第一篇：2008年高中物理光學最新試題精選
2008年高中物理光學最新試題精選
一、選擇題
1．2007年3月4日是我國的元宵節，凌晨在我國很多地區都觀測到了月食的天象，發生月食時、太陽、地球的相對位置如圖所示．當月球進入圖中哪個區域時地球上在夜晚地區的觀察者可以看到月全食（）
A．全部進入區域I B．全部進入區域II或Ⅳ C．全部進入區域Ⅲ D．部分進入區域I
答案：A 2．1923年美國物理學家邁克耳遜用旋轉棱鏡法較準確地測出了光速，其過程大致如下，選擇兩個距離已經精確測量過的山峰（距離為L），在第一個山峰上裝一個強光源S，由它發出的光經過狹縫射在八面鏡的鏡面1上，被反射到放在第二個山峰的凹面鏡B上，再由凹面鏡B反射回第一個山峰，如果八面鏡靜止不動，反射回來的光就在八面鏡的另外一個面3上再次反射，經過望遠鏡，進入觀測者的眼中．如圖所示，如果八面鏡在電動機帶動下從靜止開始由慢到快轉動，當八面鏡的轉速為?時，就可以在望遠鏡里重新看到光源的像，那么光速等于（）
A．4L??
B．8L??
C．
16L??
D．
32L??
答案：B 3．水平地面上物體M將站在A處的人的視線擋住，如圖所示，為了能看到M后面的地面，在上方水平放一平面鏡，且反光面對著地面，A處的人為了看到M后面距M較近的地方，他應該（）
A．將平面鏡平行上移 B．將平面鏡平行下移 C．將平面鏡水平左移 D．將平面鏡水平右移
答案：A 4．如圖所示，在xOy平面內，人的眼睛位于坐標為（3，0)的點，一個平面鏡鏡面向下，左右兩個端點的坐標分別為（－2，3）和（0，3）一個點光源S從原點出發，沿x軸負方向勻速運動．它運動到哪個區域內時，人眼能從平面鏡中看到S的像點，像做什么運動？（）
A．0～－7區間，沿x軸正方向勻速運動 B．－3～一7區間，沿x軸負方向勻速運動 C．－3～－7區間，沿x軸負方向加速運動 D．－3～－?區間，沿x軸正方向加速運動
答案：B 5．設大氣層為均勻介質，當太陽光照射地球表面時，則有大氣層與沒有大氣層時，太陽光被蓋地球的面積相比（）
A．前者較小
B．前者較大 C．一樣大
D．無法判斷 答案：B 6．大氣中空氣層的密度是隨著高度的增加而減小的．從大氣外射來一束陽光，如圖所示的四個圖中，能粗略表示這束陽光射到地面的路徑的是（）
答案：B
7．目前，一種用于摧毀人造衛星或空間站的激光武器已研制成功．如圖所示，某空間站位于地平線上方，現準備用一束激光射向該空間站，則應把激光器（）
A．沿視線對著空間站瞄高一些 B．沿視線對著空間站瞄低一些 C．沿視線對準空間站直接瞄準 D．條件不足，無法判別
答案：C 8．在沒有月光的夜間，一個池面較大的水池底部中央有一盞燈（可看做光源），小魚在水中游動，小鳥在水面上方飛翔，設水中無雜質且水面平靜，下面的說法中正確的是（）
A．小魚向上方水面看去，看到水面到處都是亮的，但中部較暗
B．小魚向上方水面看去，看到的是一個亮點，它的位置與魚的位置無關 C．小鳥向下方水面看去，看到水面中部有一個圓形區域是亮的，周圍是暗的 D．小鳥向下方水面看去，看到的是一個亮點，它的位置與鳥的位置有關 答案：BD 解析： 突破口在于鏡面反射原理和折射定律
9．如圖所示，一束圓錐體形的單色光在空氣中傳播，將會聚于P，在到達P之前若先進入水中，圓錐的軸垂直于水面，圓錐的頂角為?。P到水面的距離一定，則（?很小時，??sin??tan?）（）A．若?很大，錐體內的光線不能全部聚于一點 B．若?很小，錐體內的光線不能全部聚于一點水面 C．?很大時，光線與軸的交點從P點開始至無限遠 D．?很小時，光線與軸的交點無限靠近P
答案：A
二、填空題
1．如圖所示，在等高且相距較遠的甲、乙兩地各有一套光學系統．甲處A為固定的激光光源，它豎直向下發出一束又細又亮的激光．B是正多面反射棱鏡，這里只畫出它相鄰的三個反射面，該棱鏡可繞水平中心軸O順時針高速旋轉．C是帶觀察屏的望遠鏡．當撤去B時，激光束恰好直接射入望遠鏡．乙處是安裝在水平軸O?上的兩塊互相垂直的平面鏡組成的反射系統，該系統也可繞O?軸在豎直面內旋轉．現調節甲、乙兩地系統至某一靜態時，激光束經過圖所示的一系列反射后恰好射入望遠鏡中，試回答下列問題：
（1）由此可推導出正多面反射棱鏡的面數為。
（2）保持甲地的整個光學系統不動，讓乙地反射系統整個繞O?軸在紙面上緩緩旋轉一個不太大的角度，是否可以保證激光束在這一段時間內總能進入望遠鏡中？（旋轉過程中兩平面鏡保持相互垂直且激光在兩平面鏡中各有一次反射）．
答：
（填“是”或“否")。
（3）若讓甲地棱鏡繞中心軸O旋轉，其余部分不動．由于甲、乙兩地相隔較遠，且光是以一定的速度在空氣中傳播的，故一般情況下望遠鏡中不能再看到激光光源的像．但是適當調節轉速，則可重新看到光源的像．若已知甲、乙兩地間距離為s，光速為c，試求棱鏡的最小轉速是
r/s。
答案：（1）8（2）是
（3）n?c 16s3．圖中M是豎直放置的平面鏡，鏡離地面的距離可調節．甲、乙二人站在鏡前，乙離鏡的距離為甲離鏡的距離的2倍，如圖所示．二人略錯開，以便甲能看到乙的像．以l表示鏡的長度，h表示乙的身高，為使甲能看到鏡中乙的全身像，l的最小值為多少？
解析：設甲離鏡距離為s，則乙離鏡距離為2s。
（1）根據平面鏡成像的特點，像和物關于鏡面對稱，作乙經平面鏡成的像h?。
（2）由甲的眼睛向乙的像兩端作兩條直線OD、OC，直線OD、OC分別與鏡子相交于B、A兩點，則線段BA就是鏡子的最小長度，如圖甲所示。
（3）完成光路圖如圖乙所示．
（4）由幾何關系知，?OAB與?OCD相似，則
lsh?h?,l??。h?2s?s33
(A)屏上像的位置向上移動
(B)屏上像的位置向下移動
(C)屏上像的位置保持不動，但像變大
(D)屏上像的位置保持不動，但像變小
7、（96年）一焦距為f的凸透鏡，主軸和水平的x軸重合。x軸上有一光點位于透鏡的左側，光點到透鏡的距離大于f而小于2f。若將此透鏡沿x軸向右平移2f的距離，則在此過程中，光點經透鏡所成的像點將()。
(A)一直向右移動
(B)一直向左移動
(C)先向左移動，接著向右移動
(D)先向右移動，接著向左移動
11、（99年）假設地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到的日出時刻與實際存在大氣層的情況相比（）
