、γ 射线，是按波长由长到短排列 B．紫外线是一种紫色的可见光 C．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场 D．光的干涉、衍射现象说明光波是横波 18．下列说法中正确的是 A．阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是相同的 B．只有大量光子才具有波动性，少量光子只具有粒子性 C．电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波 D．电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高，是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射 19．下列关于电磁波的说法中正确的是 A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大 B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播 D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短 20．有关光的应用，下列说法不正确的是（ ） 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．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象 D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理 21．下列说法正确的是（ ） A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 22．下列说法正确的是 A．麦克斯韦证实了电磁波的存在 B．在医学上常用红外线来杀菌消毒 C．LC 振荡电路中当电容器的电荷量最大时，线圈中的电流最大 D．调幅和调频是电磁波调制的两种方法 23．如图所示，两束单色光 a、b 从水下射向 A 点后，光线经折射合成一束光 c，则下列说 法中正确的是
高考物理最新光学知识点之物理光学全集汇编附答案(2)
高考物理最新光学知识点之物理光学全集汇编附答案(2)一、选择题1．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小2．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3．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小4．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（）A．光源的像B．一片红光C．仍有条纹，但宽度发生了变化D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱5．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。
是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。
”这段文字记叙的是光的何种现象A．反射 B．色散 C．干涉 D．衍射6．如图所示是双缝干涉实验装置图，以下可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（）A ．增大双缝与光屏之间的距离B ．增大单缝与双缝之间的距离C ．将红色滤光片改为绿色滤光片D ．增大双缝之间的距离7．下列说法中错误的是 ( )A ．雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置B ．调制是电磁波发射的过程，调谐是电磁波接收的过程C ．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄D ．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短8．下列现象中属于光的衍射现象的是A ．雨后天空美丽的彩虹B ．阳光下肥皂膜的彩色条纹C ．光通过三棱镜产生的彩色条纹D ．对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹9．有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，大额钞票的荧光防伪标志就是一例，下列说法正确的是A ．改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光B ．荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低C ．荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量D ．荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的10．下列关于电磁波的说法正确的是________．A ．电磁波不能产生衍射现象B ．电磁波和机械波都只能在介质中传播C ．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D ．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同11．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12．5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。
北京理工大学2016年考研803物理光学基础考试大纲解析
北京理工大学2016年考研803物理光学基础考试大纲解析803物理光学基础考试大纲1、考试要求（1）重点掌握物理光学的基本概念，基本原理，基本方法，切忌死记硬背和花大量时间复习偏题难题。
考核的基础知识主要包括光波的基本性质、光的干涉、光的衍射和光的偏振等波动现象。
（2）掌握基础知识的综合和典型应用。
2、考试内容：（一）光波的基本性质（1）光的电磁理论平面电磁波的性质（矢量性质；横波性质；电场和磁场的关系；电磁波携带的能量描述；光波基本参数）。
（2）光波的波函数波动的基本概念，光波的分类。
一维简谐波的性质及描述。
三维简谐平面波的性质及描述。
简谐球面波的性质及描述。
（3）电磁波在两种均匀各向同性透明媒质界面上的反射和折射菲涅耳公式；反射光、折射光的性质和计算。
全反射及其应用。
（二）光的干涉（1）干涉的基本理论干涉基本概念、分类；双光束干涉的基本原理、方法和步骤。
两个平面波的干涉：干涉强度及其分布特点。
两个球面波的干涉：干涉强度及其分布特点。
（2）分波面干涉杨氏双峰干涉（掌握理想光源的情况）。
光波相干性：时间相干性、空间相干性。
（3）分振幅干涉平行平板的等倾干涉（掌握海定格干涉仪）。
楔形板和薄膜的等厚干涉（掌握牛顿干涉仪和迈克耳逊干涉仪）。
（4）多光束干涉。
平行平板的多光束干涉原理及干涉强度分布特点。
干涉滤光片的工作原理及其应用。
（三）光的衍射。
（1）标量衍射理论基础衍射基本概念。
