高三物理光的波动性
高三物理总复习光的本性.
【解析】本题实际考查的是干涉知识的应用, 要认真读题,实际很简单,要消除反射回来的 红外线,即要使红外线全部透射,此膜即为增 透膜,厚度最小应为λ/4,综上所述答案为:B.
【解题回顾】解决本题,要求学生要能理解 增透膜的含义及作用,增透膜从薄膜前后表 反射叠加后相互削弱,从而减少反射光强度, 增加透射光的强度.
二、光子说 1.光子说:空间传播的光不是连续的,是一份一份的, 每一份叫一个光子,每个光子的能量E=h ν0(其中 h=6.63×10-34Js,称做普朗克常量). 爱因斯坦就是因为提出了光子说及对光电效应的研究而 获得诺贝尔物理学奖的.
2.光子说对光电效应的解释. 光子照射到金属上时,某个电子吸收光子的能量后动能变大,若 电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面, 成为光电子. ①光子的能量和频率有关,金属的逸出功是一定的,光子的能 量必须大于逸出功才能发生光电效应,这就是每一种金属都存在 一个极限频率的原因;
三、电磁波及电磁波谱 1.电磁波按波长由大到小的顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外 线、X射线、γ射线. 2.不同电磁波产生的机理不同;无线电波由振荡电路中自由电子的周期 性运动产生的;红外线、可见光、紫外线由原子外层电原子受激发后产生 的;X射线由原子内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后 产生的. 3.不同电磁波的特性不同:无线电波易发生干涉和衍射;红外线有显著的 热效应;可见光引起视觉反应;紫外线有显著的化学效应和荧光屏效应;X 射线的穿透本领很大;射线的穿透本领最强. 【说明】光子能量和光强是两个概念,要注意区分,光子能量是指一个 光子具有的能量,在数值上光子的能量E=hν光强是指在垂直光的传播方向 上,单位面积上单位时间内获得所有光子能量的总和,它应当是由单位时 间内的光子数与光子能量共同决定.光子能量大并不意味着光强大,同样光 强大也不等于每个光子的能量大.
2020届高三物理一轮复习试题:光的波动性
2020 届高三物理一轮复习试题:光的波动性1.光的偏振现象讲明光是横波,以下现象中,不.能.反映光的偏振特性的是( ) A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化 B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是 90°时,反射光 是偏振光 C.日落时分,拍照水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片能够使景像更清晰 D.通过两并在一起的铅笔缝隙观看日光灯,能够看到彩色条纹 答案:D 2.用 a、b 两束单色光分不照耀同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的屏上得到如下图的干涉图样, 其中图甲是用 a 光照耀时形成的,图乙是用 b 光照耀时形成的.那么关于 a、b 两束单色光,以下讲法正确 的选项是( )A.a 光光子的能量比 b 光的大 B.在水中,a 光传播的速度比 b 光的大 C.水对 a 光的折射率比对 b 光的小 D.b 光的波长比 a 光的短 解析:双缝干涉条纹的间距 Δx=Ldλ,由题图可得 λa<λb.应选项 A 正确. 答案:A 3. 劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上,在一端夹 入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如 图乙所示.干涉条纹的特点如下:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻 明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现假设在图甲装置中抽去一张纸片,那么当光垂直入射到新的劈 形空气薄膜后,从上往下观看到的干涉条纹( )A.变疏B.变密C.不变D.消逝解析:撤去一张纸后,劈形空气薄膜的劈势减缓,在相同的水平距离上,劈势厚度变化减小,以至光程差变化减小,条纹变宽,条纹的数量变少(条纹变疏),故 A 正确.答案:A4.用如下图的实验装置观看光的薄膜干涉现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈,将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观看到的现象是[2018 年高考·上海物理卷]( )A.当金属线圈旋转 30°时,干涉条纹同方向旋转 30°B.当金属线圈旋转 45°时,干涉条纹同方向旋转 90°C.当金属线圈旋转 60°时,干涉条纹同方向旋转 30°D.干涉条纹保持不变解析:肥皂液膜上显现干涉条纹的缘故为:由于重力作用液膜上薄下厚,在同一水平高度厚度大致相同,故可看到水平方向的平行干涉条纹.当线圈在竖直方向缓慢旋转时,液膜能保持上薄下厚不变,故干涉条纹保持不变.答案:D5.一种电磁波入射到半径为 1 m 的孔上,可发生明显的衍射现象.由此可知这种波属于电磁波谱的区域是( )A.γ 射线 B.可见光C.无线电波 D.紫外线 解析:依照发生明显的衍射现象的条件可知,障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要小.电磁 波谱中无线电波的波长范畴大约在 104~102 m,而红外线的波长范畴大约在 10-1~10-6 m,可见光、紫 外线、γ 射线的波长更短.故只有无线电波才能发生明显的衍射现象.应选项 C 正确. 答案:C 6.市场上有种灯具俗称〝冷光灯〞,用它照耀物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而被 广泛应用于各种场所.这种灯降低热效应的原理之一是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(例如 氟化镁),这种膜能排除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线.以 λ1 表示红外线在真空中的波长, 以 λ2 表示此红外线在薄膜中的波长,那么所镀薄膜的厚度最小应为( ) A.λ21 B.λ41 C.λ22 D.λ42 解析:为了减小反射的热效应显著的红外线,那么要求红外线在薄膜的前后表面反射叠加作用减弱,即路程差为半波长的奇数倍,因路程差为膜厚度的 2 倍.故膜的最小厚度为红外线在该膜中波长的14. 答案:D金典练习三十五 光的波动性体验成功1.关于〝测定玻璃的折射率〞的实验.(1)实验中的光路如图甲所示,实验步骤如下,请你按正确顺序重新排列: .A.用公式 n=ssiinn αβ算出不同入射角时的折射率,看是否近于一个常数,求出几次实验中测得的 n 的平均值.B.用图钉将白纸钉在平木板上,在白纸上画一直线 aa′作为界面,通过aa′上的一点 O 画出法线 NN′,并画一条线段 AO 作为入射光线,使入射角 α=∠AON=30°,然后将玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟 aa′对齐,画出玻璃砖的另一界面 bb′.C.移去大头针和玻璃砖,过 P3、P4 引一直线 O′B,连接 O、O′, 确实是折射光线的方向,用量角器量出折射角 β=∠O′ON′.D.用同样的方法找出入射角是 45°、60°、75°时的折射角,查出正弦值并记入表中.E.在线段 AO 上竖直地插上两枚大头针 P1、P2,透过玻璃砖观看大头针的像,调整视线直到 P2 的像挡 住 P1 的像,再在观看的这一边竖直插上两枚大头针 P3、P4,使 P3 挡住 P1、P2 的像,P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像.记下 P3、P4 的位置.乙(2)假设实验中得到了如图乙所示的光路.为了测量入射角和折射角,作法线时将法线画得与界面不垂直,由如此量得的角 i 和 r 算出的折射率与真实值相比较.(填〝偏大〞、〝偏小〞或〝不变〞)答案:(1)BECDA (2)偏大2.如图甲所示,在〝用双缝干涉测光的波长〞的实验中,甲(1)光具座上放置的光学元件依次为:①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏.(2)假如将灯泡换成激光光源,该实验照样能够完成,并测出光波波长 .这时能够去掉的部件是(填数字代号).(3)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第 1 条亮纹,手轮的示数如图乙所示;连续转动手轮,使分划板中心刻线对准第 10 条亮纹,手轮的示数如图丙所示,那么条纹的间距是mm.