A、將提前
B、將延后
C、在某些地區將提前，在另一些地區將延后
D、不變
一、單項選擇題
1、C
2、A
3、C
4、C
5、B
6、A
7、C
8、C
9、D
10、C
11、B
12、D
13、C
14、B
三、填空題
3、（93年）某人透過焦距為10厘米，直徑為4、0厘米的薄凸透鏡觀看方格紙，每個方格的邊長均為0、30厘米。他使透鏡的主軸與方格紙垂直，透鏡與紙面相距10厘米，眼睛位于透鏡主軸上離透鏡5.0厘米處。問他至多能看到同一行上幾個完整的方格?__________
4、(95年)圖9中AB表示一直立的平面鏡,P1P2是水平放置的米尺(有刻度的一面朝著平面鏡),MN是屏,三者互相平行、屏MN上的ab表示一條豎直的縫(即a、b之間是透光的、)某人眼睛緊貼米尺上的小孔S(其位置見 圖),可通過平面鏡看到米尺的一部分刻度。試在本題的圖上用三角板作圖求出可看到的部位,并在 P1P2上把這部分涂以標志_________。答案：
1、銫、鈉(3分)[只答一個或有錯者均0分]
2、(E2-E1)/h 3、26 4、5、/2 6×10 76、4.00×10-7 5.00×1014
四、計算題
1、（92年）(5分)一物體經焦距為24厘米的凸透鏡成一個放大率為1.5的實像。求物到透鏡的距離。
2、(94年)(7分)蠟燭距光屏90厘米，要使光屏上呈現出放大到2倍的蠟燭像，應選焦距是多大的凸透鏡?
3、(95年)(6分)一發光點S位于焦距為12厘米的薄凸透鏡的主軸上、當S沿垂直于主軸的方向移動1、5厘米時,它的像點S′移動0、5厘米、求移動前發光點S到像點S′的距離
5、(97年)（9分）有一個焦距為36厘米的凸透鏡,在主軸上垂直放置一支蠟燭，得到一個放大率為4的虛像。如果想得到放大率為4的實像，蠟燭應向哪個方向移動?移動多少?
6、（98年）（12分）如圖所示，L為薄凸透鏡，點光源S位于L的主光軸上，它到L的距離為36cm；M為一與主光軸垂直的擋光圓板，其圓心在主光軸上，它到L的距離為12cm；P為光屏，到L的距離為30cm。現看到P上有一與擋光板同樣大小的圓形暗區ab。求透鏡的焦距。
7、（2000年）（13分）一輛實驗小車可沿水平地面（圖中紙面）上的長直軌道勻速向右運動。有一臺發出細光束的激光器在小轉臺M上，到軌道的距離MN為d=10m，如圖所示。轉臺勻速轉動，使激光束在水平面內掃描，掃描一周的時間為T=60s。光束轉動方向如圖中箭頭所示。當光束與MN的夾角為45°時，光束正好射到小車上。如果再經過△t=2.5s光束又射到小車上，則小車的速度是多少？（結果保留二位數字）
答案： 1、28、解:由題給數據根據透鏡成像和放大率公式可得
1/u＋1/v＋1/f＝1/24
①
m＝v/u
②
解之得 u＝40(厘米)③
評分標準:本題5分
得到①式給2分，得到②式給2分，求得最后結果，再給1分。
2、由放大率公式和本題要求,有v＝2u,以題給條件u+v＝90厘米代入,凸透鏡的焦距f＝20厘米。
3、解:用h和h′分別表示S和S′移動的距離,用l表示S和S′未移動時的距離,則有
v/u=h′/h
①
l=u+v
②
1/u+1/v=1/f
③
根據透鏡成像公式
由①②③式并代入數據可解得
l=64厘米
評分標準:全題6分,寫出④式給2分,寫出②式給2分,寫出③式給1分、得出正確結果再給1分
4、設光線在玻璃中的折射角為r，則光線從S到玻璃板上表面的傳播距離＝ι／cosθ；光線從S到玻璃板上表面的傳播時間＝ι／c cosθ，其中c表示空氣中的光速。
光線在玻璃板中的傳播距離＝d／cosr；
光線在玻璃板中的傳播時間＝nd／c cosr；
據題意有nd／cosr＝ι／cosθ
由折射定律 sinθ＝nsinr，解得
5、解:先求蠟燭的原位置
由放大率公式。
得 v1＝-4u
1①
由透鏡成像公式
1/u1+ 1/v1＝1/f
②
解得 u1＝3/4f
再求蠟燭移動后的位置，由放大率公式得
v2＝4u
2③
由透鏡成像公式
1/u2+1/v12＝1/f
④
解得 u2＝5/4f 所以蠟燭應向遠離透鏡的方向移動，移動的距離為
u2－u1＝5/4－3/4f＝1/2f＝18厘米 評分標準:本題9分。
①式2分，②式1分，③式2分，④式1分，⑤式2分。物體移動方向正確的給1分。
6、解：光屏上的暗區是由于擋光圓板擋住部分光線而 形成的。因而從點光源S經擋光圓板邊緣（譬如圖中的c點）射到透鏡上H點的光線ScH，經透鏡折射后，出射光線應經過暗區的邊緣的某點。這點可以是暗區的邊緣點a，也可以是暗區的另一邊緣點b。也就是說符合要求的像點有兩點：S1'、S2'。
先求與像點S1'相應的焦距f1。
設r表示圓板與暗區的半徑，以u表示物距，v1表示
像距，/r=u/(u-l1)① /r=v1/(v1-l2)②
由成像公式，得
1/u+1/v1=1/f1 ③
解①、②、③式得
f1=25.7cm ④
再求與像點S2'相應的焦距f2，以v2表示像距，/r=v2/(l2-v2)⑤
由成像公式，得
1/u+1/v2=1/f2 ⑥
解①、⑤、⑥式得
f2=12cm ⑦
7`參考解答：
在△t內，光束轉過角度
由圖可知
②
③
由②、③兩式并代入數值，得
④
（2）光束照到小車時，小車正在遠離N點，△t內光束與MN的夾角從45°變為60°，小車走過，速度為 ⑤
⑥
由圖可知
由⑤、⑥兩式并代入數值，得
⑦
評分標準：本題13分。
①式2分，②式2分，③式3分，④式2分，⑥式2分，⑦式2分，只考慮一種情形且正確的，只給9分。
理綜）15.某物體左右兩側各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如圖所示，物體在左鏡所成的像中從右向左數的第三個像與物體的距離是
A.24m
B.32m
C.40m
D.48m 答案B 【解析】本題考查平面鏡成像.從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體8cm,第二個像是物體在右鏡所成像的像,第3個像是第一個像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm.
