高考物理專題復(fù)習(xí)(教案+學(xué)案+考案)專題十 光及光的本性

1、專題十 光及光的本性 一 教案專題要點(diǎn)1. 折射率和全反射（1）折射率(絕對折射率n)光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),入射角1的正弦與折射角2的正弦之比n,叫做這種介質(zhì)的折射率,即。（2）臨界角：折射角等于900時(shí)的入射角叫臨界角顯然，臨界角是一種特殊的入射角當(dāng)光線從某介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，其臨界角的正弦值為注意：發(fā)生反射時(shí)，不一定發(fā)生折射，如：全反射時(shí)無折射；發(fā)生折射時(shí)，卻一定存在反射。（3）產(chǎn)生全反射的條件是：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角大于或等于臨界角兩條件必須同時(shí)存在，才發(fā)生全反射。2.光的干涉和衍射光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象證明了光的波動(dòng)性，光的偏振現(xiàn)象說明光波為橫波。相鄰亮條紋

2、（或相鄰暗條紋）之間的間距（相鄰亮條紋中央間距，相鄰暗條紋中央間距)為。利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)可以測量光的波長。干涉和衍射的產(chǎn)生條件光屏上出現(xiàn)亮條紋（或暗條紋）的條件：亮條紋： 暗條紋： 發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸與光波波長可比(相差不多)一 考綱要求考點(diǎn)要求考點(diǎn)解讀光的折射定律 折射率本章的重點(diǎn)內(nèi)容：理解折射定律并能熟練運(yùn)用折射定律 光的全反射 光導(dǎo)纖維測定玻璃的折射率（實(shí)驗(yàn)、探究）光的干涉、衍射和偏振激光的特性及應(yīng)用二 教法指引此專題復(fù)習(xí)時(shí)，可以先讓學(xué)生完成相應(yīng)的習(xí)題，在精心批閱之后以題目帶動(dòng)知識點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)提煉講解。這一專題絕大多數(shù)知識點(diǎn)要求不是很高，但是比較雜亂，學(xué)生易于掌握每個(gè)知

3、識點(diǎn)，但是不易掌握全面，光的折射與全反射還是很重要的二輪復(fù)習(xí)時(shí)還是要穩(wěn)扎穩(wěn)打，從基本知識出發(fā)再進(jìn)行總結(jié)提升。三 知識網(wǎng)絡(luò) 四 典例精析題型1.（平行板玻璃磚）一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角1和t2，則在從0°逐漸增大至90°的過程中（ ）A.t1始終大于t2 B.t1始終小于t2C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2解析：設(shè)折射角為，玻璃磚的厚度為h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃磚中的時(shí)間為t= ，聯(lián)立解得t2，紅光頻率較小，為零時(shí)，t1t2，為90°時(shí)，趨近漸近線，初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，通過帶入為其它特殊值，仍

4、然有t1t2，故B對。題型2.（光現(xiàn)象的解釋）下列說法正確的是（ ）A. 用分光鏡觀測光譜是利用光折射時(shí)的色散現(xiàn)象B. 用X光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng)C. 光導(dǎo)纖維輿信號是利用光的干涉現(xiàn)象D. 門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象解析：用X光機(jī)透視人體是利用X光的穿透性；光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象；門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的折射現(xiàn)象，A正確。題型3.（楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)）在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果（ ）（A）用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋（B）用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋（C）用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋（D）用紫光作為光源，遮住其中

5、一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋解析：白光作楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯(cuò)；用紅光作光源，屏上將呈現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯(cuò)；紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋，即間距不等的條紋，D對。題型4.（肥皂沫干涉）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖（a）是點(diǎn)燃酒精燈（在燈芯上灑些鹽），圖（b）是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是（ ）（A）當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°（B）當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同

6、方向旋轉(zhuǎn)90°（C）當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°（D）干涉條紋保持原來狀態(tài)不變解析：金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，D對。題型5. （光的折射）圖是一個(gè)圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線（ ）A. 不能從圓孤射出B. 只能從圓孤射出C. 能從圓孤射出D. 能從圓孤射出 解析：由該棱鏡的