乙丙(4)假如差不多测得双缝的间距是 0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是 1 m,那么待测光的波长是m.(结果保留三位有效数字)答案:(1)滤光片 单缝 双缝(2)②③(3)1.55 提示:xn2- -x11(4)4.65×10-7 提示:λ=Ld·Δx金典练习三十六 实验:测定玻璃的折射率 用双缝干涉测光的波长选择题部分共 4 小题,每题 6 分.在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有 多个选项正确.1.某同学安装好实验装置仪器后,成功观看到光的干涉现象.假设他在此基础上对仪器的安装做如 下改动,还能使实验成功的操作是( )A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动 B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动 C.将单缝向双缝移动少许多 ,其他不动 D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动 解析:干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果,双缝后面的区域处处存在,因此屏前后移动,条纹仍旧有;单缝是点光源,距双缝距离略微变化仍能引起双缝后面叠加区域干涉,因此选项 A、C 正确;将滤光 片放在单缝和双缝间,照到两缝上的光仍是振动情形完全一样的光源,应选项 B 正确;将单缝与双缝互换, 失去了产生干涉的条件,即没有相干光源,应选项 D 错.答案:ABC2.某同学在做〝测定玻璃的折射率〞的实验中,操作时将玻璃砖的界aa′、bb′画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖,如图甲所示.实验中除仍用线外,其他操作都正确.那么所测玻璃的折射率将( )A.偏大B.偏小C.不变D.不能确定解析:如图乙所示,光线实际上在 A 点发生折射,折射光线为 AO′,出射点.该同学以 O 为折射点,折射光线 OO′,折射角为 α,实际上折射角β,β<r=α.故折射率偏小.答案:B线 原界O′ 为 为3.某同学在做双缝干涉实验中,安装好实验装置后,在光屏上却观看不到干涉图样,这可能是由于( )A.光束的中央轴线与遮光筒的中心轴线不一致,相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强解析:安装实验器件时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝要在同一高度,中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功.因此还要使光源发出的光束不致太暗.据上述分析,可知选项 A、C 正确.答案:AC4.图示为双缝干涉实验中产生的条纹图样,甲图为用绿光进行实验的图样,a 为中央亮条纹;乙图为换用另一种单色光进行实验的图样,a′为中央亮条纹,那么以下讲法正确的选项是( )A.乙图可能是用红光实验产生的条纹,讲明红光波长较长B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,讲明紫光波长较长C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,讲明紫光波长较短D.乙图可能是用红光实验产生的条纹,讲明红光波长较短甲乙解析:由于条纹宽度 Δx=Ldλ,波长越长条纹宽度越大,又因红光的波长比绿光的波长长,而紫光的波长比绿光的波长短.应选项 A 正确.答案:A非选择题部分共 6 小题,共 76 分.5.(8 分)在一次〝测定玻璃的折射率〞的实验中,采纳了如下方法:将一块半圆形玻璃砖放在水平面上 (如下图),用一束光线垂直玻璃砖直径平面射入圆心 O,以 O 为转动轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖, 当刚转过 θ 角度时,观看者在玻璃砖平面一侧恰好看不到出射光线,如此就能够明白该玻璃砖的折射率 n的大小.那么,上述测定方法要紧是利用了的原理,该玻璃的折射率 n=.解析:此测定方法明显是利用了全反射的原理.由题意可知,此玻璃的临界角 C=θ,即 sin C=sin θ=1n,因此 n=sin1 θ.答案:全反射1 sin θ6.(8 分)用某种单色光做双缝干涉实验时,双缝间的距离 d=0.20 mm,双缝到毛玻璃屏间的距离 L=75.0cm,如图甲所示.实验时先转动图乙所示的测量头上的手轮,使与卡尺游标相连的分划线对准如图丙所示的第 1 条明条纹,现在卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示.那么游标尺上的示数 x1=mm;然后再转动手轮使划分线对准第 5 条明条纹,如图丁所示,现在卡尺的主尺和游标的位置如图己所示,那么游标卡尺上的示数 x2=mm.由以上数据和测量数据可知该单色光的波长是nm.解析:由 Δx=n-a 1和 Δx=Ldλ 两式,代入数据即可. 答案:0.3 9.6 6207.(15 分)某同学在测定一厚度平均的圆形玻璃砖的折射率时,先在白纸上作一与圆形玻璃砖同半径的圆,圆心为 O,将圆形玻璃砖平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合.在玻璃砖一侧竖直插两枚大头针P1 和 P2,在另一侧再先后插两枚大头针 P3 和 P4,使从另一侧隔着玻璃砖观看时,大头针 P3、P4 和 P1、 P2 的像恰在一条直线上.移去圆形玻璃砖和大头针后,如图甲所示.(1)在图甲中作出光线在圆形玻璃内的传播方向.(2)标出入射角 i 和折射角 r,写出玻璃折射率的公式 n=.解析:(1)连接 P1、P2,得入射光线与圆交于 M 点;再连接 P4,得出射光线与圆交于 N 点;连接 M、N 就得到光在玻璃内的P3 、 传播路径,如图乙所示.(2)入射角 i 和折射角 r 如图乙所示,由折射定律可得:n=ssiinni r.答案:(1)光路图如图乙所示.(2)入射角 i 和折射角 r 如图乙所示sin i sin r8.(15 分)图示是用〝双缝干涉测光的波长〞的实验装置示意图.(1)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②、③、④依次是、和.(2)以下操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是.A.增大③和④之间的距离B.增大④和⑤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(3)一同学在〝用双缝干涉测光的波长〞实验中,使用的双缝的间距为 0.02 cm,测得双缝与光屏之间的距离为 50 cm.第 1 级亮纹中心到第 5 级亮纹中心的距离为 0.45 cm,那么待测单色光的波长是cm.解析:Δx=0.445 cmλ=Δx·Ld=4.5×10-5 cm.答案:(1)滤光片 单缝 双缝(2)B (3)4.5×10-5甲9.(15 分)现要估测一矩形玻璃砖的折射率 n,给定的器材有:待测玻璃砖、白纸、铅笔、大头针 1 枚、直尺、直角三角板.实验时,先将直尺的一端 O 和另一点 M 标上两个明显的标记,再将玻璃砖平放在白纸上,沿其两个长边在白纸上画出两条直线 AB、CD,再将直尺正面紧贴玻璃砖的左边缘放置,使 O 点与直线 CD 相交,并在白纸上记下点 O、点 M 的位置,如图甲所示,然后在右上方通过 AB 所在界面向左下方观看,调整视线方向,让 O 点挡住 M 的像,再在观看的一侧插上大头针,使大头针挡住 M、O 的像,记下大头针 P 点的位置.(1)请在原图上作出光路图.(2)运算玻璃砖的折射率的表达式为:n=(用图中线段字母表示)解析:(1)调整视线方向,当 O 点挡住 M 的像时,从 O 点发出的光线经玻璃折射后与从 M 点发出的光线经 AB 面反射后重合.在观看的一侧插上大头针,使大头针挡住 M、O 的像,那么大头针的位置为折射光线射出玻璃的点和从 M 点发出的光线在 AB 面上的反射点,如图乙所示.乙PQ(2)由几何关系作出角度 i、r,即可求出折射率.折射率 n=ssiinn ri=MPQP=MOPP.OP答案:(1)光路图如图乙所示OP (2)MP10.(15 分)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.(1)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甲所示,求该光波的频率.(2)图乙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.[2018 年高考·山东理综卷]解析:(1)设光在介质中的传播速度为 v,波长为 λ,频率为 f,那么: f=vλ,v=nc 联立解得:f=ncλ 从波形图上读出波长 λ=4×10-7 m 代入数据解得:f=5×1014 Hz. (2)光路图如图丙所示.丙 答案:(1)5×1014 Hz (2)如图丙所示。