第二篇：高中物理光學實驗
光學實驗
一、測定玻璃磚的折射率
【實驗目的】：測定玻璃的折射率。
【實驗原理】：用插針法確定光路，找出和入射線相應的折射線；用量角器測出入射角i和折射角r；根據折射定律計算出玻璃的折射率n=
sini。sinr【實驗器材】：玻璃磚、白紙三張、木板、大頭針四枚、圖釘四枚、量角器、三角板（或直尺）、鉛筆。
【實驗步驟】：
①把白紙用圖釘釘在木板上。
②在白紙上畫一條直線aa'作為界面，畫一條線段AO作為入射光線，并過O點畫出界面aa'的法線NN'，如圖所示。
③把長方形的玻璃磚放在白紙上，使它的一個長邊跟aa'對齊，并畫出玻璃磚的另一個長邊bb'。
④在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1和P2。
⑤在玻璃磚的bb'一側豎直地插上大頭針P3，用眼睛觀察調整視線，要使P3能同時擋住P1和P2的像。
⑥同樣地在玻璃磚的bb'一側再豎直地插上大頭針P4，使P4能擋住P3本身和P1與P2的像。
⑦記下P3和P4的位置，移去玻璃磚和大頭針，過P3和P4引直線O'B與bb'交于O'點，連接O與O'，OO'就是玻璃磚內的折射光線的方向，入射角i=∠AON，折射角r=∠O'ON'。
⑧用量角器量出入射角i和折射角r的度數。
⑨從三角函數表中查出入射角和折射角的正弦值，記入自己設計的表格里。⑩用上面的方法分別求出入射角是30°，45°，60°時的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把這些數據記在表格里。
【數據處理】 算出不同入射角時
【注意事項】：
1．玻璃磚應選用厚度、寬度較大的．2．大頭針要插得豎直，且間隔要大些．3．入射角不宜過大或過小，一般在15°～75°之間．4．玻璃磚的折射面要畫準，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線．5．實驗過程中，玻璃磚和白紙的相對位置不能改變．
【誤差及分析】：
①入射光線、出射光線確定的準確性，要求入射側、出射側所插兩枚大頭針間距宜大點。
②測量入射角與折射角時的相對誤差，故入射角不宜過小。入射角也不宜過大，過大則反射光較強，出射光較弱。
例1．在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學在紙上畫sinisini的值，求出幾次實驗中所測的平均值 sinrsinr出的界面
aa′、bb′與玻璃磚位置的關系分別如圖實－1－8①、②和③所示，其中甲、丙兩 同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均
以aa′、bb′為界面畫光路圖．
圖實－1－8(1)甲同學測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．(2)乙同學測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．(3)丙同學測得的折射率與真實值相比________．
解析：用圖①測定折射率時，玻璃中折射光線偏折大了，所以折射角增大，折射率
減小；用圖②測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關；用圖③測折射率時，無法確定折射光線偏折的大小，所以測得的折射率可大、可小、可不變． 答案：(1)偏小(2)不變(3)可能偏大、可能偏小、可能不變
例2．在用插針法測定玻璃的折射率的實驗中，某同學操作步驟如下： ①用圖釘將記錄光路的白紙固定在平板上； ②手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白紙上； ③用鉛筆環繞玻璃磚畫出邊界aa′和bb′；
④在aa′上選擇一點O，作為不同入射角的入射光線的共同入射點，畫出入射角θ1 分別為0°、30°、45°的入射光線；
⑤用“插針法”分別得到各條入射光線的出射光線，觀察時著重看大頭針針帽是否 在一條直線上，取下玻璃磚、大頭針，連接各針孔，發現所畫折射光線中有兩條相
交，量出各個折射角θ2；
sinθ1⑥按公式分別計算，取三個值的算術平均值．
sinθ2(1)以上步驟中有錯誤或不妥之處的是________；(2)應改正為_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：(1)有錯誤或不妥之處的是③④⑤.(2)③中應先畫出一條直線，把玻璃磚的一邊與其重合，再使直尺與玻璃磚的界面對
齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；④中入射角要取0°以外的三組數據；⑤中大頭針要
豎直插牢，觀察時看針腳是否在同一條直線上．
答案：見解析
例3.一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀 的(光線不能通過此表面)．現要測定此玻璃的折射率．給 定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器．
實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的
表面與紙面垂直．在紙上畫出直線aa′和bb′，aa′表示鍍銀的玻璃表面，bb′表 示另一表面，如圖實－1－9所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置
如圖)．用P1、P2的連線表示入射光線．
(1)為了測量折射率，應如何正確使用大頭針P3、P4?
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(試在圖實－1－9中標出P3、P4的位置)(2)然后移去玻璃磚與大頭針．試在圖實－1－9中通過作圖的方法標出光線從空氣到
玻璃中的入射角θ1與折射角θ2.簡要寫出作圖步驟．
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)寫出用θ
1、θ2表示的折射率公式為n＝________.解析：(1)在bb′一側觀察P1、P2(經bb′折射、aa′反射，再經bb′折射后)的像，在適當的位置插上P3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的
像；再插上P4，讓它擋住P2及P1的像和P3.P3、P4的位置如圖所示．(2)①過P1、P2作直線與bb′交于O；
②過P3、P4作直線與bb′交于O′； ③利用刻度尺找到OO′的中點M；
④過O點作bb′的垂線CD，過M點作bb′的垂線與aa′相交于N，如圖所示，連接ON；
⑤∠P1OD＝θ1，∠CON＝θ2.sinθ1(3)由折射率的定義可得n＝.sinθ2sinθ1答案：(1)(2)見解析(3)
sinθ
2二、用雙縫干涉測光的波長
(一)目的
了解光波產生穩定的干涉現象的條件；觀察雙縫干涉圖樣；測定單色光的波長。(二)原理
Ld據雙縫干涉條紋間距?x??得，波長????x。已知雙縫間距d，再測出
dL雙縫到屏的距離L和條紋間距Δx，就可以求得光波的波長。(三)器材
實驗裝置采用雙縫干涉儀，它由各部分光學元件在光具座上組成，如圖實18-1所示，各部分元件包括光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。光源 濾光片 單縫 雙縫 遮光筒 屏
圖實18-1
(四)步驟
1.將光源和遮光筒安裝在光具座上,調整光源的位置,使光源發出的光能平行地進入遮光筒并照亮光屏.2.放置單縫和雙縫,使縫相互平行,調整各部件的間距,觀察白光的雙縫干涉圖樣.3.在光源和單縫間放置濾光片,使單一顏色的光通過后觀察單色光的雙縫干涉圖樣.4.用米尺測出雙縫到光屏的距離L,用測量頭測出相鄰的兩條亮(或暗)條紋間的距離Δx.d5.利用表達式????x,求單色光的波長.L6.換用不同顏色的濾光片,觀察干涉圖樣的異同,并求出相應的波長.(五)注意事項
1.放置單縫和雙縫時,必須使縫平行,并且雙縫和單縫間的距離約為5~10cm.2.要保證光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心在同一條軸線上。3.測量頭的中心刻線要對應著亮(或暗)條紋的中心.4.為減小實驗誤差,先測出n條亮(或暗)條紋中心間的距離a,則相鄰兩條亮(或暗)條紋間的距離?x?
