专题17 、选修3-4光学
（2010-2019）
题型一、物理光学 (1)
题型二、几何光学 (3)
题型三、光学实验1测量玻璃的折射率 (9)
题型四、光学实验2光的干涉 (11)
题型一、物理光学
1.（2014·天津）一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b 两束，如图所示，则a、b两束光( )
A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长
B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小
C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小
D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大
2.（2014·浙江）关于下列光学现象，说法正确的是( )
A．水中蓝光的传播速度比红光快
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
3.（2014·福建）如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )
A B C D
4.（2015全国2）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线，则（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）
A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B. 在真空中，a光的波长小于b光的波长
C. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
5.（2015重庆）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如题11图1所示.M 、N、P、Q点的颜色分别为
A。紫、红、红、紫 B.红、紫、红、紫 C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红
6.（2015福建）如图，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
7.（2012四川）ab两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。用ab两束光( ) A．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波
B．先后照射某金属，a光照射时恰能逸出光电子，b光照射时也能逸出光电子
C．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气D．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大
8.（2011四川）下列说法正确的是
A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛
B．我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物
C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度
D．在介质中光总是沿直线传播
题型二、几何光学
9.（2019全国3）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光线平行于底边BC射
到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。
（i）求棱镜的折射率；
（ii）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。
10.（2019全国1）如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）。
已知水的折射率为4 3
（1）求桅杆到P点的水平距离；
（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。
11.（2018全国3）如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点做AC边的垂线
交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过O点做AB 边的垂线交直线DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)
12.（2018全国2）如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG 的中点。不计多次反射。
（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；
（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？
13.（2017·全国1）如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)。求该玻璃的折射率。
14.（2017·全国2）一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率。
15.（2017·全国3）如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求：
(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；
(2)距光轴R 3
的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离。
16.（2014·山东）如图所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i 入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC 边长为2L ，该介质的折射率为.求：
(ⅰ)入射角i ；
(ⅱ)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c ，可能用到：sin 75°＝42或tan 15°＝2－.
17.（2014全国2）一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面，在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上，已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率．
18.（2014·全国）1个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n ＝.
(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？
(ⅱ)一细束光线在O 点左侧与O 相距23R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．