7、折射率為可知其臨界角C滿足：,可求出GG1右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。題型6.（折射定律）一半徑為R的1/4球體放置在水平面上，球體由折射率為的透明材料制成?，F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角q。解析：設(shè)入射光線與1/4球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角為入射角。過C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，COB=。又由OBC知sin= 設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為，由折射定律得 由式得 由幾何關(guān)系知，光

8、線在球體的豎直表面上的入射角(見圖)為30°由折射定律得 因此 解得 題型7.（光的反射） 某物體左右兩側(cè)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(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（ ）A24m B32m C40m D48m解析：從右向左在左鏡中的第一個(gè)像是物體的像距離物體8cm,第二個(gè)像是物體在右鏡所成像的像,第3個(gè)像是第一個(gè)像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm. 題型8.（光的折射和全反射.）一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（AC邊末畫出），AB為直角邊ABC=45°；ADC為一圓弧，其圓

9、心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從 AB邊垂直射入玻璃磚，則( )A. 從BC邊折射出束寬度與BC邊長度相等的平行光B. 屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度C. 屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度D. 當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大解析：寬為AB的平行光進(jìn)入到玻璃中直接射到BC面,入射角為45o>臨界角,所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上.根據(jù)幾何關(guān)系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長度,B對.D正確。題型9. （光的

10、全反射）如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，Rr?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為 t，若真空中的光速為c，則A. n可能為B. n可能為2C. t可能為D. t可能為 解析：只經(jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如右圖所示。根據(jù)全反射可知臨界角C45°，再根據(jù)n可知n；光在透明柱體中運(yùn)動(dòng)路程為L4r，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tL/V4nr/c，則t4r/c，CD均錯(cuò)。l題型10.（光的偏振）如圖，P是一偏振片，P的透振方向（用帶箭

11、頭的實(shí)線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中哪幾種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光？（ ）光束PA、太陽光 B、沿豎直方向振動(dòng)的光C、沿水平方向振動(dòng)的光 D、沿與豎直方向成450角振動(dòng)的光解析：太陽光是平行光任意方向都有，通過時(shí)為豎直方向，D中有部分光線通過。此題正確選項(xiàng)為ABD。題型11.（激光問題）下列說法正確的是 （ ）A激光可用于測距 B激光能量十分集中，只適用于加工金屬材料C外科研制的“激光刀”可以有效地減少細(xì)菌的感染 D激光可用于全息照相，有獨(dú)特的特點(diǎn) 解：A選項(xiàng)利用激光平行度非常好，C選項(xiàng)利用激光亮度高，平行度非常好，D選項(xiàng)利用激光高度的相干性。此題選ACD。二 學(xué)案一、 典例

12、精析題型1.（平行板玻璃磚）一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角磚所用的時(shí)間分別為t1和t2，則在從0°逐漸增大至90°的過程中（ ）A.t1始終大于t2 B.t1始終小于t2C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2解析：設(shè)折射角為，玻璃磚的厚度為h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃磚中的時(shí)間為t= ，聯(lián)立解得t2，紅光頻率較小，為零時(shí)，t1t2，為90°時(shí)，趨近漸近線，初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，通過帶入為其它特殊值，仍然有t1t2，故B對。題型2.（光現(xiàn)象的解釋）下列說法正確的是（ ）E. 用分光鏡觀測光譜是利用光折射時(shí)的色散

13、現(xiàn)象F. 用X光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng)G. 光導(dǎo)纖維輿信號是利用光的干涉現(xiàn)象H. 門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象解析：用X光機(jī)透視人體是利用X光的穿透性；光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象；門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的折射現(xiàn)象，A正確 題型3.（楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)）在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果（ ）（A）用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋（B）用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋（C）用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋（D）用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋解析：白光作楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯(cuò)；用紅光作光源，屏上將