a.n?1
第三篇：高中物理光學復習要點
高中物理光學復習要點
一、重要概念和規律
(一)、幾何光學基本概念和規律
1、基本規律
光源：發光的物體.分兩大類：點光源和擴展光源.點光源是一種理想模型，擴展光源可看成無數點光源的集合.光線
——表示光傳播方向的幾何線.光束通過一定面積的一束光線.它是通過一定截面光線的集合.光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108
m/s。丹麥天文學家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉齒輪法測出了光這。
實像
——光源發出的光線經光學器件后，由實際光線形成的.虛像——光源發出的光線經光學器件后，由發實際光線的延長線形成的。
本影——光直線傳播時，物體后完全照射不到光的暗區.半影
——光直線傳播時，物體后有部分光可以照射到的半明半暗區域.2.基本規律
(1)光的直線傳播規律：先在同一種均勻介質中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。
(2)光的獨立傳播規律：光在傳播時雖屢屢相交，但互不擾亂，保持各自的規律繼續傳播。
(3)光的反射定律：
反射線、入射線、法線共面;反射線與入射線分布于法線兩側;反射角等于入射角。
(4)光的折射定律：
折射線、入射線、法線共面，折射線和入射線分居法線兩側;對確定的兩種介質，入射角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個常數.介質的折射率
n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質射向光疏介質;②入射角大于臨界角A，sinA=1/n。
(5)光路可逆原理：
光線逆著反射線或折射線方向入射，將沿著原來的入射線方向反射或折射.3.常用光學器件及其光學特性
(1)平面鏡：
點光源發出的同心發散光束，經平面鏡反射后，得到的也是同心發散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出，像與物對鏡面對稱。
(2)球面鏡：
凹面鏡：有會聚光的作用，凸面鏡：
有發散光的作用.(3)棱鏡：
光密介質的棱鏡放在光疏介質的環境中，入射到棱鏡側面的光經棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向頂角偏移。
棱鏡的色散作用：
復色光通過三棱鏡被分解成單色光的現象。
(4)透鏡：
在光疏介質的環境中放置有光密介質的透鏡時，凸透鏡：
對光線有會聚作用，凹透鏡：
對光線有發散作用.透鏡成像作圖：
利用三條特殊光線。成像規律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長/物長=|v|/u。說明①成像公式的符號法則——凸透鏡焦距f取正，凹透鏡焦距f取負;實像像距v取正，虛像像距v取負。②線放大率與焦距和物距有關.(5)平行透明板：
光線經平行透明板時發生平行移動(側移).側移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關。
4.簡單光學儀器的成像原理和眼睛
(1)放大鏡：
是凸透鏡成像在。u
(2)照相機：
是凸透鏡成像在u>2f時的應用.得到的是倒立縮小施實像。
(3)幻燈機：
是凸透鏡成像在f
(4)顯微鏡：
由短焦距的凸透鏡作物鏡，長焦距的透鏡作目鏡所組成。物體位于物鏡焦點外很_近焦點處，經物鏡成實像于目鏡焦點內很_近焦點處。再經物鏡在同側形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。
（5)望遠鏡：
由長焦距的凸透鏡作物鏡，短焦距的透鏡作目鏡所組成。極遠處至物鏡的光可看成平行光，經物鏡成中間像(倒立、縮小、實像)于物鏡焦點外很_近焦點處，恰位于目鏡焦點內，再經目鏡成虛像于極遠處(或明視距離處)。
(6)眼睛：
等效于一變焦距照相機，正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。
(二)物理光學——人類對光本性的認識發展過程
(1)微粒說(牛頓)基本觀點：
認為光像一群彈性小球的微粒。
實驗基礎
光的直線傳播、光的反射現象。
困難問題
無法解釋兩種媒質界面同時發生的反射、折射現象以及光的獨立傳播規律等。
(2)波動說(惠更斯)基本觀點：
認為光是某種振動激起的波(機械波)。
實驗基礎：
光的干涉和衍射現象。
①光的干涉現象——楊氏雙縫干涉實驗
條件：
兩束光頻率相同、相差恒定。
裝置
(略)。
現象：
出現中央明條，兩邊等距分布的明暗相間條紋。
解釋：
屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長的整數倍(半個波長的偶數倍)時，兩波同相疊加，振動加強，產生明條;兩波反相疊加，振動相消，產生暗條。
應用：
檢查平面、測量厚度、增強光學鏡頭透射光強度(增透膜).②光的衍射現象——單縫衍射(或圓孔衍射)
條件：
縫寬(或孔徑)可與波長相比擬。
裝置
：(略)。
現象：
出現中央最亮最寬的明條，兩邊不等距發表的明暗條紋(或明暗鄉間的圓環)。
困難問題：
難以解釋光的直進、尋找不到傳播介質。
(3)電磁說(麥克斯韋)：
基本觀點：
認為光是一種電磁波。
實驗基礎：
赫茲實驗(證明電磁波具有跟光同樣的性質和波速)。
各種電磁波的產生機理：
無線電波
自由電子的運動;
紅外線、可見光、紫外線
原子外層電子受激發;
x射線
原子內層電子受激發;
γ射線
原子核受激發。
可見光的光譜：
發射光譜——連續光譜、明線光譜
;
吸收光譜(特征光譜)。
困難問題：
無法解釋光電效應現象。
(4)光子說(愛因斯坦)：
基本觀點：
認為光由一份一份不連續的光子組成每份光子的能量E=hν。
實驗基礎：
光電效應現象。
裝置：
(略)。
現象：
①入射光照到光電子發射幾乎是瞬時的;②入射光頻率必須大于光陰極金屬的極限頻率ν。;