高三物理知识点光的波动性和微粒性
高三物理知识点光的波动性和微粒性查字典物理网高中频道收集和整理了大量的高三物理知识点:光的波动性和微粒性,以便考生在高考备考过程中更好的梳理知识,轻松备战。
1.光本性学说的发展简史(1)牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流。
它能解释光的直进现象,光的反射现象。
(2)惠更斯的波动说:认为光是某种振动,以波的形式向周围传播。
它能解释光的干涉和衍射现象。
2.光的干涉光的干涉的条件是:有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。
(相干波源的频率必须相同)。
形成相干波源的方法有两种:⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。
⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。
下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
3.干涉区域内产生的亮、暗纹⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即=n(n=0,1,2,)⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,相邻亮纹(暗纹)间的距离。
用此公式可以测定单色光的波长。
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
4.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗。
⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
⑵发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小。
(当障碍物或孔的尺寸小于0。
5mm 时,有明显衍射现象。
)⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大,而亮度变暗。
5.光的偏振现象:通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,只沿着一个特定的方向振动,称为偏振光。
光的偏振说明光是横波。
6.光的电磁说⑴光是电磁波(麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。
)⑵电磁波谱。
波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。
高三物理波动知识点
高三物理波动知识点波动是物理学中非常重要的一个概念,涉及到光、声音等众多领域。
在高三物理学习中,掌握波动知识点对于备战高考至关重要。
本文将重点介绍高三物理波动知识点,帮助同学们复习和掌握相关概念。
一、波动的基本概念波动是指物质或能量以波的形式传播的现象。
波的传播可以分为机械波和电磁波两种类型。
机械波是指需要通过介质传播的波,如水波、声波等。
而电磁波则可以在真空中传播,如光波、无线电波等。
二、波的特性1. 波长(λ):波长是指波的一个周期所包含的空间距离,通常用λ表示,单位为米(m)。
2. 频率(f):频率是指单位时间内波的周期数,通常用f表示,单位为赫兹(Hz)。
3. 波速(v):波速是指波传播的速度,通常用v表示,单位为米每秒(m/s)。
根据波动方程v = f × λ,我们可以计算波的速度。
三、波动的传播波动的传播可以分为纵波和横波两种类型。
1. 纵波:纵波是指波动方向与波的传播方向相同的波。
例如声波就是一种纵波,它的波动方向和声音传播方向一致。
2. 横波:横波是指波动方向与波的传播方向垂直的波。
例如光波就是一种横波,它的波动方向垂直于光的传播方向。
四、波的干涉波的干涉是指两个或多个波相遇后产生的干涉现象。
干涉分为构造干涉和破坏干涉两种类型。
1. 构造干涉:当两个同频率、相位相同的波相遇时,它们会叠加在一起形成更大的振幅区域,这种干涉称为构造干涉。
2. 破坏干涉:当两个同频率、相位相反的波相遇时,它们会相互抵消,形成干涉消光的现象,这种干涉称为破坏干涉。
五、波的衍射波的衍射是指波在通过障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
波的衍射现象是波动性的重要特征之一。
1. 衍射现象:波在通过有限孔径时,会发生波前的扩散现象,形成衍射图样。
2. 衍射条件:波的衍射需要满足波的波长和障碍物尺寸相当的条件。
六、波的反射和折射波的反射是指波在遇到障碍物后发生反弹的现象,而折射是指波在不同介质之间传播时改变传播方向的现象。
高三物理物理光学试题答案及解析
高三物理物理光学试题答案及解析1.(4分)如图,在“观察光的衍射现象”试验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只是在情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
【答案】减小光的波长比障碍物小的多【解析】缝隙越窄,条纹宽度越小,衍射条纹越宽,衍射现象越明显,当增加缝宽时,衍射条纹变窄,条纹间距变小。
当条纹足够宽时,几乎看不到条纹,衍射不明显,所以只有在光的波长比障碍物小的多时才可以把光的传播看做直线传播。
【考点】单缝衍射2.如图为光纤电流传感器示意图,它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光,该偏振光受到输电线中磁场作用,其偏振方向发生旋转,通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向,由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器,出射光的偏振方向与其透振方向,右侧偏振元件称为 .【答案】相同…………(2分)(填“一致”或“平行”同样给分)检偏器【解析】由偏振现象可知左侧偏振元件是起偏器,出射光的偏振方向与其透振方向相同,右侧偏振元件称为检偏器3.对光的波粒二象性的理解,正确的是()A.凡是光的现象,都可用光的波动性去解释,也可用光的粒子性去解释B.波粒二象性就是微粒说与波动说的统一C.一切粒子的运动都具有波粒二象性D.大量光子往往表现出波动性,少量光子往往表现出粒子性【答案】CD【解析】光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现,具有统一性;光子数量少时,粒子性强,数量多时,波动性强;频率高粒子性强,波长大波动性强,所以CD正确。
4. 1905年爱因斯坦提出了狭义相对论,狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的,这两条基本假设是()A.同时的绝对性与同时的相对性B.运动的时钟变慢与运动的尺子缩短C.时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性D.相对性原理与光速不变原理【答案】D【解析】905年爱因斯坦提出了狭义相对论,狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的,这两条基本假设是相对性原理与光速不变原理,D对;5.(05年天津卷)某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34J s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是()A.5.3×1014HZ,2.2J B.5.3×1014HZ,4.4×10-19JC.3.3×1033HZ,2.2J D.3.3×1033HZ,4.4×10-19J【答案】B【解析】逸出功等于极限频率与普朗克常量的乘积,所以极限频率为5.3×1014HZ,由光电效应方程,光电子的最大动能为4.4×10-19J,B对;6.若已知两狭缝间距为1 mm,双缝到屏的距离为200 cm,屏上得到的干涉图样如图所示,请根据图中的测量数据,求出该单色光的波长和频率.【答案】λ=5×10-7 m f=6×1014 Hz【解析】由图可知Δx=cm="0.1" cmΔx=λ.