19.（2015海南）一半径为R 的半圆形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角r （r <3π）。与玻璃砖的底平面成（2r π
-）角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射
后，有部分光（包括与柱面相切的入射光）能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。
20.（2012山东）如图所示，一玻璃球体的半径为R ，O 为球心，AB 为直径。来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，另一光线BN 恰好在N 点发生全反射。已知ο
30=∠ABM ，求①玻璃的折射率。 ②球心O 到BN 的距离。
21.（2012全国2）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源
发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
22.（2011全国）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB镀银，（图中粗线），O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点的入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角为30?，∠MOA=60?，∠NOB=30?。求
（i）光线在M点的折射角
（ii）透明物体的折射率
23.（2011山东）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。
①求介质的折射率。
②折射光线中恰好射到M点的光线__________(填“能”或“不
能”）发生全反射。
题型三、光学实验1测量玻璃的折射率
24.（2019天津）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A ．选用两光学表面间距大的玻璃砖
B ．选用两光学表面平行的玻璃砖
C ．选用粗的大头针完成实验
D ．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O 为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A 、B 点，再过A 、B 点作法线NN '的垂线，垂足分别为C 、D 点，如图所示，则玻璃的折射率n =______。（用图中线段的字母表示）
（3）现测定长金属丝的电阻率。
25.(2014·北京) 以往，已知材料的折射率都为正值(n >0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其
折射率可以为负值(n <0) ，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i 与折射角r 依然满足sin r sin i ＝
n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n ＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )
A B
C D
题型四、光学实验2光的干涉
26.（2019全国2）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。
27.（2017·全国卷2）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是________。
A．改用红色激光
B．改用蓝色激光
C．减小双缝间距
D．将屏幕向远离双缝的位置移动
E．将光源向远离双缝的位置移动
28.（2019北京）利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（）
A. 甲对应单缝，乙对应双缝
B. 甲对应双缝，乙对应单缝
C. 都是单缝，甲对应的缝宽较大
D. 都是双缝，甲对应的双缝间距较大
29.（2018北京）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后（）
A. 干涉条纹消失
B. 彩色条纹中的红色条纹消失
C. 中央条纹变成暗条纹
D. 中央条纹变成红色
30.（2014·江苏）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题12B1(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题12B1(乙)图所示．他改变的实验条件可能是______．
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源
31.（2014·全国）在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为( )
A．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 m
C．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m
32.(2015全国1）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比Δx1______Δx2 （填“＞”“＜”或“＝”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5nm，则双缝之间的距离为mm。
光学专题复习——平面镜成像和凸透镜成像 姓名:___________________ 一．历年平面镜杭州中考题 (10年）36．（4分）右图为一辆轿车的俯视示意图。O点为司机眼部所在位置， 司机在右侧的后视镜AB(看作平面镜)中能看到车尾c点。 （12年）35．（6分）自行车的尾部安装一种塑料制成的反光镜，夜间骑车时，在车灯照射下，能把光 线按原来方向返回。反光镜结构如右图所示，两手面镜相互垂直，当一条光线AB人射到其中一平面镜，（1）作出所有反射光线的光路图。（2）证明经过两次反射后的反射光线会逆向射回。 （14年）34．（7分）右图为发光点S和竖直放置的平面镜的位置情况。根据光的 反射定律完成下列两小题：（1）在图中用光路图作出发光点S的像点S＇（2）推导证明S′点和S点到平面镜距离相等． 二、平面镜成像实验： 某同学做“平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A 和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示．在此实验中： 1.直尺的作用是便于比较物与像______________关系； 2. 实验中要求蜡烛A和蜡烛B ，目的是为了比较______________关系； 3.移去蜡烛B，并在像A＇的位置上放一光屏，则光屏上_______接收到蜡烛A的烛焰 的像(填“能”或“不能”)．这说明平面镜成的是_______像． 4.实验中应选择___________来研究平面镜成像特点(填“平面镜”或“平板玻璃”) 目的是为了_________________________________, 5.