③當ν>v0時，光電流強度與入射光強度成正比;④光電子的最大初動能與入射光強無關，只隨著人射光燈中的增大而增大。
解釋
①光子能量可以被電子全部吸收.不需能量積累過程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強。單位時間內入射光子多，產生光電子多;④入射光子能量只與其頻率有關，入射至金屬表，除用于逸出功外。其余轉化為光電子初動能。
困難問題:
無法解釋光的波動性。
(5)光的波粒二象性:
基本觀點:
認為光是一種具有電磁本性的物質，既有波動性。又有粒子性。大量光子的運動規律顯示波動性，個別光子的行為顯示粒子性。
實驗基礎
:微弱光線的干涉，X射線衍射.二、重要研究方法
1.作圖:幾何光學離不開光路圖
。利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播，方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實以及成像區域或觀察范圍等.把它與公式法結合起來，可以互相補充、互相驗證。
2.光路追蹤法:
用作圖法研究光的傳播和成像問題時，抓住物點上發出的某條光線為研究對象。不斷追蹤下去的方法.尤其適合于研究組合光具成多重保的情況。
3.光路可逆法:
在幾何光學中，一所有的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作圖和計算上往在都會帶來方便
原子物理包括兩大部分內容;原子結構和原子核結構。前者研究原子核外電子的分布及躍遷規律，后者研究核的組成及其變化規律。
一、重要概念和規律
.原子核式結構學說(1909年。盧瑟福)
實驗基礎：
α粒子散射實驗——用放射源發出的α粒子穿過金箔，發現絕大多數α粒子按原方向前進，少數α粒子發生較大的偏轉。極少數產生大角度偏轉，個別被彈回.基本內容：
在原子中心有一個帶正電的核(半徑約10-15
～10-14
m)，集中了幾乎全部原子質量、帶負電的電子在核外繞核旋轉(原子半徑約10-10
m)。
困難問題:
按經典理論，電子繞核旋轉將輻射電磁波，能量會逐漸減小，電子運行的軌道半徑不斷變小，大量原子發出的光譜應該是連續光譜。
2.玻爾理論(1913年。玻爾)
實驗基礎
氫光譜規律的研究。
基本內容(三點假設)
(1)原子只能處于一系列不連續的、穩定的能量狀態(定態)，其總能量En(包括動能和電勢能)與基態總能量量的關系為En=E1
/n1
(n=1、2、3……)(2)原子在兩個定態之間躍遷時，將輻射(或吸收)一定頻率時光子;光子的能量為hν
=
E初
-E終
。(3)電子繞核運行的可能軌道是不連續的。各可能軌道的半徑rn=n2
r1
基態軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。
困難問題
無法解釋復雜原子的光譜.3.放射現象(1896年.貝克勒爾)
三種射線
(1)α射線
氦原子核流。v≈c/10。貫穿本領很小。電離作用很強。
(2)β射線
高速電子流。v≈c。貫穿本領強，電離作用弱。
(3)γ射線
波長很短的電磁波。v=c。貫穿本領很強，電離作用很弱。
衰變規律
遵循電量、質量(和能量)守恒。
α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時發生的)。
半衰期:
放射性元素的原子讀有半數發生衰變所需要的時間。由核內部本身因素決定.跟原子所處的物理狀態或化學狀態無關.4.原子核的組成實驗基礎
(1)質子發現(1919年，盧瑟福)
(2)中子發現(1932年，查德威克)
基本內容
原子核由質子和中子(統稱核子)組成.原子核的質量數等于質子數與中子數之和.原子核的電荷數等于質子數。各核子間依_強大的核力來集在核內。
5.放射性同位素
質子數相同、中子數不同，具有放射性的原子。
實驗基礎：用α粒子蓋擊鋁核首先實現用人工方法得到放出性同位素磷(1934年，約里奧·居里夫婦)。
基本應用
(1)利用射線的貫穿本領、電離作用或對生物組織的物理、化學效應。
(2)做為示蹤原子。
6.核能
質量虧損:
組成原子核的核子的質量與原子核的質量之差.質能方程:E=mc2
核反應能:△E=△mc2
二、重要研究方法
1.實踐、理論、實踐
從實踐(實驗)出發，提出理論，再經過實踐的檢驗或進行新的實踐一進一步發展理論。例如，通過對氣體放電現象、陰極射線的研究.湯姆生發現電子(1897年)，提出原子結構的湯姆生模型。由于盧瑟福的粒子的散射實驗，進一步發展成盧瑟福模型。通過對氫原子明線光譜的研究，又提出了玻爾理論等。在原子物理中，非常鮮明地貫穿著辯證唯物主義認識論的這一基本思想方法。復習中也應以此為線索，把握全章的知識結構。
2.守恒規律的應用
質量守恒、電荷守恒、能量守恒、動量守恒等自然界中的基本規律在原子物理中都得到全面的體現.復習中應緊緊把握這些守恒規律
光的傳播
1.光在什么情況下是沿直線傳播的，小孔成像是怎么回事，什么是本影和半影，如何確定本影、半影的區域?如何確定影子的運動狀態?在何時、何地可以觀察到日全食、日偏食、日環食、月全食、月偏食?你知道幾種典型的測量光速的方法嗎?你能體會出為什么這一章又被稱為幾何光學嗎?
2.什么是光的反射定律，鏡面反射和漫反射的主要區別是什么?平面鏡的成像特點是什么?如何確定平面鏡成像的觀察范圍?我要想看到完整的臉，至少需要多大的矩形平面鏡?那我要想看到完整的三中辦公樓呢?如何確定物像的運動速度(速度垂直鏡面和不垂直鏡面兩種情況)?
3.什么是折射定律?與折射率相關的幾個表達式分別是什么?如何計算光射入介質后的波長、波速和頻率?什么是視深?
4.什么是光疏介質、光密介質，全反射的條件是什么?在求解全反射問題時，一般采用什么解題方法?什么是光導纖維?在已知入射角的情況下如何計算光導纖維的折射率，如果入射角未知呢?
5.什么是光的色散，產生的原因是什么?各種色光的頻率、折射率、速度有什么規律?你能定性畫出不同色光在界面上發生反射、折射時的情景嗎?反之根據這些情景你有能判斷出各色光的折射率、頻率、能量、臨界角的大小嗎?