λ= m=5×10-7 mf= Hz=6×1014 Hz点评:根据双缝干涉条纹特点和决定条纹间距的因素分析讨论.再根据图中的测量结果,可求出相邻亮纹间距Δx;由Δx=λ,f=,然后求出λ及f.7.(8分)(1)如图3所示是双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏.用绿光从左边照射单缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹.则:①减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离将________;②增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离将________;③将绿光换为红光,干涉条纹间的距离将________.(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)如图4甲所示,横波1沿BP方向传播,B质点的振动图象如图乙所示;横波2沿CP方向传播,C质点的振动图象如图丙所示.两列波的波速都为20 cm/s.P质点与B质点相距40 cm,P 质点与C质点相距50 cm,两列波在P质点相遇,则P质点振幅为()A.70 cm B.50 cmC.35 cm D.10 cm【答案】(1)①增大②增大③增大(2)A【解析】(1)由Δx=可知,当d减小,Δx将增大;当l增大时,Δx增大;当把绿光换为红光时,λ增长,Δx增大.(2)波1和2的周期均为1 s,它们的波长为:λ1=λ2=vT=20 cm.由于BP=2λ,CP=2.5λ.t=0时刻B质点的位移为0且向上振动,经过2.5T波1传播到P质点并引起P质点振动T,此时其位移为0且振动方向向下;t=0时刻C质点的位移为0且向下振动,经过2.5T波2刚好传到P质点,P质点的位移为0且振动方向也向下;所以两列波在P质点引起的振动是加强的,P质点振幅为两列波分别引起的振幅之和,为70 cm,A正确.8.在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光,它使人的视觉疲劳.这些天然的炫光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果,漫反射光是非偏振光,而镜式反射光一般是部分偏振光.由于它们是从水平面上反射的,光线的入射面是垂直的,所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光.要想消除这种炫光,只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了.同理,要想消除从竖直面反射来的炫光,如玻璃窗反射来的炫光,所用偏振轴应取水平方向.请回答下列两个问题:(1)某些特定环境下照相时,常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰,这是利用什么原理?(2)市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片,为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?【答案】见解析【解析】(1)在某些特定环境下,如拍摄池水中的游动的鱼时,由于水面反射光的干扰,影像会不清楚,在镜头前装一片偏振片,清除反射光(反射光为偏振光),影像就变得清晰.(2)这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的炫光,因此应用偏振片而不是带色的普通玻璃片.该反射光为水平方向的偏振光,故应使镜片的透振方向竖直.9. (2011年东阳中学高三月考)用频率为ν1的单色光照射某种金属表面,发生了光电效应现象.现改为频率为ν2的另一单色光照射该金属表面,下面说法正确的是()A.如果ν2>ν1,能够发生光电效应B.如果ν2<ν1,不能够发生光电效应C.如果ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能增大D.如果ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能不受影响【答案】AC.【解析】对一定的金属,入射光的频率必须大于或等于某一频率ν时才会产生光电效应,频率ν称为截止频率,如果入射光的频率低于截止频率ν,则不论光强多大,照射时间多长,都不会产生光电效应,不同的金属有不同的截止频率.所以当ν2>ν1时能够发生光电效应,ν2<ν1时不一定能够发生光电效应,A正确,B错误;又光电子的初动能随着入射光频率的增加而线性增加,所以当ν2>ν1时逸出光电子的初动能增大,C正确,D错误.10. (2011年镇海中学检测)下列有关光现象的说法中正确的是()A.在太阳光照射下,水面上的油膜出现彩色花纹是光的色散现象B.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变宽C.光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D.光的偏振现象说明光是一种横波【答案】BCD.【解析】A是光的干涉现象,故A错;因为λ绿<λ黄,由Δx=λ知,条纹间距变宽,B对;由全反射条件知C对;偏振是横波特有的现象,D对.11.在观察光衍射的实验中,分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样,图中黑线为暗纹.那么障碍物应是()A.乙图对应的是很小的不透明圆板B.甲图对应的是很大的不透明圆板C.乙图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板D.甲图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板【答案】AD.【解析】比较两图,它们的背景明显不同,甲图的背景为黑色阴影,说明障碍物应是很大的不透明圆板,中间有透光并且带有衍射图样的花纹,说明挡板的中间有小圆孔,D项正确;乙图的背景为白色,说明周围没有障碍物,中间有不透光圆形阴影,并且带有衍射图样的花纹,说明中间存在很小的不透明圆板,乙图正中央的小亮点是泊松亮斑,A项正确.12.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.在光导纤维束内传送图像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【答案】选D.【解析】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薄膜干涉现象,A错;用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象,B错;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,C错;光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,D正确.13. (2011·福建福州)下列说法正确的是 ()A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果B.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰【答案】D【解析】太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象,A错;用光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射,B错;眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象,C错;在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,滤去了水面的反射光,使景像清晰,D对.14.一亮度可调的台灯(由滑动变阻器与灯泡串联来调节亮度),白炽灯泡上标有“220V,40W”的字样,台灯最暗时灯泡的功率为10W,此时台灯消耗的功率为_____W;若灯泡消耗的电能有1%转化为频率为5´1014Hz的光子,该灯泡最暗时每秒钟可发出______个该频率的光子。
光的波动性
白光内各种单色光的干涉条纹间距不同,屏上出现, 中央白色明条纹,两侧彩色条纹.
是不是只有双缝射出的相干光才能发生干涉呢?
三、薄膜干涉
1 、一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反 射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.