菲涅耳衍射和夫琅和费衍射（掌握基本概念，计算公式的意义及应用）。
在有限距离观察夫琅和费衍射的方法。
（2）单孔夫琅和费衍射单缝夫琅和费衍射的计算，衍射图形分布特点。
圆孔夫琅和费衍射（重点掌握衍射图形分布特点）。
光学成像系统的分辨本领（望远镜，照相机，显微镜）。
特殊物体的夫琅和费衍射（屏，位相物体）。
夫琅和费衍射图形的性质。
（4）周期孔径的衍射－衍射光栅一维振幅光栅（掌握一维矩形波光栅的夫琅和费衍射图形分布特点，光栅的分光性能）。
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习附解析(1)
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习附解析(1)一、选择题1．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是A．若A板带正电，则电流i在增大B．若电容器在放电，则电流i在减小C．若电流i减小，则线圈两端电压减小D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小2．下列说法正确的是：A．根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B．红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C．在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D．工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力3．如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M．则下列说法中正确的是（）A．如果 a为蓝色光,则b可能为红色光B．在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C．棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D．a光的折射率小于b光折射率4．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5．如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，.则()A．λa<λb，n a>n b B．λa>λb，n a<n bC．λa<λb，n a <n b D．λa>λb，n a >n b6．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7．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8．如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A．质点A为振动加强点，经过半个周期，这一点变为振动减弱点B．质点B为振动减弱点，经过半个周期，这一点变为振动加强点C．质点C可能为振动加强点，也可能为振动减弱点D．质点D为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱9．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是A．变化的电磁场由发生区域向周围空间传播，形成电磁波B．电场周围总能产生磁场，磁场周围总能产生电场C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播D．电磁波的传播速度总是与光速相等10．下列说法正确的是()A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．光需要介质才能传播D．一束单色光由空气进入水中，传播速度和频率都改变11．下列关于电磁波的说法，正确的是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电场随时间变化时，一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在12．5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络．5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍．关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是A．在真空中的传播速度更快B．在真空中的波长更长C．衍射的本领更强D．频率更高，相同时间传递的信息量更大13．近期美国在韩国部署“萨德”反导系统，引起亚洲周边国家的强烈反应．“萨德”采用X波段雷达，工作的电磁频率范围在8×109〜12×l09Hz，而传统雷达多采用S波段雷达，其工作的电磁波频率范围在2×109〜4×109Hz．则下列说法正确的有A．电磁波的传播需要介质B．X波段电磁波的波长比S波段电进波的波长长C．当电磁波从一种介质射入另一介质时，频率会发生变化D．在传播过程中遇到障碍物时，S波段的电磁波比X波段电兹波更容易发生明显衍射14．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生15．下列说法正确的是（）A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹C．红光的光子能量比紫光光子能量大D．只有横波才能产生干涉现象16．在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( ）A．向上移动 B．向下移动C．不动 D．可能向上移动，也可能向下移动17．下列说法中正确的是A．阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是相同的B．只有大量光子才具有波动性，少量光子只具有粒子性C．电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波D．电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高，是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射18．已知单色光a的频率低于单色光b的频率，则（）A．通过同一玻璃三棱镜时，单色光a的偏折程度小B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，单色光a的临界角小C．通过同一装置发生双缝干涉，用单色光a照射时相邻亮纹间距小D．照射同一金属发生光电效应，用单色光a照射时光电子的最大初动能大19．如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置， a是标准样板。
高考物理光学知识点之几何光学分类汇编附答案解析(2)