6.你了解幾種典型的玻璃磚對光路的控制特點嗎?在三角形玻璃磚中，你知道幾個典型角的關系嗎?單色光、復色光、單色光點、復色光點通過三棱鏡會呈現什么景象呢?如果光疏棱鏡放在光密介質中，上述現象還成立嗎?在圓形玻璃磚中，你知道如何確定法線，如何確定是否發生全反射，如何計算各次的偏折角嗎?在矩形玻璃磚中，你會求側移距離嗎?你能利用一個杯子測量液體的折射率嗎?
光的本性
1.十七世紀人們關于光的本性的認識有哪些觀點?分別能解釋什么，無法解釋什么?
2.什么是雙縫干涉、薄膜干涉，它們的相干光源是如何得到的，使用單色光和復色光時其干涉圖樣怎樣?如何判斷某個點是加強點還是減弱點。在雙縫干涉實驗中，相鄰兩條亮條紋之間的間距與什么有關?遮住其中一個縫，或用不同濾光片分別遮住兩個縫還會有干涉條紋嗎?還會有條紋嗎?在薄膜干涉中，應在何處觀察現象，薄膜的形狀對條紋的形狀及間距有何影響?你知道什么是增透膜嗎?它的厚度如何確定?如何使用薄膜干涉檢查物體表面的平整程度?在實際生活中如何區分干涉、衍射、色散、半影等問題?
3.什么是衍射，發生明顯衍射的條件是什么?雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的區別是什么?圓孔衍射與圓屏衍射呢?在衍射現象越來越明顯的過程中看到的現象是什么?光的直線傳播與光的衍射矛盾嗎?為什么我們常說光是沿直線傳播的?
4.光是一種什么波，這種觀點是誰提出的，提出的依據有哪些，又是誰驗證的?電磁波譜的排列順序是什么，它們的產生機理怎樣，能否結合電磁波和原子物理的知識加深理解。紅外線、紫外線、X射線、γ射線是怎樣產生的，有什么樣的特性及應用?倫琴射線管的構造是什么?
5.什么是偏振?偏振光和自然光有何區別?如何得到偏振光?偏振光在現實生活中有何應用?什么是激光?它的三個特性及相關應用是什么?
6.什么是光電效應，它是使用什么樣的裝置發現的，又是使用什么樣的裝置研究的。什么是飽和電流、截止電壓，有什么作用?光電效應的四條規律是什么?你會在做題中使用嗎?經典波動理論為什么解釋不了，愛因斯坦的光子理論又是如何解釋的。你會利用光電效應方程解釋以及求解極限頻率、最大初動能嗎?你會連接簡單的光電管自動控制電路嗎?光強與哪些因素有關?相同強度的紫光、紅光照射同一金屬發生光電效應時有何區別?你理解最大初動能和頻率之間的函數圖象嗎?
7.在光子計算中，你能計算出點光源模型中，相距光源一定距離放置的面上得到的光子數嗎?在線光源模型中，你會計算單位長度上的光子數嗎?
8.什么是光的波粒二象性，如何理解?只有電磁波才具有波粒二象性嗎?什么是物質波，誰提出的?物質波的波長如何計算?
原子物理
1.誰發現了電子，有什么樣的重要意義?接下來他提出的原子結構模型是什么樣的?
2.α粒子散射實驗是誰、為了什么目的、使用什么樣的裝置做的?期望得到什么結果?實際的現象是什么?由此得出什么樣的結論，該實驗有何重大意義?
3.什么是光譜，光譜如何分類，分別是由誰產生的，哪些光譜可以用作光譜分析，用什么儀器觀察光譜，它的大致構造怎樣?
4.原子的核式結構遇到了哪兩個困難?是誰提出了什么理論解決了這兩個難題?他否定了經典理論還是否定了核式結構學說?理論的內容是什么?
5.你能根據題目條件確定核外電子的動能、勢能、總能量、周期、半徑等的大小及變化嗎?什么是eV，它與焦耳如何轉換?在解題中一定要將它轉化成焦耳嗎?你會計算在原子躍遷中吸收或釋放光子的個數及頻率嗎?能否在此基礎上真正理解明線光譜與吸收光譜?你知道什么是電離，如何計算電離能嗎?在電離中，原子能吸收超過電離能的光子嗎?
6.玻爾理論的成功與局限分別是什么?經典物理學的研究范圍又是什么?
7.誰發現的天然放射現象，有什么重大意義?三種射線的本質及特點怎樣，如何在電場、磁場中分開?什么是衰變，它們的通式及實質是什么?你能否根據衰變的次數判斷中子數和質子數的變化(或反過來判斷)?在同一個原子核的衰變中，能否同時釋放α、β射線，那γ射線呢?在衰變與磁場、動量守恒、核能綜合的題目中你會求解粒子的周期、運動半徑、動能嗎?你能根據軌跡判斷是何種衰變以及原放射性原子核的核電荷數嗎
8.什么是半衰期，理解它時應注意哪兩個問題?半衰期的公式是什么?你會求解關于半衰期的兩個典型問題嗎?什么是放射性同位素?在實際中有什么應用?
9.誰發現的質子，核反應方程是什么?誰預言了中子的存在，又是誰發現的，核反應方程是什么?什么是核子，它們靠什么力結合在一起，這個力有什么特點，你能把它與輕核聚變的條件結合起來考慮嗎?
10.核反應方程的配平遵循什么規律?典型的核反應方程有幾類，你能區分它們嗎?核反應方程能寫等號嗎?
11.什么是質能方程，誰提出的，如何理解，是不是說質量與能量可以相互轉化?什么是質量虧損?使用質能方程在計算核能時關于單位應注意什么?核反應前和反應后粒子的動能在解題時應如何處理?
12.什么是平均質量，它對于確定一個核反應是吸收能量還是放出能量具有什么意義?典型的重核裂變的核反應方程有什么特征，輕核的聚變呢?什么是鏈式反應，產生的條件是什么?核反應堆的主要組成是什么?為什么輕核的聚變反應又稱為熱核反應，它與裂變相比有什么優點?