光的直线传播
二、 十九世纪初,人们成功地观察到光的干 涉、衍射现象,确立了波动说。 三、 19世纪60年代麦克斯韦预言电磁波的存 在,并提出光的电磁说,认为光是一种电磁波。 赫兹通过实验证明了光是一种电磁波。 四、19世纪末,光电效应现象的发现,对波动说提 出挑战。20世纪初爱因斯坦提出光子说,解释了 光电效应现象,说明光子具有粒子性。
蓝光干涉
白光干涉
二、光的干涉
1、干涉条件:
1、两束振动情况完全相同的光在空间相互叠加,形成明 暗相间条纹的现象,叫做光的干涉。
2、干涉现象
3、干涉成因
光 束 缝双
屏上看到明暗相间的条纹 屏
4、干涉条纹规律 P1 S1 S2
Δr
P
P1 P2
P
Δx
相干光源 光程差
S1、S2
Δ r =P1S2-P1S1
d s
s1 s2
2、薄膜两表面的反射光的叠加
d1 d2
明 暗
2d1 = n
2d2=(2n +1) /2
——液膜中的波长
3、人与火焰同侧(入射光侧),可以观察到水平的干涉条纹。
4、薄膜干涉在生产技术中的应用:
(1)用干涉法检查表面是否平整
a
a
a处条纹弯曲,被测表面有什么问题?
人教版高三物理必修四光学与光电学
人教版高三物理必修四光学与光电学光学与光电学是高中物理必修四中的一章,主要介绍了光的本质和光学现象,以及光的干涉、衍射、偏振等现象。
本文将按照人教版高三物理必修四光学与光电学的知识点进行阐述,以帮助学生更好地理解和学习这一知识。
1. 光的本质光的本质是波动性和粒子性的统一体现。
根据爱因斯坦的光电效应理论,光是由一束粒子(光子)组成的,它们具有能量和动量。
而根据光的干涉和衍射现象,光也具有波动性质,可以表现出波长和频率。
2. 光的传播光是一种电磁波,传播速度为光速。
光在真空中的传播速度为299,792,458m/s。
光的传播遵循直线传播原理,当光遇到媒质时会发生折射、反射和透射现象。
3. 光的反射和折射光的反射是指光束遇到光滑表面时改变传播方向的现象。
根据反射定律,入射角等于反射角,光线的入射、反射和法线在同一平面内。
光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向和速度的现象。
根据斯涅尔定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足正弦定律。
4. 光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光波相遇时相互叠加或相互消除的现象。
干涉现象分为构造干涉和破坏干涉。
构造干涉是指两束光波相位差为整数倍波长时叠加增强的情况,如双缝干涉、薄膜干涉等。
破坏干涉是指两束光波相位差为半整数倍波长时相互抵消的情况,如牛顿环、薄膜破坏干涉等。
光的衍射是指光通过一个孔径或经过物体的边缘时发生弯曲或弥散的现象。
衍射现象在日常生活中很常见,如声波通过门缝传播时的现象就是典型的衍射现象。
5. 光的偏振光的偏振是指光的振动方向被限制在某一个特定方向上的现象。
偏振光通过偏振器后,其振动方向只能在一定的方向上。
光的偏振现象常见于自然光经过透明介质或由偏振光源发出时。
6. 光的电磁波性质光是一种电磁波,具有电场和磁场的振动。
光的波长和频率是决定其颜色和能量的重要参数。
根据电磁波理论,光波的能量与频率成正比,与波长成反比。
7. 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发射出电子的现象。
《高三物理光学复习》课件
透镜的应用
放大镜、眼镜、摄影镜 头等。
透镜成像规律
物距、像距、焦距之间 的关系,以及成像规律
在实践中的应用。
照相机与摄像机
01
照相机与摄像机的种类 :数码相机、胶片相机 、摄像机等。
02
照相机与摄像机的原理 :光学成像、感光元件 、图像处理等。
03
照相机与摄像机的应用 :拍摄照片、录制视频 等。
04
照相机与摄像机的性能 指标:像素、光圈、快 门速度、变焦倍数等。
望远镜与显微镜
01
02
03
04
望远镜与显微镜的种类:天文 望远镜、观鸟望远镜、显微镜
等。
望远镜与显微镜的原理:光学 成像、放大倍数等。
望远镜与显微镜的应用:观测 天体、观察生物细胞等。
望远镜与显微镜的性能指标: 放大倍数、清晰度、稳定性等
衍射现象
干涉与衍射的区别与联系
两者都是光波的波动性质的表现,但 干涉强调光波的叠加效果,而衍射强 调光波的传播路径变化。
光波在传播过程中遇到障碍物或小孔 时,产生偏离直线传播的现象。
02 光的反射与折射
光的反射
总结词
详细描述
光的反射是光在两种不同介质表面发生方 向改变的现象。
当光从一个介质射向另一个介质时,如果 入射角大于临界角,会发生全反射现象, 此时反射光能量较大,折射光能量较小。
光动力疗法
02
利用特定波长的光和光敏剂治疗肿瘤等疾病。
激光治疗
03
利用激光的能量对病变组织进行治疗,如激光近视矫正手术等
。
光学在军事中的应用
1 2
红外侦查与夜视技术
利用红外探测器侦查敌方活动,提高夜战能力。
激光武器
新高考物理考试易错题易错点28光电效应波粒二象性
易错点28 光电效应 波粒二象性易错总结一、光电效应方程E k =hν-W 0的应用 1.光电效应方程的理解(1)E k 为光电子的最大初动能,与金属的逸出功W 0和光的频率ν有关. (2)若E k =0,则hν=W 0,此时的ν即为金属的截止频率νc . 2.光电效应现象的有关计算(1)最大初动能的计算:E k =hν-W 0=hν-hνc ; (2)截止频率的计算:hνc =W 0,即νc =W 0h ;(3)遏止电压的计算:-eU c =0-E k , 即U c =E k e =hν-W 0e .二、光的波粒二象性 1.光的波动性实验基础:光的干涉和衍射. 2.光的粒子性(1)实验基础:光电效应、康普顿效应.(2)表现:①当光同物质发生作用时,这种作用是“一份一份”进行的,表现出粒子的性质;②少量或个别光子容易显示出光的粒子性.(3)说明:①粒子的含义是“不连续”“一份一份”的;②光子不同于宏观观念的粒子. 解题方法 光电效应规律中的四类图像图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量 最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图线①截止频率νc :图线与ν轴交点的横坐标②逸出功W 0:图线与E k 轴交点的纵坐标的绝对值,即W 0=|-E |=E③普朗克常量h :图线的斜率,即h =k入射光颜色相同、强度不同时,光电流与电压的关系图线①遏止电压U c:图线与横轴的交点的横坐标②饱和电流I m:电流的最大值③最大初动能:E k=eU c入射光颜色不同时,光电流与电压的关系图线①遏止电压U c1、U c2②饱和电流③最大初动能E k1=eU c1,E k2=eU c2遏止电压U c与入射光频率ν的关系图线①截止频率νc:图线与横轴交点的横坐标②遏止电压U c: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(注:此时两极之间接反向电压)易错类型:对物理概念理解不透彻1.(2021·全国高三专题练习)下列关于波粒二象性的说法不正确的是()A.光电效应揭示了光的波动性B.使光子一个一个地通过单缝,若时间足够长,底片上也会出现衍射图样C.黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释D.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性2.(2021·全国高三课时练习)量子理论是现代物理学两大支柱之一。
新高考物理考试易错题易错点35光的波动性电磁波附答案