高考物理光学知识点之几何光学分类汇编附答案解析(2)一、选择题1．如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光．则A ．玻璃对a 、b 光的折射率满足n a >n bB ．a 、b 光在玻璃中的传播速度满足v a >v bC ．逐渐增大入射角，a 光将先消失D ．分别通过同一双缝干涉实验装置时，相邻亮条纹间距离a 光大于b 光2．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，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中正确的是A ．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B ．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．下列现象中属于光的衍射现象的是 A ．光在光导纤维中传播 B ．马路积水油膜上呈现彩色图样 C ．雨后天空彩虹的形成 D ．泊松亮斑的形成4．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（ ） A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大D.其在空气中传播速度大5．某单色光在真空中传播速度为c ，波长为λ0，在水中的传播速度为v ，波长为λ，水对这种单色光的折射率为n ，当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为i ，折射角为r ，下列正确的是（ ） A ．v=nc，λ=n c 0B．λ0=λn，v=sinicsinrC．v=cn，λ=c vD．λ0=λ/n，v=sinrcsini6．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。
比较a、b、c三束光，可知()A．当它们在真空中传播时，a光的速度最大B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出的光电子最大初动能最大7．如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是A．a光的能量较大B．在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度C．在相同的条件下，a光更容易发生衍射D．a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角8．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2，已知Δx1＞Δx2。
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习含解析(2)
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习含解析(2)一、选择题1．如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光．则A．玻璃对a、b光的折射率满足n a>n bB．a、b光在玻璃中的传播速度满足v a>v bC．逐渐增大入射角，a光将先消失D．分别通过同一双缝干涉实验装置时，相邻亮条纹间距离a光大于b光2．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为3．下列说法正确的是（）A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏4．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（）A．光源的像B．一片红光C．仍有条纹，但宽度发生了变化D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱5．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。
是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。
”这段文字记叙的是光的何种现象A．反射 B．色散 C．干涉 D．衍射6．下列说法正确的是（）A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大7．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2，已知Δx1＞Δx2。
物理光学期末复习重点
不服从叠加原理和独立传播原理的媒质称为‘非线性媒质’。
4.两个频率相同、振动方向相同而传播方向相反的单色光波产生叠加后形成驻波。
5.调制波光强为确定数值的点的传播速度就是调制波的“位相速度”-群速度。群速度是指某个光强值在空间的传播速度，因此它表示拍频波能量的传播速度。
(1)干涉现象是有限个相干光波的叠加;
(2)衍射现象则是无限多个相干光波的叠加结果。
2.衍射问题的三个基本要素：1.光源发出的光波。2.衍射物。3.衍射图形。
3.在基尔霍夫标量衍射理论的基础上，研究两种最基本的衍射现象和应用：菲涅耳衍射(近场衍射)和夫琅和费衍射(远场衍射)
4.菲涅耳－基尔霍夫衍射公式：
9.干涉条纹的表征：
干涉级m
条纹间距e： ；由条纹间距e与两孔间距d的反比关系可知，要使干涉条纹易于观察，两孔间距应尽可能小。
会聚角 ；条纹间距与光束的会聚角成反比。因此，会聚角应尽可能小。
10.杨氏双缝干涉属于非定域干涉。
11.干涉条纹的清晰程度用条纹的对比度表示。定义是
条纹的对比度取决于以下三个因素：
26.波片是对特定的波长而言；
自然光入射波片时，出射光仍然是自然光
为改变偏振光的偏振态，入射光与波片快轴或慢轴成一定的夹角
7.光波分离基本方法：分波阵面法和分振幅法；
分波阵面法：把光波的波面（波前）分为两部分。如杨氏双缝干涉实验
分振幅法：利用反射和折射把原光波振幅分为两部分。如薄膜干涉、等厚干涉
无论是分波前法还是分振幅法，只有光程差小于光波的波列长度，才能满足位相差恒定的条件。
杨氏干涉实验
8.光强分布
===
北京理工大学光学工程专业物理光学课件与习题答案
a0 a0 2
4
rect
b0
a
f , f
a0b0exp
j 0
2
sinc
a0 x
2 f
cos
a0x 2 f
0
2
sinc
b0
y f
E x,
y
a0b0
j f
exp
j
f
x2 y2 2f
0
2
sinc
a0
2
x f
cos
a0x 2 f
④ 对于夫琅和费衍射： E (P) (x, y)， E (P) E (P) (x, y) (x, y) (当x y 0) E (P) E (P)(当x and (or) y 0)
或
(x, y) (x y 0)
L L (x, y)(x y 0以外的一切点)
⑤ 菲涅耳衍射：公式 E (P) E (P) E (P) 仍然成立，但
3．直边夫琅和费衍射
A step
E x, y
1
j f
exp jk
f
x2 2f
y2
f j2
x
1 2
x
f
y
f
1
L
x,
y
4
2
x
2
（当x, y 0)
x, y 当x=y=0
4．位相物体的夫琅和费衍射
A
,
rect
a0 a0 2
4
exp
j0
rect
Hole
Diffraction
pattern pattern
Square holes
Round holes
Moon coronas are due to diffraction.