观察像时，细心的同学会发现两个几乎重叠的像，这是__________________造成的；所以应选择较______的玻璃做实验。如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________mm厚的玻璃板做实验效果好； 6.如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 7.为便于观察，该实验最好在_______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时．也能观察到_____________，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题 8.点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大小_______；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板_______．像和物到玻璃板的距离_______．将蜡烛逐渐远离玻璃板时．它的像（填“变大”、“变小”或“不变”). 9.在探究活动中对玻璃板放置的要求是如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影
高中物理专题17：几何光学 例1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2 ,两束单色光A 和B 分不垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 β1= β2 , 那么 ( AD ) A. A 光束的频率比B 光束的小. B.在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短. C.在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大. D.把两束光由水中射向空气, 产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大. 解: n = cos β /sin α ∵α1 ＞ α2 ∴ n 1 ＜ n 2 ∴频率ν1＜ ν2 sinC=1/n ∴ C 1＞C 2 例2；91年高考. 一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面, 如下图. i 代表入射角,那么〔 BCD 〕 (A) 当i >45°时会发生全反射现象 (B)不管入射角i 是多大,折射角r 都可不能超过45° (C) 欲使折射角r=30,应以i =45°的角度入射 (D)当入射角i =arctg 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
例3、如图示，一块用折射率n=2 的透亮材料制成的柱体，其截面为1/4圆，圆半径O a=6cm，当一束平行光垂直照耀O a面时，请作出图中代表性光线2、3通过该透亮材料的光路图〔忽略二次反射光线〕，并运算ab弧面上被照亮的弧长为多少？ 解：sin C=1/n=0.5 C=30 30 °<α< 45 °全反射如图 示°对光线2：sin α=2/3=0.667 对光线3：sin β=1/3 < 0.5 β< 30 °可不能全反射如图示假设射到弧面上的光线刚能全反射那么bA弧面被照亮 ∴bA =2π×r /12 = 3.14cm 1 2 3 4
中考光学实验专题训练及答案 1、为了探究光反射时的规律，小明进行了如图3所示的实验。 ⑴请在图中标出反射角的度数。 ⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操 作？ ⑶如果让光线逆着OF 的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE 方向射出，这表明： 2、小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直 架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A 和B ，点燃玻璃板前的蜡烛A ，进行观察，如图4所示，在此实验中： (1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________． (2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物________关系． (3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系． (4)移去后面的蜡烛B ，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________ 接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”)．所以平面镜所成的像是__________像(填“虚”或“实”)． 图3 图4
(5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不 变”)． 3、某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数 据如下表： 分析表格中的数据，你肯定能得出一些规律。请写出一 条：。 4、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。 图4 (1)实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。 (2)所用凸透镜的焦距为10 cm。某同学的实验数据如下表。 ①分析1、2、3次实验的数据可知_______、______、_____。 ②在第5次实验中，从_______一侧透过透镜看到在_______一侧放大的像。
专题八：光学实验及其应用 考点一：探究平面镜成像特点 1.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是( ) A.玻璃板应该与桌面垂直 B.实验宜在较暗的环境中进行 C.眼睛应从B一侧观察成像情况 D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合 2.实验室中探究“平面镜成像特点”实验时,用薄玻璃板代替平面镜做实验的情景如图所示。眼睛在A侧看到的蜡烛的像是由光的(选填“反射”或“折射”)形成的,实验中将蜡烛靠近玻璃板,像的大小。 3.（2019阜新）在“探究平面镜成像特点”实验中： （1）平面镜成像原理是_____。 （2）实验中用玻璃板代替平面镜的原因_____。