14、呈現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯(cuò)；紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋，即間距不等的條紋，D對。題型4.（肥皂沫干涉）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖（a）是點(diǎn)燃酒精燈（在燈芯上灑些鹽），圖（b）是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是（ ）（A）當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°（B）當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°（C）當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°（D）干涉條

15、紋保持原來狀態(tài)不變解析：金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，D對。題型5. （光的折射）圖是一個(gè)圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、 G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線（ ）E. 不能從圓孤射出F. 只能從圓孤射出G. 能從圓孤射出H. 能從圓孤射出 解析：由該棱鏡的折射率為可知其臨界角C滿足：,可求出GG1右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光

16、線只能從圓弧NG1射出。題型6.（折射定律）一半徑為R的1/4球體放置在水平面上，球體由折射率為的透明材料制成?，F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示已知入射光線與桌面的距離為。求出射角q。解析：設(shè)入射光線與1/4球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角為入射角。過C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，COB=。又由OBC知sin= 設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為，由折射定律得 由式得 由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角(見圖)為30°。由折射定律得 因此 解得 題型7.（光的反射） 某物

17、體左右兩側(cè)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(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（ ）A24m B32m C40m D48m解析：從右向左在左鏡中的第一個(gè)像是物體的像距離物體8cm,第二個(gè)像是物體在右鏡所成像的像,第3個(gè)像是第一個(gè)像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm. 題型8.（光的折射和全反射.）一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（AC邊末畫出），AB為直角邊ABC=45°；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為 1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏若一束寬度與AB邊長度

18、相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則( )A. 從BC邊折射出束寬度與BC邊長度相等的平行光B. 屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度C. 屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度D. 當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大解析：寬為AB的平行光進(jìn)入到玻璃中直接射到BC面,入射角為45o>臨界角,所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上.根據(jù)幾何關(guān)系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長度,B對.D正確。題型9. （光的全反射）如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，Rr?，F(xiàn)有一束單色光

19、垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為t，若真空中的光速為c，則E. n可能為 F. n可能為2G. t可能為H. t可能為 解析：只經(jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如右圖所示。根據(jù)全反射可知臨界角C45°，再根據(jù)n可知n；光在透明柱體中運(yùn)動(dòng)路程為L4r，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tL/V4nr/c，則t4r/c，CD均錯(cuò)。l題型10.（光的偏振）如圖，P是一偏振片，P的透振方向（用帶箭頭的實(shí)線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中哪幾種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光？（ ）光束PA、太陽

20、光 B、沿豎直方向振動(dòng)的光C、沿水平方向振動(dòng)的光 D、沿與豎直方向成450角振動(dòng)的光解析：太陽光是平行光任意方向都有，通過時(shí)為豎直方向，D中有部分光線通過此題正確選項(xiàng)為ABD。題型11.（激光問題）下列說法正確的是 （ ）A激光可用于測距 B激光能量十分集中，只適用于加工金屬材料C外科研制的“激光刀”可以有效地減少細(xì)菌的感染 D激光可用于全息照相，有獨(dú)特的特點(diǎn) 解：A選項(xiàng)利用激光平行度非常好，C選項(xiàng)利用激光亮度高，平行度非常好，D選項(xiàng)利用激光高度的相干性。此題選ACD。二、 專題突破針對典型精析的例題題型，訓(xùn)練以下習(xí)題。1. 一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表

21、面射出，出射光線相對于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下，出射光線側(cè)移距離最大的是（ ）A.紅光以的入射角入射B.紅光以的入射角入射C.紫光以的入射角入射D.紫光以的入射角入射點(diǎn)撥：本題屬于平行板玻璃紙問題.因?yàn)橥N介質(zhì)對紫光的折射率較大，故入射角相同時(shí)，紫光側(cè)移距離較大，A、B項(xiàng)錯(cuò)；設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離,可見對于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。2.下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是（ ）A.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紫光改為紅光，則條紋間距一定變大B.以相同入射角從水中射向空氣，紫光能發(fā)生全反射，紅光也一定能發(fā)生全反射C.紫光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射，