北京高考物理专题复习光学
光学复习一、几何光学1、光的折射定律折射率：求折射率n 的 方法：cv c r i n sin 1sin sin 0====λλ 2、光的全反射①全反射：当光线从光密媒质射到光疏媒质的界面上时，入射角增大到某一角度，折射光线完全消失，只产生反射的现象叫做全反射。
②全反射产生的条件：光从光密媒质射向光疏媒质；入射角大于等于临界角。
③临界角C ：折射角等于900时的入射角叫临界角。
根据折射率的定义式可知临界角的计算式为：n =3.光的色散红-橙-黄-绿-兰-靛-紫的顺序：（1）频率ν由低到高（2）波长 由长到短（3）在同一种介质中的传播速度v 由大到小（4）光子能量E 由低到高（5）在同种介质中的折射率n 由小到大（6）在同种介质中的临界角C 由大到小（7）发生全反射的难易程度由难到易（8）经过同一双狭缝并在同一屏幕上形成明暗相间的条纹间距ΔX 由宽到窄。
（9）发生明显衍射的难易程度由易到难。
（10）打在同一金属板上发生光电效应的难易程度是由难到易。
（11） 粒子性由弱到强（12） 波动性由强到弱二、 波动光学~ ~①光的干涉（1）产生稳定干涉图样的条件：两个光源发出的光频率相同、相差恒定。
（2）托马斯·杨双缝干涉：条纹特点：明暗相间、间隔均匀的直条纹； 条纹间距：Δx = λ ；产生明暗条纹的条件：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，该点干涉加强出现亮条纹；当光成差等于半波长的奇数倍时，该点干涉减弱出现暗条纹。
（3）薄膜干涉：相干光源的获得：膜的前（或上）表面或后（或下）表面分别反射出的光满足相干条件。
应用：检查平面是否平整、增透膜（其厚度为入射光在薄膜中波长的1/4）。
②光的传播速度、折射率与光的波长、频率的关系：v 、λ和ν的关系：v = λν③光的衍射：产生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。
明显衍射现象：单色光的单缝衍射：中央宽、亮的明条纹；两侧明暗相间的条纹，条纹间距向两侧越来越窄；白光的单缝衍射：中央宽、亮的白色条纹；两侧窄、暗的彩色条纹。
北京理工大学考研819物理光学知识点
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详情请查阅理硕教育官网光学工程专业课—物理光学物理光学考察的范围主要围绕四章进行，即光波的基本性质、光的干涉、光的衍射和光的偏振三大波动现象。
（一）光波的基本性质（1）光的电磁理论平面电磁波的性质（基本概念：矢量性质；横波性质；电场和磁场的关系；电磁波携带的能量，能流密度矢量S，光强I，辐照度L；光波波长、时间频率、传播速度、介质折射率及它们之间的关系）。
（2）光波的波函数（掌握光波函数是基础）波动的基本概念，光波的分类。
三维简谐平面波的性质及描述。
特别是三维简谐平面波的时间参量和空间参量及它们之间的关系。
（3）电磁波在两种均匀各向同性透明媒质界面上的反射和折射菲涅耳公式；反射光、折射光的振幅和光强计算以及各自性质。
布儒斯特定律和全反射定律的概念及应用。
（二）光的干涉（1）干涉的基本理论有关干涉的基本概念，双光束干涉基本方法（叠加法）。
两个平面波及球面波的干涉，干涉强度及其分布特点。
（2）分波面干涉杨氏实验条纹现象、公式、光强分布。
光波的时间相干性和空间相干性概念。
理硕教育专注于北理考研迈克耳逊干涉仪；平行平板的等倾干涉（以海定格干涉仪为例）；楔形板和薄膜的等厚干涉（以牛顿干涉仪为例）。
（4）多光束干涉。
平行平板的多光束干涉原理及干涉强度分布特点。
干涉滤光片的工作原理及其应用。
（三）光的衍射（1）标量衍射理论基础有关衍射的基本概念。
菲涅耳衍射和夫琅和费衍射区别和应用条件（2）计算衍射问题的傅里叶变换方法（处理衍射的工具）。
（3）单孔的夫琅和费衍射（重点）单缝和单孔的夫琅和费衍射计算，衍射图形分布特点。
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习附答案解析(2)
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习附答案解析(2)一、选择题1．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A．机械波和电磁波均有横波和纵波B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失2．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3．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（）A．光源的像B．一片红光C．仍有条纹，但宽度发生了变化D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是A．变化的电磁场由发生区域向周围空间传播，形成电磁波B．电场周围总能产生磁场，磁场周围总能产生电场C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播D．电磁波的传播速度总是与光速相等5．两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面，只产生两束光线，光路图如图所示，则A．两束光在水中传播时，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度B．两束光在水中传播时波长一样C．两束光线通过同一小孔时，光线Ⅰ的衍射现象更明显D．光束Ⅰ从水中到空气中频率变大6．