易错点35 光的波动性电磁波易错总结一、电磁波1.电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成电磁波.2.电磁波的特点:(1)电磁波在空间传播不需要介质;(2)电磁波是横波:电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波.(3)电磁波的波长、频率、波速的关系:v=λf,在真空中,电磁波的速度c=3.0×108 m/s.(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象.3.电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换,电磁波的发射过程是辐射能量的过程,传播过程是能量传播的过程.二、电磁波与机械波的比较1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点:(1)要有足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大.(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,因此采用开放电路.2.实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连.3.电磁波的调制:在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术.调制分为调幅和调频.(1)调幅(AM):使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法.(2)调频(FM):使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法.【易错跟踪训练】易错类型:对物理概念理解不透彻1.(2021·重庆市清华中学校高一月考)在科学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献,关于科学家和科学史,下列说法中正确的是()A.月地检验是为了验证地面上物体受到地球的重力与天体之间的引力是同一种性质的力B.开普勒观测出了行星的轨道数据,并总结出了行星运动三大定律C.牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,并提出了相对论【答案】A【详解】A.月地检验是为了验证地面上物体受到地球的重力与天体之间的引力是同一种性质的力,故A正确;B.开普勒总结了第谷观测出的行星轨道数据,总结出了行星运动三大定律,故B错误;C.牛顿总结出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了引力常量,故C错误;D.麦克斯韦预言了电磁波的存在,爱因斯坦提出了相对论,故D错误。
高三物理第三章知识点总结
高三物理第三章知识点总结高三物理的学习内容非常丰富,其中第三章的内容尤为重要。
这一章主要讲解了光的反射、折射和光的波动性质等知识点。
下面我对这些知识点进行总结,希望能够帮助大家更好地理解和掌握。
1. 光的反射光的反射是指光线从一个媒质传播到另一个媒质时,遇到界面时由于介质的不同而改变传播方向的现象。
光线的反射遵循反射定律,即入射角等于反射角。
反射定律揭示出了光线在反射过程中的规律,使我们能够预测光线在反射后的传播方向。
2. 光的折射光的折射是指光线从一种媒质传播到另一种媒质时,由于介质之间的光速不同而改变传播方向的现象。
光线在折射界面上会发生折射,并且折射的角度与入射角度之间也存在一定的关系。
这个关系由斯涅尔定律描述,即入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
3. 光的波动性质光既具有粒子性,又具有波动性。
光的波动性表现在光的干涉、衍射和偏振等现象上。
光的干涉是指两束或多束光波相遇时相互叠加造成明暗相间的现象。
光的衍射是指光波传播过程中遇到障碍物时出现弯曲和扩散现象。
光的偏振是指光波振动方向的限定性,只有在某一方向上振动的光波才具有偏振性。
4. 光的颜色与物质的特性光的颜色与物质的特性密切相关。
白光经过物体的反射、吸收和传播过程中会发生色散现象,即被物质吸收的光波波长不同,产生了七彩的光谱。
物体表面的颜色是由于物体对某些波长的光的选择性吸收而呈现出来的。
不同物质对光的吸收特性不同,所以它们的颜色也不同。
5. 光的光谱与应用光的光谱是指将白光通过光栅或棱镜分解成不同波长的光线,形成连续的颜色带。
可见光谱由红、橙、黄、绿、青、蓝和紫七种颜色组成。
光的光谱在科学研究和实际应用中起着重要的作用。
例如,在天文学中,通过光谱分析,可以探测宇宙中有关恒星的信息。
在工业生产中,光谱技术可以被用于材料分析和质量检测等领域。
以上就是高三物理第三章的知识点总结。
通过对光的反射、折射和光的波动性质的学习,我们可以更好地理解光的传播规律,解释自然现象,并在实际应用中发挥作用。
高考物理复习高三一轮复习:课时跟踪检测44光的波动性 电磁波 相对论
高考物理复习课时跟踪检测(四十四) 光的波动性电磁波相对论高考常考题型:选择题+计算题1.属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中( )A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比2.(2013·南通模拟)下列说法中正确的是( )A.交通警察通过发射超声波测量车速,利用了波的干涉原理B.电磁波的频率越高,它所能携带的信息量就越大,所以激光可以比无线电波传递更多的信息C.单缝衍射中,缝越宽,衍射现象越明显D.地面上测得静止的直杆长为L,则在沿杆方向高速飞行的火箭中的人测得杆长应小于L3.(2012·焦作一模)下列说法中正确的是( )A.光的偏振现象说明光是纵波B.人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射C.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D.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理4.(2011·江苏高考)如图1所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。
假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )图1A.同时被照亮B.A先被照亮C.C先被照亮D.无法判断5.(2012·江苏高考)如图2所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B 点位于Q右侧。
旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是( )图2A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变6.(2012·北京丰台区期末)下列光学现象的说法中正确的是( )A.用光导纤维束传送图像信息,这是光的衍射的应用B.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果C.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物,可使景象更清晰D.透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹,这是光的色散现象7.(2012·浙江高考)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连,如图3所示。
岭凯学校高三物理一轮总复习 2.2 光的波动性课时作业高三物理试题
A.光的直线传播B.光的粒子性
C.光的干预D.光的衍射
岩帖州罗帜市岭凯学校光的波动性
一、选择题
1.对光现象的认识,以下说法中正确的选项是( )
A.光的色散现象都是由光的干预引起的
B.光导纤维导光主要用了光的干预原理
C.光的衍射现象表沿直线传播
D.光的干预现象说明了光是一种波
【解析】 光的色散现象是由光的折射引起的,选项A错误;光导纤维主要用了光的全反射原理,选项B错误;光的衍射现象说明了光不是沿直线传播,选项C错误;干预现象只有波才能发生,选项D正确.
A.当金属线圈旋转30°时,干预条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时,干预条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时,干预条纹同方向旋转30°
D.干预条纹保持不变
【解析】 薄膜干预现象的条纹与薄膜厚度有关;金属线圈缓慢旋转薄膜厚度情况仍然是沿竖直方向自上而下逐渐变厚,所以条纹形状不变,故D正确.