第四篇：高中物理光學知識點梳理
高中物理光學知識點梳理
一、光的反射和折射（幾何光學）
1.反射定律α＝i ｛α：反射角，i：入射角｝
2.絕對折射率(光從真空中到介質)n?csini?｛光的色散，可見光中紅光折射率小，vsinrn:折射率，c:真空中的光速，v:介質中的光速，i:入射角，r:折射角｝
3.全反射：
1）光從介質中進入真空或空氣中時發生全反射的臨界角C：sinC?1 n
2)全反射的條件：光密介質射入光疏介質；入射角等于或大于臨界角
注:
(1)平面鏡反射成像規律：成等大正立的虛像，像與物沿平面鏡對稱；
(2)三棱鏡折射成像規律：成虛像，出射光線向底邊偏折，像的位置向頂角偏移；
(3)光導纖維是光的全反射的實際應用，放大鏡是凸透鏡，近視眼鏡是凹透鏡；
(4)熟記各種光學儀器的成像規律，利用反射(折射)規律、光路的可逆等作出光路圖是解題關鍵；
(5)白光通過三棱鏡發色散規律：紫光靠近底邊出射見。
二、光的本性（光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性）
1.兩種學說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯)
2．雙縫干涉:中間為亮條紋；亮條紋位置: ?＝nλ；暗條紋位置: ?＝(2n+1)＝0,1,2,3……）；條紋間距：?x??（n2l?｛?:路程差(光程差)；λ:光的波長；:光的半波d2長；d兩條狹縫間的距離；l：擋板與屏間的距離｝
3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質無關,光的傳播速度與介質有關，光的顏色按頻率從低到高的排列順序是：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫(助記：紫光的頻率大，波長小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1?，即增透膜厚度d? 4
45.光的衍射：光在沒有障礙物的均勻介質中是沿直線傳播的，在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下，光的衍射現象不明顯可認為沿直線傳播，反之，就不能認為光沿直線傳
播
6.光的偏振：光的偏振現象說明光是橫波
7.光的電磁說：光的本質是一種電磁波。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。紅外線、紫外、線倫琴射線的發現和特性、產生機理、實際應用。
8.光子說,一個光子的能量E＝hν ｛h:普朗克常量＝6.63×10J.s，ν:光的頻率｝
9.愛因斯坦光電效應方程：W:金屬的逸出功｝
注:
(1)要會區分光的干涉和衍射產生原理、條件、圖樣及應用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等；
(2)其它相關內容:光的本性學說發展史、泊松亮斑、發射光譜、吸收光譜、光譜分析、原子特征譜線、光電效應的規律光子說、光電管及其應用、光的波粒二象性、激光。
物質波。
121mv?hv?W ｛mv2:光電子初動能，hv:光子能量，22
第五篇：高中物理光學六類經典題型
光學六類經典題型
光學包括幾何光學和光的本性兩部分。幾何光學歷來是高考的重點，但近幾年考試要求有所調整，對該部分的考查，以定性和半定量為主，更注重對物理規律的理解和對物理現象、物理情景分析能力的考查。有兩點應引起重視：一是對實際生活中常見的光
反射和折射現象的認識，二是作光路圖問題。光的本性是高考的必考內容，一般難度不大，以識記、理解為主，常見的題型是選擇題。“考課本”、“不回避陳題”是本部分高考試題的特點。
根據多年對高考命題規律的研究，筆者總結了6類經典題型，以供讀者參考。光的直線傳播
例1(2004年廣西卷)如圖l所示，一路燈距地面的高度為h，身高為l的人以速度v勻速行走．
(1)試證明人頭頂的影子做勻速運動；
(2)求人影長度隨時間的變化率。
解析(1)設t＝0時刻，人位于路燈的正下方O處，在時刻t，人走到S處，根據題意有
OS＝vt
①
過路燈P和人頭頂的直線與地面的交點M 為t時刻人頭頂影子的位置，如圖l所示，OM 為頭頂影子到0點的距離．由幾何關系，有
解式①、②得勻速運動。
。因OM 與時間t成正比，故人頭頂的影子做(2)由圖l可知，在時刻t，人影的長度為SM，由幾何關系，有
SM=OM－OS
③
由式①～③得
因此影長SM與時間t成正比，影長隨時間的變化率。
點評 有關物影運動問題的分析方法：(1)根據光的直線傳播規律和題設條件分別畫出物和影在零時刻和任一時刻的情景圖—光路圖；(2)從運動物體(光源或障礙物)的運動狀態入手，根據運動規律，寫出物體的運動方程，即位移的表達式；(3)根據幾何關系(如相似三角形)求出影子的位移表達式；(4)通過分析影子的位移表達式，確定影子的運動性質，求出影子運動的速度等物理量。2 光的反射與平面鏡成像作圖
例2 如圖2所示，MN為厚度不計的平面鏡，放在水平地面上，距離平面鏡M端4m處有一根標桿OP，標桿的零刻度O恰在地面，距平面鏡N端2m處直立著一個人SD，人眼離地面的高度SD=1.8 m，平面鏡的長度MN= lm，標桿足夠長。
(1)人眼看到平面鏡中的標桿，但不能看到標桿的全部，畫出能被人眼看到像的標桿部分的光路圖，寫出作圖步驟。
(2)人眼看到平面鏡中標桿的最小刻度和最大刻度是多少?
解析(1)光路圖如圖3所示，作圖步驟：把S看做發光點，利用對稱法找出S成的像
S′，畫出S發出的光入射到平面鏡上的邊界光線SM、SN，畫出其對應的反射光線MB和NA，則發光點S可以通過平行鏡反射照亮PO標桿的AB部分。根據光路的可逆性，從AB發出的光通過平面鏡能進人人眼S中。
(2)根據光路圖3中的幾何關系可知
所以,人從平面鏡看到標桿最小刻度是2.4 m，最大刻度是4.5 m。
點評 眼睛在確定的位置能看到物體或像的哪一部分問題的處理，常常應用光路的可逆性，即把眼睛看作“發光體”，眼睛所“發出的光”通過平面鏡能“照亮”的區域，也就是眼睛能看到的區域。光的折射與折射率
例3 水底同一深度并列著紅、黃、綠、紫4個彩色球，從水面正上方垂直俯視，感覺上它們在同一深度嗎?