下列现象中，属于光的色散现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹7．下图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹．若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以A．将光屏移近双缝B．更换滤光片，改用波长更长的单色光C．增大双缝的间距D．将光源向双缝移动一小段距离8．下列关于电磁波的说法，正确的是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电场随时间变化时，一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在9．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2，已知Δx1＞Δx2。
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参考题：3.3，3.6
补充题：如图， S1 50, 0, S2 50, 0, 0.5m,
x0 1000mm, y0 500mm 1． 求 1, 2 面上干涉强度分布。 2． 1, 2 面的宽度为 20mm，求边缘条纹
的空间频率和空间周期。
m 2
仍表示干涉级
(2) 干涉条纹的空间频率
计算公式：
grad
f
0
,
fx
,
0x
f
0
1 位于 y y0 ，
nl y0
x，
fx
nl
0 y0
,
：干涉会聚角。
2 位于 x x0 ， y2 z2 2 l
2
2n
2
x
2
2n2 1
径向空间频率：
f
d
0d
nl
0 x02
x0
普遍规律：干涉条纹空间频率 f 与干涉会聚角 成正比。
最小强度面：（相消干涉）
(2m 1)
Imin E10 E20 2
m 称为干涉级
4）条纹的空间周期和空间频率：
对峰值强度面方程 k2 k1 r 0 2m
微分，求 k 方向的空间频率;
f
dm
k2 k1
2sin
2
dr 2
空间频率的极大值和极小值; 求坐标轴方向的空间频率。
5）理想光源条纹的反衬度：
波的叠加原理，波的干涉，干涉场，干 涉条纹（或干涉图形），干涉强度，干 涉的基本条件，相干光波，干涉级，干 涉条纹反衬度，空间相干性，时间相干 性，相干光程，分波面干涉，分振幅干 涉，等倾干涉，等厚干涉。
❖ 2.两个平面波的干涉
E1(r, t) E10 exp[ j(k1 r t 10 )] E2 (r,t) E20 exp[ j(k 2 r t 20 )]
dI (x)
c' S'(
)d
1
c os
2nl 0d
x
c'
S
'
(
)d
1
c
os
2nlx
cd
杨氏条纹的条纹间距:
e 0d nl
合成杨氏条纹强度分布
I dI (x)
3、两个球面波的干涉
E1 ( P)
E10 d1
exp[
j (k d1
t
10 )]
E2 (P)
E20 d2
exp[
j (k d2
❖ 5.两个平面波干涉,条纹的空间频率与什么参 数有关?空间频率的极大值和极小值为何?
❖ 6.两个平面波干涉,条纹的反衬度与什么有关? 如何获得全对比的干涉条纹?
思考题
❖ 7. 两个球面波干涉,干涉条纹有哪几种 可能的形状?当两个点光源之间的距离 L变化时,干涉条纹会发生什么变化?
❖ 8.什么是等倾干涉?什么是等厚干涉?如 何才能获得理想的等倾条纹和等厚条 纹?
t
20 )]
用光程表示
E1
(
P
)
E10 d1
exp[ j(k0 L1
t
10 )]
E2
(
P
)
E20 d2
exp[ j(k0 L2
t
20 )]
❖ 干涉场强度分布
2
I(P)
E10 d1
exp[
j (k0 L1
t
10 )]
E20 d2
exp[
j (k0 L2
t
20 )]
I1(P) I2 (P) 2 I1(P)I2 (P) cos[k0 (20 10)]
I I 2
V M m
cos
I I 1
M
m
–光源在空间或时间上扩展，对条纹反衬度的影响
实际光源对干涉条纹反衬度的影响
(以杨氏干涉为例)
❖ 光源空间分布的影响
dI (x)
cS( )d 2I0 1 cos[2
nl
0
(x d
a
)]
整个面光源产生的合成杨氏条纹强度分布
I dI (x)
❖光源光谱组成的影响
当 x0 , y0 , l 变化时， 1, 2 , 3 平面上的条纹有何变化？
思考题
❖ 1. 什么是波的叠加原理。 ❖ 2. 干涉的基本条件是什么? ❖ 3. 什么是相干光波?如何产生两
束或多束相干光波?
思考题
❖ 4. 两个平面波干涉,等强度面是什么形状?在 三维干涉场中放置不同方向的二维观察屏,屏 上会出现什么形状的干涉条纹?
I (r) E10 2 E20 2 2E10 E20 cos[(k2 k1) r (20 10 )] I1 I2 2 I1I2 cos()
其中
(k 2 k1) r (20 10 )
2）等强度面：
k r c
3）峰值强度面：
最大强度面：（相长干涉）
2m
IMax E10 E20 2
等强度面即等光程差面，等光程差方程表示为：
L2 L1 n(d2 d1)
x2
2n2
l
y2 z2
22 2n2
1
等强度面和二维观察面上的 强度分布
❖ 干涉强度分布特点
(1)峰值强度面
❖最大强度面条件
k0 (20 10 ) 2m
❖最小强度面条件
k0 (20 10 ) (2m 1)
物理光学
Physics Optics
第三章 光的干涉
Interference
The Michelson Interferometer
“Fringes”
Opals use interference between tiny structures to yield bright colors.
1.掌握以下基本概念