（3）为了比较像与物大小关系，选取两支_____的蜡烛。 （4）无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是_____。 （5）判断平面镜成虚像的方法是_____。 （6）平面镜成像时像和物到平面镜的距离_____。 考点二：平面镜成像的应用 1.小丽面向穿衣镜,站在镜前60cm处,镜中的像与她相距( ) A.30cm B.60cm C.90cm D.120cm 2.在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做以下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是( ) A.站在原地下蹲 B.保持直立靠近“试鞋镜” C.站在原地竖直向上提起一只脚 D.保持直立远离“试鞋镜” 3.汽车夜间行驶,一般车内不开灯,这是因为( ) A.要节约用电 B.假如车内开灯,司机前面的玻璃会产生车内物体的像,影响司机行车安全 C.车内开灯形成漫反射,光线刺眼,影响司机视线 D.车内开灯,光射到车外的后视镜上,反射到司机眼中,影响司机行车安全 4.小明以0.5m/s的速度沿平行于平面镜的方向走动过程中,他在镜中的像相对小明的速度为m/s,若小明身高 1.8m,平面镜高度小于0.9m,他在这个平面镜中(选填“能”“不能”或“有时能”)看到自己的全身像。 5.一棵小树生长在水塘中,图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像A'B'。
专题十七光学、电磁波与相对论初步 考点一光的折射与全反射 1.[2018河南八市第一次测评,17(2)]如图所示,玻璃三棱镜的横截面是边长为a的等边三角形,BC面沿竖直方向,O点为BC的中点,现用一束宽为a的单色平行光束水平射向AB及AC面,若玻璃三棱镜对此平 行光束的折射率为√3。 ①求射向AB中点P的光线经折射后直接到达BC边的位置; a处放置一平行BC面的光屏,光屏上被照亮的竖直长度为多少? ②若距O点距离为√3 3 答案①BC边的中点②2a 2.(2019山西百日冲刺)同一材料制成的透明体由半径为R的半球体和长度为L、半径为R的圆柱体组成,截面图如图所示,O为半球体的球心。某细束单色光沿PO方向射向半球面,在BC边恰好发生全反射,最后沿与DC夹角为θ的方向从CD边射出,已知光在真空中的速度大小为c。求 ①透明体对该光的折射率n; ②该光在透明体中传播的时间t。 答案①该光在透明体中的光路如图所示,该光在BC边恰好发生全反射,α为临界角,则有: sinα=1 n 又:n=sin(90°?θ) sin(90°?α) 解得:n=√1+cos2θ ②由光的折射规律有:n=c v
该光沿AD方向的分速度大小为: v x=v sinα,且sinα=1 2 该光在透明体中传播时间为:t=Rsinα+L v x 解得:t=R√1+cos2θ+L(1+cos2θ) c 3.(2019安徽A10联盟2月联考)如图是某种玻璃材料制成的空心圆柱体的截面图,玻璃圆柱体的半径为2R,空心部分是半径为R的圆,两圆同心。一束单色光(平行于截面)从圆柱体外表面上的A点以入射角i射入玻璃材料中,光束经折射后恰好与内圆面相切于B点,已知该玻璃材料对此单色光的折射率为√2。 (Ⅰ)求入射角i; (Ⅱ)欲使该光束从A点入射后,恰好在内圆面上发生全反射,则入射角i'是多少? 答案(Ⅰ)45°(Ⅱ)30° 4.直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示,∠ABC=∠ACB=45°,一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜,在玻璃内部折射光线为DE,折射角r=30°,折射光线传播到BC边上的E点。已知该玻璃三棱镜的折射率n=√2。 (ⅰ)求光线的入射角i(图中未标出); (ⅱ)判断光线能否在E点发生全反射。 答案本题考查了光的折射和全反射,体现了科学思维中科学推理要素。 (ⅰ)根据光的折射定律有 n=sini sinr 解得i=45° (ⅱ)根据几何关系有∠DEB=15° 光线在BC边的入射角为α=75° 设光线从玻璃射入空气发生全反射的临界角为C,则 sin C=1 n 可得C=45°
3.光学实验专题复习（3课时） 1.探究：光反射时的规律 一、知识考点 实验目的探究光反射时遵循什么规律 实验器材平面镜、纸板、激光电筒、、笔。 实验装置 ' 实验步骤①把平面镜放在桌面上，把纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面； 】 ②让一束光贴着纸板沿着某一角度射到o点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出和的路经； ③改变光束的入射方向，重做一次，用另一种颜色的笔描出入射光和反射光的路经； ④取下纸板，用分别测量两次的入射角和反射角，记录在下表中； ⑤把纸板一半向前折或向后折，不能看到反射光线； , 实验数据* 实验次数入射角i反射角r 1— 30° 30°245° 360°
实验结论 （1）在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个 ； （2）反射光线，入射光线分居在法线的 ； （3）反射角 入射角。 二、解答方法 " 做到“七会”： 1.会提出探究的问题； 2.会选择实验器材； 3.会安装实验装置； 4.会设计实验表格； 5.会操作实验步骤； 6.会分析实验数据得出结论； 7.会对实验进行评估。 三、典型例题 例题.如图所示，小明和小刚两位同学用激光手电、平面镜、白色硬纸板和量角器做光的反射规律实验，实验数据如下表： ， 从这些数据得出的结论是： （1）入射光线偏离法线，反射光线_____ 法线；入射角增大，反射角________ ； （2）反射角_______ 入射角。（填“大于、小于、等于”）； （3）当把纸板B 向后折，不能看到反射光线，说明 ； （4）入射光线垂直平面镜时，反射角为_______ 度。 四、达标检测 、 1.如图是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以 绕ON 转动的E 、F 两部分组成。 入射光线与法线的夹角 反射光线与法线的夹角 450 ， 45 300 300 600 600
实验一薄透镜焦距测定05-06-2 1.下面哪项实验结果可能是对凹透镜焦距测定数据正确的表示？（-59.95cm） 2.光学实验中常把各种光学元件组合成光学系统调整到各元件主轴等高和共轴， 一般细调使用的方法可以称为：大像追小像 3. 4.采用“虚物成实像法”测定发散透镜焦距时，对于像距，应取正值。 5.薄透镜焦距测量实验要求成像必须尽可能清晰，以下哪项不是清晰像的判据： 成像大 6.在实验中常把各种光学元件组合成光学系统，按照一般光学光路通用调节方 法，首要任务是调整好各元件主轴的等高和共轴；调节分两步：一般先粗调,后微调。 7.薄透镜焦距测定中用到低压汞灯，汞灯属于气体放电光源，发出复合光。使 用时需要启动预热,断电后需要冷却。 8.透镜成像的高斯公式中各物理量的符号法则是：距离自参考点（薄透镜光心） 量起，与光线行进方向一致时为正,反之为负。 9.薄凸透镜焦距测定主要的三种方法有：物距像距法，大像小像（二次成像） （共轭法）法，自准直法。 10.远方物体经过透镜成像的像距为什么可以视为焦距？ [参考答案] 根据高斯公式（成像公式），物距为无穷远，代入得焦距等于像距。 11.用自准直法测量凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时，应如何解决？ [参考答案] 由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结果可能偏大或偏小，要消除这一系统误差，可将透镜反转180度，再测量一次，然后取其平均值。 12.不同物距的物体经过凸透镜成像时，像的清晰区大小是否相同？ [参考答案]不相同，原因有二：一是不同区间的物成像区间范围不相同，二是由于近轴光线条件不能满足，致使存在色像差。 13.在等高共轴调节中可以小像追大像吗？ [参考答案] 不可以，越调越远 14.测量薄凹透镜焦距主要有哪些方法？ [参考答案] （1）虚物成实像法；（2）有平面镜辅助确定虚像位置法。 15.光学系统的等高共轴调节方法是什么？ [参考答案] 关键词：粗调细调二次成像法，大像追小像 16.测透镜焦距时存在误差的主要原因有哪些？ [参考答案] （1）等高共轴调节不好；（2)成像清晰范围找得不准；（3）由于物屏所放位置不能测量或者倾斜没有进行修正。