解析 設S為水池底部的點光源，在由S發出的光線中選取一條垂直于水面MN 的光線，由O點射出；另一條與S0成極小角度從S射到水面的A點，由A點折射到空氣中，因入射角極小，故折射角也極小(由發光點發出的能進入眼睛的發散光束極小)，那么進入眼中的2條折射光線的反向延長線交于S′點，該點即為我們所看到的水池底部點光源S的像點，S 點到水面的距離h′即為視深度，由圖4可見視深度小于實際深度。，視深度為實際深度的1／n。
水對紅、黃、綠、紫4種色光的折射率不同，n紅
點評 當θ角很小時，tanθ≈sinθ≈θ(θ以弧度為單位)，是數學上的近似關系式，在光學部分經常應用這個關系式處理問題，能否應用該關系式是解答該題的關鍵。
例4(2001年高考理綜卷)如圖5所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質。一單色細光束0垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中（）。
A 1、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能；
B 4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能； C 7、8、9(彼此平行)中的任一條都有可能； D 只能是4、6中的某一條.解析 光線由左邊三棱鏡AB面射人棱鏡，不改變方向；接著將穿過兩三棱鏡間的未知透明介質進入右邊的三棱鏡。透明介質的兩表面是平行的，所以它的光學特性相當于一塊兩面平行的玻璃磚，使光線發生平行側移．透明介質兩邊的介質不是真空，而是折射率未知的玻璃，因此是否發生側移以及側移的方向無法確定，但至少可以確定光線仍然與棱鏡的AB面垂直。這樣光線由右邊三棱鏡AB面射出棱鏡時，不改變方向，應為4、5、6中的任意一條。故選項B正確。
點評 若未知介質的折射率n與玻璃折射率n玻相等，不側移；若n>n時，向上側移；若n 玻4 全反射與臨界角 例5(2005年全國高考理綜試題)圖6—l為直角棱鏡的橫截面，bac=90°，abc=60°。一平行細光束從()點沿垂直于bc面的方向射人棱鏡。已知棱鏡材料的折射率線（）。,若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則有光A 從ab面射出； B 從ac面射出； C 從bc面射出，且與bc面斜交； D 從bc面射出，且與bc面垂直 解析 由sinC＝1/n，得光從棱鏡射向空氣發生全反射的臨界角C＝45°。作出光路圖(圖6—2)。在ab面上，入射角為6O°，60°>45°所以，在該面上會發生全反射，故不會有光線從ab面上射出，所以選項A錯誤。在ac面上，入射光線為ab面上的反射光線，由幾何知識可知，其入射角為3O°，3O°<45°，在該面上不發生全反射，所以，有光線從ac面上射出，所以選項B是正確的。在ac面上的反射光線會射到bc面上，由幾何知識可知，光線是垂直入射到bc面上的，所以，垂直射出。所以，選項D是正確的。 點評 在解決光的折射、全反射問題時，應根據題意分析光路，利用幾何知識分析線、角關系，比較入射角和臨界角的大小關系，看是否滿足全反射條件。有時還要靈活運用光路的可逆性來進行分析。 例6 有一折射率為n的長方體玻璃磚ABCD，其周圍是空氣，如圖7—l所示。當入射光線從它的AB面以入射角α射人時，試求： (1)要使光線在BC面發生全反射，證明入射角應滿足的條件是(BC面足夠長)。(2)如果對于任意入射角的光線都能產生全反射，則玻璃磚的折射率應取何值? 解析(1)要使光線在BC面發生全反射，如圖7—2，首先應滿足 式中β為光線射到BC面的入射角，由折射定律有 將式①、②聯立得 (2)如果對任意入射角的光線都能產生全反射，即生全反射，則只有當 才能滿足上述條件，故。 都能產點評 這是一道涉及玻璃磚全反射的光學題，折射定律和全反射條件的應用是解答這類問題的關鍵。由于不能正確應用任意入射角的光線都能產生全反射的條件，導致無從下手解題。不等式知識的欠缺，也是不能圓滿解答本題的原因。薄膜干涉 例7(2003年上海卷)劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖8—1所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖8—2所示。干涉條紋有如下特點：任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度差恒定。現若在圖8—l裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋（）。 A 變疏； B 變密； C 不變； D 消失 解析 該題主要考查獲取和處理信息的能力。當抽去一張紙片后，兩玻璃表面之問的夾角減小，由數學知識可知，要保持兩相鄰條紋所對應的薄膜厚度差恒定，則兩相鄰條紋間距一定增大，即觀察到的干涉條紋變疏，選項A正確。 點評 該題來源于課本中薄膜干涉的內容，但實際上是一道信息材料閱讀題，關鍵是可以直接從題中獲取的信息：任意相鄰明條紋(或暗條紋)所在位置下面對應的薄膜厚度差恒定，從而推斷結果。光電效應與光子說 例8(2003年上海卷)在圖9所示的光電管的實驗中，發現用一定頻率的a單色光照射光電管時，電流表指針會發生偏轉，而用另一頻率的b單色光照射時，不發生光電效應，那么（）。 A a光的頻率大于b光的頻率； B b光的頻率大于a光的頻率； C 用a光照射光電管時流過電流表G的電流方向是e流向f； D 用a光照射光電管時流過電流表G的電流方向是f流向e 解析 當入射光的頻率大于金屬的極限頻率時才能發生電效應，由此可知a單色光的頻率大于金屬的極限頻率，而b單色光的頻率小于金屬的極限頻率，故選項A正確。光電效應產生的光電子在光電管內由右向左定向移動，所以電流的方向由e經G流向f，故選項C正確。 例9(2003年江蘇卷)用某種單色光照射某種金屬表面，發生光電效應。現將該單色光的光強減弱，則（）。 A 光電子的最大初動能不變； B 光電子的最大初動能減少； C 單位時間內產生的光電子數減少； D 可能不發生光電效應 解析 由于光電子的最大初動能只與光的頻率有關，可知A正確，B和D錯誤。光的強弱包含兩方面的內容：光子的能量大小和光子的數目，減小光強并沒有改變光的頻率，故光子的能量不變而光子數目減少，所以光電子的數目也隨之減少，選項C正確。 例10(2004年天津卷)人眼對綠光最為敏感。正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63×10-34J·s，光速為3.O×108m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是（）。 解析 依題意人眼能覺察到綠光時所接收到的最小功率是至少每秒有6個綠光的光子射入瞳孔。先計算一個綠光光子的能量E=hν=hc／λ＝3.8×lO －19J，可算出6個綠光光子的能量為2.3×10-18J，故選項A正確。 例11(2004年全國卷)下表給出了一些金屬材料的逸出功 現用波長為400nm的單色光照射上述材料，能產生光電效應的材料最多有（）。(普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，光c＝3.O×108m/s)A 2種； B 3種； C 4種； D 5種 解析 題中所給單色光的光子能量E=h／λ=5×lO－19J，金屬的逸出功小于該值才能發生光電效應，故選項A正確。 例12(2003年全國卷)如圖1O，當電鍵S斷開時，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發現電流表讀數不為零。合上電鍵，調節滑線變阻器，發現當電壓表讀數小于0．60 V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于0.60 V時，電流表讀數為零。由此可知陰極材料的逸出功為（）。 A 1．9 eV ； B 0．6 eV； C 2．5 eV ； D 3．1 eV 解析 設光子能量為2．5eV照射時，光電子的最大初動能為mv2／2，陰極材料的逸出 功為W，根據愛因斯坦光電效應方程mv2／2＝hν-W。圖1O中光電管加的是反向電壓，據題意，當反向電壓達到0．6 V以后，具有最大初動能的光電子也不能到達陽極，因此有eU=mv2／2，由以上兩式代人，可得W=1.9 eV。所以選項A正確。
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