【答案】AD
9.(多项选择)(2021·模拟)以下有关光现象的说法中正确的选项是( )
A.无影灯是利用光的衍射原理
B.刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象
C.水的视深比实际深度浅是光的全反射现象
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度
E.光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
A.射出c板后的两束单色光与入射光不再平行
物理高三波和光的知识点
物理高三波和光的知识点波和光是物理学中的重要知识点,特别是在高三阶段,掌握波和光的相关内容对于理解光学、电磁学等领域具有重要意义。
本文将介绍高三物理中有关波和光的知识点。
一、光的本质和传播特性光是一种电磁波,具有波粒二象性。
在波动理论中,光的传播是通过电场和磁场的交替变化产生的。
光的传播速度是恒定的,即光速等于3×10^8米/秒。
根据光的传播特性,我们可以解释光的折射、反射和干涉等现象。
二、光的折射和反射当光由一种介质传播到另一种介质时,会出现折射现象。
根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间满足一个固定的关系。
光的折射现象可以解释为光在不同介质中传播速度不同导致的方向改变。
光的反射是指光在界面上的反射现象。
根据反射定律,入射角等于反射角。
反射现象在镜面、平面和曲面等不同情况下都有不同的表现形式。
三、光的干涉和衍射光的干涉是指两个或多个光波相遇时产生的明暗斑纹的现象。
干涉现象可以解释为两个波的叠加效应。
常见的干涉现象有杨氏双缝干涉和光的彩色条纹。
光的衍射是指光通过物体的边缘或孔径时发生的波的传播现象。
衍射现象可以解释为波的传播受到物体边缘或孔径的限制而改变方向和强度。
四、光的偏振和色散光的偏振是指光波中电场矢量振动方向的特性。
光可以是偏振光或非偏振光。
偏振光在特定方向上具有振动,而非偏振光在所有方向上的振动都是均匀的。
光的色散是指光通过介质时不同频率的光波速度不同的现象。
根据光的色散特性,我们可以解释为什么在折射光中会出现彩虹。
五、光的电磁波性质和光的粒子性质光既有波动性质,也有粒子性质。
根据光的电磁波动性质,我们可以解释光的折射、反射和干涉等现象。
根据光的粒子性质,我们可以解释光的光子模型和光电效应等现象。
总结:物理高三波和光的知识点包括光的本质和传播特性、光的折射和反射、光的干涉和衍射、光的偏振和色散,以及光的电磁波性质和粒子性质。
掌握这些知识点对于高三物理学习和理解光学领域的其他概念具有重要意义。
物理高三选修三知识点
物理高三选修三知识点一、光的波动性光的波动性是光的一种基本特性,它表现为光具有波动的传播性质。
光波的传播可以通过一系列现象来解释和证明。
1. 光的干涉在两道或多道光波相遇的位置,会产生干涉现象。
这是因为光波的振动在空间中叠加,形成更强或更弱的振幅。
根据振幅叠加的结果,干涉现象分为构造性干涉和破坏性干涉两种。
2. 光的衍射当光通过一个孔或一个有限宽度的障碍物时,光的波动会扩散到周围区域,产生衍射现象。
衍射现象可以用赫角公式来计算,该公式描述了不同波长的光线在不同角度下的衍射程度。
二、相对论的基本概念相对论是研究物体在高速运动和引力场中的行为的理论。
在相对论中,时间和空间不再是绝对的,而是与观察者的相对速度和引力场有关。
1. 狭义相对论狭义相对论描述了物体在相对静止或匀速运动的惯性参考系中的行为。
它引入了独特的相对性原理,即任何惯性参考系都是等效的。
此外,狭义相对论还阐述了能量-动量守恒定律,引申了质能方程(E=mc²)和时间膨胀的概念。
2. 广义相对论广义相对论是爱因斯坦发展的一种理论,用于描述物体在引力场中的行为。
广义相对论引入了时空弯曲的概念,即质量和能量会扭曲周围的时空结构。
最著名的应用是描述引力的弯曲空间概念和黑洞理论。
三、量子力学的基本原理量子力学是研究微观粒子的行为的理论。
它引入了概率性描述和波粒二象性的概念,颠覆了经典力学的观念。
1. 波粒二象性波粒二象性是量子力学的核心概念之一。
它表明微观粒子既可以表现波动性,也可以表现粒子性。
例如,光既可以看作是粒子(光子),也可以看作是波动的电磁波。
2. 不确定性原理不确定性原理是量子力学中的基本原理,它指出无法同时精确确定一个粒子的位置和动量。
不确定性原理限制了对微观粒子的观测和测量,认为自然界存在固有的不可预测性。
以上是物理高三选修三知识点的简要概述。
通过深入学习和理解这些知识点,我们可以更好地理解和应用物理学的基本原理,进一步拓宽对自然界的认识。
10 衡水中学高三物理一轮复习资料——机械运动,光的波动性
衡水中学高三物理一轮复习资料——机械运动,光的波动性第一节机械振动一、知识点讲解一、简谐运动1.回复力(1)定义:使振动物体返回到平衡位置的力.(2)方向:时刻指向平衡位置.(3)来源:振动物体所受的沿振动方向的合外力.2.简谐运动(1)受力特征:F=—kx (F—回复力,x—位移,负号表示回复力方向与位移方向相反).(2)描述简谐振动的物理量①振幅:反映质点振动强弱的物理量,它是标量.②周期和频率:描述振动快慢的物理量,其大小由振动系统本身决定,与振幅无关.二、简谐运动的两种模型三、受迫振动及共振1.受迫振动(1)概念:物体在周期性驱动力作用下的振动.(2)振动特征:受迫振动的频率等于驱动力的频率,与系统的固有频率无关.2.共振(1)概念:当驱动力的频率等于固有频率时,受迫振动的振幅最大的现象.(2)共振的条件:驱动力的频率等于固有频率(3)共振的特征:共振时振幅最大.(4)共振曲线(如图11-1-1所示).图11-1-1f=f0时,A=Am.f与f0差别越大,物体做受迫振动的振幅越小。
二、小结一、简谐运动的几个重要特征1.受力特征:简谐运动的回复力满足F=-kx,位移x与回复力的方向相反.由牛顿第二定律知,加速度a与位移大小成正比,方向相反.2.运动特征:当物体靠近平衡位置时,x、F、a都减小,但v增大,到达平衡位置时v最大;当物体远离平衡位置时,x、F、a都增大,v减小.3.能量特征:对单摆和弹簧振子来说,振幅越大,能量越大.在运动过程中,动能和势能相互转化,机械能守恒.4.周期性特征:物体做简谐运动时,其位移、回复力、加速度、速度、动量等矢量都随时间做周期性变化,它们的变化周期就是简谐运动的周期(T);物体的动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为T 2.5.对称性特征图11-1-2(1)如图11-1-2所示,振子经过关于平衡位置O对称(OP=OP′)的两点P、P′时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等.(2)振子由P到O所用时间等于O到P′所用时间,即tPO=tOP′.(3)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等,即tOP=tPO.特别提醒:由于简谐运动具有周期性和对称性,因此,涉及简谐运动时,往往出现多解.分析问题时应特别注意物体在某一位置时的速度的大小和方向、位移的大小和方向.二、简谐运动的分析方法1.对称法(1)远离平衡位置的过程:由F=-kx=ma可知,x增大,F增大,a增大,但a与v反向,故v减小,动能减小.