22、紅光照射該金屬時(shí)也一定有電子向外發(fā)射D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度點(diǎn)撥：本題考查光現(xiàn)象的解釋.根據(jù)干涉條紋的間距的公式x=可知，由于紫光的波長比紅光的波長短，所以改為紅光后條紋間距一定增大，A正確；紫光的臨界角比紅光的臨界角小，所以紫光發(fā)生全反射后紅光不一定發(fā)生全反射，B錯(cuò)誤；由于紫光的頻率大于紅光的頻率，所以紫光的能量比紅光的能量大，紫光發(fā)生光電效應(yīng)紅光不一定發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤，拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振鏡是為了防止玻璃的反光，所以D錯(cuò)誤。3. 光纖通信中,光導(dǎo)纖維遞光信號的物理原理是利用光的現(xiàn)象，要發(fā)生這種現(xiàn)象，必須滿足的條

23、件是：光從光密介質(zhì)射向，且入射角等于或大于.點(diǎn)撥：本題考查光導(dǎo)纖維。依次填充為全反射 光疏介質(zhì) 臨界角 4. 如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為（ ） A B1.5 C D2點(diǎn)撥：本題考查光的折射。作出光路圖A、C為折射點(diǎn)，B為反射點(diǎn)，作OD平行于入射光線，故，所以，玻璃的折射率5.如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用長更_（填長、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離_（填增大、減?。?點(diǎn)撥：本題考查雙縫干涉問題。依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律，可知要使干涉條紋的間距

24、變大，需要改用波長更長的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L。圖26.一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖2為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角，光線恰好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，的值。點(diǎn)撥：此題考查光的全反射。當(dāng)光線在水面發(fā)生全反射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。三、 學(xué)法導(dǎo)航復(fù)習(xí)指導(dǎo)：回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)，仔細(xì)看書把書本中的知識點(diǎn)掌握到位 練習(xí)為主提升技能，做各種類型的習(xí)題，在做題中強(qiáng)化知識 整理歸納舉一反三，對易錯(cuò)知識點(diǎn)、易錯(cuò)題反復(fù)鞏固1. 波長為0.65m的紅光，從空氣射入水中，水相對空氣的折射率為1.33。求該光在水中的波長，并判斷在水中

25、該光的顏色?！惧e(cuò)解】 得波長0.49m的光是藍(lán)色?！惧e(cuò)解原因】上述求得光在水中的波長為0.49m是正確的，但用光譜表查得光的顏色卻錯(cuò)了。人眼對光的色覺決定于光的頻率而不是波長。【分析解答】當(dāng)光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)時(shí)，波長變化了，波速也相應(yīng)變化了，但它的頻率卻不變。所以在水中該光仍是紅色。【評析】物理規(guī)律的因果關(guān)系是有條件的，記憶規(guī)律時(shí)應(yīng)該首先弄清規(guī)律成立的條件。凡是波，無論是機(jī)械波還是電磁波，只要振源的頻率不變，波的頻率就不變。2. 如圖134所示，放在空氣中折射率為n的平行玻璃磚，表面M和N平行，P，Q兩個(gè)面相互平行且與M，N垂直。一束光射到表面M上（光束不與M平行），則：A如果入射角大

26、于臨界角，光在表面M發(fā)生全反射。B無論入射角多大，光在表面M都不會(huì)發(fā)生全反射。C光可能在表面N發(fā)生全反射。D由于M與N平行，光只要通過M就不可能在表面N發(fā)生全反射。【錯(cuò)解】光束從空氣中射到玻璃磚表面M上，是由光疏媒質(zhì)到光密媒質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，而從表面N射出空氣，是由光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì)，光可能發(fā)生全反射，故選B，C?！惧e(cuò)解原因】機(jī)械地記住光從光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì)，可能發(fā)生全反射，而不具體分析光通過表面M后射到N表面光線的入射角的大小是否大于臨界角，而錯(cuò)選C?！痉治鼋獯稹咳鐖D13-5所示，光射到表面M的入射角為i(i90°)折射角為r， 面N，因MN，故其入射角i=rC。即光只要通過M