光学实验 类型1探究光的反射定律 1．在光现象的学习过程中，小明进行了如下实验． (1)在“探究光的反射规律”实验中，按图甲所示的装置进行实验，纸板上显示出了入射光AO和反射光OB的径迹，他想把光的径迹保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法：________________________________．当在图甲上出现反射光OB后，小明将一透明塑料硬板按图乙方式放置，并以ON为轴旋转该塑料硬板，观察塑料硬板上能否出现反射光，他这样设计是为了探究______________________________________．小明让光沿BO 方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中，________________． (2)如图丙所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小明将点燃的蜡烛A竖直放在薄玻璃板的一侧，此时用另一支完全相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧的水平桌面上移动，发现无论怎样移动都无法让它与蜡烛A的像完全重合，出现这种情况的原因可能是________________________．调整后蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物________，移去蜡烛B，在其原来的位置放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛A的像，说明________________． 类型2探究平面镜成像的特点 2．艾英同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B. (1)选用玻璃板代替平面镜，主要是为了________________________________________． (2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿________(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合．这种确定像与物大小的方法是________________(填“控制变量法”或“等效替代法”)． (3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是________(填“虚”或“实”)像． (4)当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________． (5)为了让坐在右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________(填“向右移动”“向左运动”或“不变”)． 类型3探究凸透镜成像的规律 3．如图所示，在探究凸透镜成像特点的实验中，凸透镜的光心、烛焰、光屏中心在同一水平直线上，蜡烛、凸透镜位置如图所示，当光屏移至刻度尺80 cm处时，在光屏上观测到等大、倒立的实像． (1)该凸透镜的焦距是________cm. (2)在题干中成像的情况下，把蜡烛向左移动5 cm，光屏应向________(填“左”或“右”)
光学高考专题 一、单项选择题 1、（93年）图中所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置。所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的?() (A)a的上表面和b的下表面(B)a的上表面和b的上表面 (C)a的下表面和b的上表面(D)a的下表面和b的下表面 2、（93年）一物体经凸透镜在屏上成一放大的实像。凸透镜主轴沿水平方向。今将凸透镜向上移动少许，则（） (A)屏上像的位置向上移动 (B)屏上像的位置向下移动 (C)屏上像的位置保持不动，但像变大 (D)屏上像的位置保持不动，但像变小 3、(94年)太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。产生这些暗线是由于( )。 (A)太阳表面大气层中缺少相应的元素 (B)太阳内部缺少相应的元素 (C)太阳表面大气层中存在着相应的元素 (D)太阳内部存在着相应的元素 4、(95年)在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到( ) A、黑白相间的直条纹; B、黑白相间的弧形条纹; C、彩色的直条纹; D、彩色的弧形条纹、
5、(95年)在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏 验电器相连、用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度, 如图2所示,这时( ) A、锌板带正电,指针带负电; B、锌板带正电,指针带正电; C、锌板带负电,指针带正电 D、锌板带负电,指针带负电 6、（96年）红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是( )。 (A)红光(B)橙光(C)黄光(D)绿光 7、（96年）一焦距为f的凸透镜，主轴和水平的x轴重合。x轴上有一光点位于透镜的左侧，光点到透镜的距离大于f而小于2f。若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中，光点经透镜所成的像点将( )。 (A)一直向右移动(B)一直向左移动 (C)先向左移动，接着向右移动(D)先向右移动，接着向左移动 8、(97年)在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（） （A）只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失 （B）红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在 （C）任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 （D）屏上无任何光亮 9、（98年）一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示。已知金属板b有光电子放出，则可知( ) （A）板a一定不放出光电子 （B）板a一定放出光电子 （C）板c一定不放出光电子 （D）板c一定放出光电子 10、（98年）处于基态的氢原子在某单色光束照射下，只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1<ν2<ν3，则该照射光的光子能量为( ) （A）hν1（B）hν2（C）hν3（D）h(ν1+ν2+ν3)
