光学一轮复习

光学一轮复习

一.光的直线传播

例1.如图所示．P为一堵高墙，M为高h=0.8 m的矮墙，S为一点光源，三者水平距离如图．S 以速度v0=1 0 m／s竖直向上抛出，求在落回地面前矮墙M在高墙上的影子消失的时间．(g=10m/s2)

二、光的反射

例2.点光源S，放在平面镜MN前若MN不动，光源S以速度2 m／s沿与镜面成600角的方向向右匀速直线运动，如图所示，则光源在镜中的像将………( )

A．以速率4 m／s沿OS直线方向向右平移

B．以速率2 m／s垂直于OS向下平移

C．从镜的另一侧向O点作2 m／s的直线运动

D．在S上看到像以2 m／s速度向S靠近

例3、(04年全国1)．如图所示，S为一在xy平面内的点光源。一平面镜垂直于xy平面放置，它与xy平面的交线为MN，MN与x轴的夹角θ＝30°。现保持S不动，令平面镜以速率v 沿x轴正方向运动，则S经平面镜所成的像将如何运动？

三、光的折射

（一）折射、全反射

例4.（08全国Ⅱ）15. 一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上, 经两次折射后从玻璃板另一个表面射出, 出射光线相对于入射光线侧移了一段距离. 在下列情况下, 出射光线侧移距离最大的是

A. 红光以30°的入射角入射

B. 红光以45°的入射角入射

C. 紫光以30°的入射角入射

D. 紫光以45°的入射角入射

（二）.光的色散

例5.如图abc 为一全反射三棱镜,它的横截面是等腰直角三角形,一束白光垂直入射到ac 面上,在ab 面上发生全反射,若光线的入射位置不变,改变入射的方向(不考虑ab 面的的反射光线)

1.若使入射光线顺时针逐渐转动,如果有光线从ab 射出,最先射出的是( )

2.若使入射光线逆时针逐渐转动,如果有光线从ab 射出,最先射出的是( )

所有光线在垂直入射时发生全反射，顺时针转过一定角度，在ab 面入射角增大，都发生全反射。

例6：如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO ，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA 和OB 沿如图所示方向射出．则

A. OA 为黄光，OB 为紫光

B. OA 为紫光，OB 为黄光

C. OA 为黄光，OB 为复色光

D. Oa 为紫光，OB 为复色光

例7。如图所示，MN 为置于水中的平面镜，呈水平状态，一束白光从空气垂直于水面射到平面镜的O 点上，已知红光和紫光在水与空气界面发生全反射的临界角分别为α和β，现让平面镜以O 点为轴沿顺时针方向转动，为使光束不从水面射出，转过的角度不能小于多少？ （ ）

A. B. C. α D. β

例8、由于光的折射，站在岸上的人看到水中的鱼的位置会比鱼的实际位置（ ）潜水员在水中观察岸上的景物的位置会比景物的实际位置（ ）

假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将 （ ）人们观察到的日落时刻与实际存在大气层的情况相比将 （ ）

例9、发出白光的细线光源ab ，长度为l 0，竖直放置，上端a 恰好在水面以下，如图。现考虑线光源ab 发出的靠近水面法线（图中的虚线)的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l 1表示红光成的像的长度，l 2表示紫光成的像的长度，请比较l 1、l 2、l 0 的大小。

例10、(07全国Ⅱ)在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）

A、r

B、1.5r

C、2r

D、2.5r

例11.（07海南卷）如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。

例14.(07江苏)如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为Ｌ，照明灯到池底的距离为Ｈ。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为Ｈ／２时，池底的光斑距离出液口Ｌ／４。

（１）试求当液面高为２Ｈ／３时，池底的光斑到出液口的距离x。

（２）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率vx

专题二、光的波动性

（一）.电磁波谱

1.(06上海) 、人类对光的本性的认识经历了曲折的过程.下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是( )

A.牛顿的”微粒说”与爱因斯坦的”光子说”本质上是一样的

B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性

C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波

D.光具有波粒二象性

2.(06重庆)．△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，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示。由此可知（）

A 棱镜内a光的传播速度比b光的小

B 棱镜内a光的传播速度比b光的大

C a光的频率比b光的高

D a光的波长比b光的长

3.(05北京)15．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是

Ａ．光的折射现象、色散现象

Ｂ．光的反射现象、干涉现象

Ｃ．光的衍射现象、偏振现象

Ｄ．光的直线传播现象、光电效应现象

4.气象卫星向地面发送的云图,是由卫星上的红外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图象,云图上的黑白程度由云层的温度高低决定,这是利用了红外线的（）

A.不可见性

B.穿透性

C.热效应

D.化学效应

5.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线三个波段的波长大小关系是（）

A.红外线的波长大于可见光的波长

B.伦琴射线的波长大于可见的波长

C.红外线的波长小于可见光的波长

D.伦琴射线的波长小于红外线的波长

6.一束单色光从空气射入玻璃中,则其（）

A.频率不变,波长变长

B.频率变大,波长不变

C.频率不变,波长变短

D.频率变小,波长不变

7.下列关于紫外线的几种说法中,正确的是（）