27、即不可能在表面N發(fā)生折射。若光通過M先射到MN面再射到P面（如圖136），同樣可以證明經(jīng)P面發(fā)生反射，反射光線射至N面時(shí)，由幾何關(guān)系可以證明入射角i=r，根據(jù)折射定律折射角r=i，同樣不可能發(fā)生全反射。故應(yīng)選B，D。【評析】同一個(gè)初始條件可能有若干個(gè)不同結(jié)果。這是對考生思維能力的考查。本題中，當(dāng)光線射到M上，發(fā)生折射。以A為分界點(diǎn)，入射點(diǎn)在AC之間，光線先要到達(dá)P界面，所以一定先要討論光線在P界面上的行為。光線在P界面一定會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，是否發(fā)生折射要看入射角是否大于臨界角。由于此問題與本題無關(guān)所以可以不討論它。如果試題提出光線在P界面的行為時(shí)，就要認(rèn)真討論。結(jié)論是：入射到M面光線的入3. 光

28、從玻璃射入空氣里時(shí)傳播方向如圖13l所示，請?jiān)趫D中標(biāo)出入射角和折射角。 【錯(cuò)解】如圖 132所示，為入射角，為折射角?！惧e(cuò)解原因】錯(cuò)解原因一是受思維定勢的影響，不加分析地認(rèn)定玻璃與空氣總是上下接觸的；二是對光的折射及其規(guī)律未吃透，將題設(shè)文字條件與圖形條件結(jié)合起來的分析能力差。根據(jù)光的折射規(guī)律，光從水或玻璃等透明物質(zhì)射入空氣里時(shí)，折射角大于入射角，題設(shè)文字條件是“從玻璃射入空氣”，因此折射角大于入射角，再結(jié)合題設(shè)所給圖形，可知CD為界面，AB為法線。【分析解答】如圖  133所示， 為入射角， 折射角（CD左面為玻璃，右面為空氣）。【評析】解光的折射現(xiàn)象的題目，首先應(yīng)對光線是從光疏媒質(zhì)

29、進(jìn)入光密媒質(zhì)呢？還是光線是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)作出判斷。為了保證你每次做題時(shí)，能夠不忘判斷，建議同學(xué)們做光的折射題時(shí)，先畫出光路圖，標(biāo)出入射光線和出射光線的方向，在界面處標(biāo)出哪一個(gè)是光密媒質(zhì)，哪一個(gè)是光疏媒質(zhì)。然后再解題。四、 專題綜合1. （機(jī)械波+光路圖）麥克斯韋在1865年發(fā)表的（電磁場的動(dòng)力學(xué)理論）一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波。(l）一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場橫波圖象如圖1所示求該光波的頻率。(2）圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上，a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫

30、出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。解析：(l）設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長為頻率為f，則f= v= 聯(lián)立式得f 從波形圖上讀出波長=4×10-7m，代人數(shù)據(jù)解得f=5×1014Hz （2）光路如圖所示 2（折射率+全反射+雙縫干涉）已知某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光（ ）A.在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較大B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光折射角較大C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時(shí)，紅光臨界角較大D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大解析：由可知，藍(lán)光在玻璃中的折射率大，藍(lán)光的速度較小，A錯(cuò)

31、；以相同的入射角從空氣中斜射入玻璃中，藍(lán)光的折射率大，向法線靠攏偏折得多，折射角應(yīng)較小，B錯(cuò)。從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角由公式可知，紅光的折射率小，臨界角大，C正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由公式可知藍(lán)光的波長短，相鄰條紋間距小，D錯(cuò)。三 考案一、選擇題1. 光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（ ）A. 用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象B. 用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C. 在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象D. 光學(xué)鏡頭上的增透膜是 利用光的干涉現(xiàn)象2. 在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸

32、，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為（ ）A、r B、1.5r C、2r D、2.5r3. 光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是（ ）A、內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射B、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射C、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射D、內(nèi)芯的折射率比外套相同，外套的材料有韌性，可以起保護(hù)

33、作用4. 光通過各種不同的障礙物后會(huì)產(chǎn)生各種不同的衍射條紋，衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀相對應(yīng)，這一現(xiàn)象說明（）（A）光是電磁波。（B）光具有波動(dòng)性。（C）光可以攜帶信息（D）光具有波粒二象性。5. 關(guān)于光的性質(zhì)，下列說法正確的是( )A光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度 B雙縫干涉說明光具有波動(dòng)性C光在同種介質(zhì)種沿直線傳播 D光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波6. 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是( )A、一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B、一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光與折射光線之間的夾角恰好是900時(shí)，反射

34、光是偏振光C、日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清晰D、通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到秋色條紋7. 現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是( )A、一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多B、肥皂液是無色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的C、質(zhì)量為10-3kg、速度為10-2m/s的小球，其德布羅意波長約為10-23 m，不過我們能清晰地觀測到小球運(yùn)動(dòng)的軌跡D、人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長一晶體中原子間距大致相同8. 夏天，海面上的下層空氣的溫度比上層空氣的溫度低，設(shè)

35、想海面上的空氣是由折射率不同的許多水平氣層組成的，遠(yuǎn)處的景物發(fā)出的光線由于不斷被折射，越來越偏離原來的方向，以至發(fā)生全反射人們逆看光線看去就出現(xiàn)了蜃景，如圖所示。下列說法中正確的是（ ）AA是蜃景，B是景物BB是蜃景，A是景物C海面上上層空氣的折射率比下層空氣折射率要小D海面上上層空氣的折射率比下層空氣折射率要大CBA3009. 如圖示，直角三角形ABC為一透明介質(zhì)制成的三棱鏡的截面，且A=300，在整個(gè)AC面上有一束垂直于它的平行光線射入，已知透明介質(zhì)的折射率n2，以下關(guān)于光線經(jīng)過各個(gè)界面出射情況的說法中錯(cuò)誤的是：（ ） A一定有光線垂直于AB面射出 B光線一定不會(huì)由AB面射出 C一定有光線

36、垂直于BC面射出 D一定有光線垂直于AC面射出OPM10. 一束只含紅光和紫光的復(fù)色光沿PO方向射入玻璃三棱鏡然后分成兩束光，并沿OM和ON方向射出（如圖所示）已知OM和ON兩束光中只有一束是單色光，則 ( )A OM為復(fù)色光，ON為紫光BOM為復(fù)色光，ON為紅光C. OM為紫光，ON為復(fù)色光 DOM為紅光，ON為復(fù)色光11. 如圖所示，一個(gè)棱鏡的橫截面ABC為等腰直角三角形一細(xì)束紅光從AC面上的P點(diǎn)沿平行于AB的方向射入棱鏡，從BC面上的Q點(diǎn)平行于AB射出，且PQ/AB（圖中未畫出光在棱鏡里的光路）如果將一細(xì)束紫光也從P點(diǎn)沿同樣的方向射入棱鏡，則從BC面上射出的光線將（ ）A仍從Q點(diǎn)射出，射

37、出光線仍平行于ABB仍從Q點(diǎn)射出，但射出光線不再平行于ABC從Q點(diǎn)上方的某一點(diǎn)處射出，射出光線仍平行于ABD從Q點(diǎn)下方的某一點(diǎn)處射出，射出光線仍平行于AB二、計(jì)算題12. 一棱鏡的截面為直角三角形ABC，A=30o，斜邊ABa。棱鏡材料的折射率為n= 在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡射出的點(diǎn)的位置（不考慮光線沿原來路返回的情況）。13. 如圖，一透明半圓柱體折射率為，半徑為R、長為L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積S。14. 圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上照片中，水利方運(yùn)動(dòng)館的景象呈現(xiàn)在半徑的圓型范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)員手到