(2)靠近平衡位置的过程:由F=-kx=ma可知,x减小,F减小,a减小,但a与v同向,故v增大,动能增大.(3)经过同一位置时,位移、回复力、加速度、速率、动能一定相同,但速度、动量不一定相同,方向可能相反.2.图象法(1)确定振动物体在任一时刻的位移.如图11-1-3所示,对应t1、t2时刻的位移分别为x1=+7 cm,x2=-5 cm.图11-1-3(2)确定振动的振幅.图象中最大位移的值就是振幅,如图1-1-3所示,振动的振幅是10 cm.(3)确定振动的周期和频率.振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期.由图1-1-3可知,OD、AE、BF的间隔都等于振动周期,T=0.2 s,频率f=1/T=5 Hz.(4)确定各质点的振动方向.例如图1-1-3中的t1时刻,质点正远离平衡位置向正方向运动;在t3时刻,质点正向着平衡位置运动.(5)比较各时刻质点加速度的大小和方向.例如在图1-1-3中t1时刻质点位移x1为正,则加速度a1为负,t2时刻质点位移x2为负,则加速度a2为正,又因为|x1|>|x2|,所以|a1|>|a2|.第二节机械波一、知识点讲解一、机械波1.机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源(2)有传播介质,如空气、水等.2.传播特点(1)传播振动形式、传递能量、传递信息.(2)质点不随波迁移.二、描述机械波的物理量1.波长λ:在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离.用“λ”表示.2.频率f:在波动中,介质中各质点的振动频率都是相同的,都等于波源的振动频率.3.波速v、波长λ和频率f、周期T的关系公式:v=λT=λf机械波的速度大小由介质决定,与机械波的频率无关.三、机械波的图象1.图象:在平面直角坐标系中,用横坐标表示介质中各质点的平衡位置,用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移,连接各位移矢量的末端,得出的曲线即为波的图象,简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线.2.物理意义:某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移.二、小结一、振动图象与波动图象的比较波的振动图象与波动图象虽然形状相同,但所研究的对象、意义、特点等有所不同.所以,要掌握两者的区别,及在某些情况下两者的相互转化二、简谐波常见问题分类1.由t 时刻波形图画t +Δt 时刻的波形图(1)平移法:先算出经Δt 时间波传播的距离Δx =v·Δt ,再把波形沿波的传播方向平移Δx.当Δx >λ,即Δx =nλ+x 时,可采取去整(nλ)留零(x)的方法只需平移x 即可.(2)特殊点法:在波形上找特殊点,如过平衡位置的点、与它相邻的波峰和波谷,判断出这些点经过Δt 后的位置,画出相应的正弦曲线或余弦曲线即可,这种方法只适用Δt =k T4的情况.2.质点振动方向与波传播方向的互判3.波的多解性问题造成波动问题多解的主要因素有:(1)周期性①时间周期性:时间间隔Δt与周期T的关系不明确.②空间周期性:波传播距离Δx与波长λ的关系不明确.(2)双向性①传播方向双向性:波的传播方向不确定.②振动方向双向性:质点振动方向不确定.(3)波形的隐含性形成多值解在波动问题中,往往只给出完整波形的一部分,或给出几个特殊点,而其余信息均处于隐含状态.这样,波形就有多种情况,形成相关波动问题的多值解.特别提醒:(1)计算波速既可应用v=λf或v=λT,也可以应用v=ΔxΔt.(2)应用波的图象,要注意,波动多解问题一般先考虑波传播的“双向性”,再考虑“周期性”.第三节光的波动性一、知识点讲解一、光的干涉1.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是相同的相干光波.屏上某点到双缝的路程差是波长整数倍处出现亮条纹;路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹.相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δy与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为△y=d/l.2.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同。
2024年高三物理必修三知识点总结
2024年高三物理必修三知识点总结
一、电磁感应与电磁波
1.电磁感应
-法拉第电磁感应定律
-有源电磁感应定律
-自感与互感
-感应电动势的计算和方向确定
2.电磁波
-电磁波的产生和传播
-安培环路定理
-电磁波的特征和分类
-电磁波的干涉和衍射
二、光的本质与光学
1.光的本质与光的传播
-光的电磁波理论
-光的产生和传播
-光速的测定和相对论性量子论
-光在介质中的传播
2.几何光学
-光的反射和折射定律
-透镜的成像和公式
-光的色散与色散的补偿
-棱镜的色散与光栅的衍射
3.光的波动性
-光的干涉和衍射现象
-杨氏干涉实验
-光的偏振和彩色光的成分
-光的干涉和衍射的应用
三、原子物理与核物理
1.原子物理
-经典物理与量子物理
-玻尔模型及其局限性
-薛定谔方程与波函数
-原子的能级和谱线
2.核物理
-原子核的组成和结构
-放射性核变化和放射性衰变
-半衰期和衰变定律
-核裂变与核聚变
____字的文章篇幅有限,难以详细覆盖所涉及的所有知识点,以上是2024年高三物理必修三的核心知识点总结。
学习时,建议充分理解这些知识点的基本概念和原理,掌握相关的计算方法和思考问题的能力,结合实际例子进行运用和拓展。
同时,自主学习和积累习题和实验的经验也是非常重要的。
高三物理上学期光的波动性
白光下的肥皂膜
蝉翅在阳光下
蜻蜓杨氏双缝
干涉 条件: 两列振动情况相同的波
1. 装置 ( 点源 分波)
观察屏
S
S1 S2
r1 r2
2、干涉图
红光入射的杨氏双缝干涉照片
白光入射的杨氏双缝干涉照片
干涉图特点:(1)明暗相间条纹 (2)同一干涉图中条纹间距离相等
3、干涉图的形成原理
加强点的特点:波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加。 位置特点: ︳PS1-PS2 ︱ =nλ 减弱点的特点:波峰与波谷叠加。 位置特点: ︳QS1-QS2 ︱ =(2n+1)λ/2 4、条纹间距的决定因素 观察彩图2
结论: 条纹间距与两缝间距离d、光波波长λ、光屏与 缝间距离L均有关
S
d sin
x
o
观察屏 装置1
d
S1 r1 r S 2 r2
D
Dm
xP
D>> d
d mm
两光线光程差 d sin 因为两光线几乎平行 所以 角较小 相邻两纹或相邻暗纹间距相等 均等于
r1 r2 r
d sin dtg
L Δx d
测油膜厚度
平晶间空气隙干涉条纹
第二十章
光的波动性
一、光的本性发展简史 粒子说 代表人物 牛顿
爱因斯坦: 光子说 波动说 惠更斯 反射、折射、叠加
能解析的现象 光的直线传播、 反射、折射 不能解析的现象 学说发展
叠加
19世纪未光电 效应
光的直线传播
19世纪初光的干涉、衍 射,麦克斯韦电磁理论 (电磁说)
一、光的干涉现象
水膜在白光下
等倾条纹
牛顿环(等厚条纹)