光学实验题专题训练 一、光的反射 1、从图中“研究光的反射规律”的实验中，你能获取那些信息，请写出两条： （1） （2） 2、如图所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O点为入射点，ON 为法线，面板上 每一格对应的角度均为10°。实验时，当入射光为AO时，反射光为OB；当入射光为CO时，反射光为OD；当入射光为EO时，反射光为OF。请完成下列表格的填写。 实验序号入射光线入射角反射角 1 AO 2 CO 3 EO 分析上述数据可得出的初步结论是： 二、平面镜成像 3、小红同学在做“观察平面镜成像”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图2所示。在此实验中： (1)其中两段相同的蜡烛是为了比较物与像的关系，直尺的作用是便于比较像与 物的关系； (2)在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛（填“A”或“B”）这一侧观察。小明无论怎样调节后面的蜡烛都不能与蜡烛的像重合，可能的原因是。(3) 他经过调整后，使后面的蜡烛B看上去它跟前面的蜡烛A的像完全重合，样做的主要目 的是因为像与物的大小，同时发现像到镜面的距离和点燃的蜡烛到玻璃板的距离。 （4）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能”），若把手放在蜡烛B处（“会”或“不会”）烧伤，说明平面镜成的像是像 4、在“研究平面镜成像特点”时，某同学利用一块玻璃板代替平面镜．图3是这位同学做完实验后在白纸上留下的记录，其中MN是他实验时画出的玻璃板的位置，A、B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置，A′、B′分别是他找到的蜡烛的像的位置． （1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于_____________________；（2）使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：“像距与物距相等”。你认为这种方法是否合理？______________。理由 是：___________________________。 图2 图3
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练 专题十七光学 题型一折射定律和折射率的理解及应用 【规律方法】解答几何光学题的一般步骤 (1)根据题意准确作出光路图，注意作准法线。 (2)利用数学知识找到入射角或折射角。 (3)利用折射定律列方程。 【典例1】．(2019·四川内江三模)如图所示，一单色细光束AB从真空中以入射角i＝45°，入射到折射率n＝2的某透明球体的表面上B点。经研究发现光束在过球心O的平面内，从B点折射进入球内后，又经球的内表面只反射一次，再经球表面上的C点折射后，以光线CD射出球外，真空中的光速为3×108 m/s。则： (1)光束在球内的传播速度是多少？ (2)出射光线CD相对入射光线AB方向改变的角度是多少？ 【答案】(1)1.52×108 m/s(2)150 【解析】(1)根据公式n＝c v
光束在球内的传播速度 v ＝c n ＝1.52×108 m/s 。 (2)作出光路图如图，由折射定律得n ＝sin i sin r 由几何关系及对称性得α 2＝2r －i 由以上各式解得α＝30° 出射光线CD 相对入射光线AB 方向改变的角度为β＝180°－α＝150°。 题型二 全反射现象的理解与应用 【规律方法】解答全反射类问题的技巧 (1)解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件。 ①光必须从光密介质射入光疏介质。 ②入射角大于或等于临界角。 (2)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符。 【典例2】． (2019·湖北武汉二模)内径为r ，外径为2r 的透明介质半球壳折射率n ＝2，如图为其截面示意图。
专题训练(四)光学实验 【专题概述】 光学实验题是每年中考的高频考点,主要包括光的反射实验、平面镜成像实验、光的折射实验、凸透镜成像规律实验;主要考查的内容有利用光的反射、折射规律作图、实验现象及数据分析、实验结论和规律的总结。 类型1探究光的反射规律 1.在“探究光的反射规律”实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。 (1)如图(a),当纸板E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出的结论不合理(选填“合理”或“不合理”),原因是凭一次实验数据得出的结论具有偶然性; (2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出; (3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在纸板F上寻找反射光线OB,这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。 2.为了“探究光的反射规律”,小刚进行了如图所示的实验,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光EO的反射光OF的径迹。改变光束入射的角度,多做几次实验并换用不同颜色的笔记录每次光的径迹,实验数据如表,请完成下列问题: (1)要测量反射角,在图中应测量∠NOF; (2)ENF是用两块纸板连接起来的,若将纸板NOF向前或向后折,在纸板上看不见反射光线,由此表明反射光线、入射光线、法线在同一平面内; (3)观察实验数据总结反射角与入射角的关系时,发现表格中有一个反射角的读数有误,是58°这个角。 类型2探究平面镜成像特点 3.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 (1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,应选择薄(选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验; (2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的与蜡烛A等大的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(选填“前侧”或“后侧”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法(选填“控制变量法”或“等效替代法”); (3)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小不变(选填“变大”“不变”或“变小”); (4)移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,光屏上不能(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
2019年中考物理真题集锦——专题十七：光学实验 1.(2019绥化，28)某兴趣小组用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”。实验中蜡烛放在水平面上，玻璃板竖直放置。请回答下列问题。 （1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是。应选择（选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验。 （2）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5cm处，小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板，2s后放稳。则未点燃的蜡烛B与A相距cm才能与A的像完全重合。 （3）将光屏放到像的位置，光屏上（选填“能”或“不能”）承接到像。 （4）若玻璃板上端向左倾斜（如图），蜡烛A在玻璃板中成像的位置会（选填“偏高”或“偏低”）。 2.（2019长春，20）如图甲所示是“探究平面镜成像的特点”的实验装置． （1）取两支完全相同的蜡烛，是为了探究像与物的关系． （2）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，移动玻璃板后的蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合，记录蜡烛A、蜡烛B的位置．改变蜡烛A的位置，重复上述实验，实验记录如图乙所示．蜡烛A位于2位置时的像在点；蜡烛A由2位置移到3位置，像的大小。选填（“变大”、“变小”或“不变”）． （3）人看到蜡烛像是由于反射光进入人眼，请在图丙中画出与反射光线对应的入射光线．
3.（2019吉林，22）在探究光的反射规律实验中，平面镜放在水平桌面上，纸板EAN竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON竖直与镜面，如图所示，使一束光贴着纸板沿AO入射，经平面镜反射后沿OB射出。 （1）在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹，这是因为光在纸板上发生了反射； （2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角入射角； （3）如果让光沿BO方向入射，反射光将沿OA方向射出，这表明，在反射现象中，光路是的。 4.（2019吉林，22）在探究光的反射规律实验中，平面镜放在水平桌面上，纸板EAN竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON竖直与镜面，如图所示，使一束光贴着纸板沿AO入射，经平面镜反射后沿OB射出。 （1）在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹，这是因为光在纸板上发生了反射； （2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角入射角； （3）如果让光沿BO方向入射，反射光将沿OA方向射出，这表明，在反射现象中，光路是的。 5.（2019岳阳，19）如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
初中物理光学实验精选 1.平面镜成像 1．小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。 (1)选用玻璃板的目的是。 (2)选取两段完全相同蜡烛的目的是。如果将点燃的蜡烛远离玻璃板， 则像将移动。 2.．在探究“平面镜成像规律”时 （1）用平面镜做实验（填“能”与“不能”） （2）用平板玻璃代替平面镜做实验，其好处是： 。 3.．一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板 后有蜡烛的像。 （1）此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移 动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合（图甲）。你分析出现 这种情况的原因可能是：。 （2）解决上面的问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说 明。 （3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与 物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸” 上的信息得出实验结论。 ____________________________________________。 （4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行 实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由： ____________________________________________。 2.凸透镜成像 1．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）： ⑴要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向▲（填“上”或“下”）调整． ⑵烛焰放距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏烛焰透镜光屏 图乙 原放置 玻璃板 图甲纸 A B
上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是cm． ⑶使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实 2.在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm。 ①现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16 所示的光具座上进行实验。若图中C位 置上放置光屏，则B位置上应放置＿＿ ＿＿＿＿。 ②如图16所示，，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向＿＿＿＿＿＿移动，光屏应向＿＿＿＿＿移动。（填“左”或“右”） 3.关于凸透镜： （1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光， 调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是； （2）在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上 得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向 调节； （3）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的；教室里的投影仪是利用凸透镜成倒立、实像的原理制成的。 4【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关 【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜.在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图22甲），看到手指的像；然后再用它观察远处的房屋（图22乙），看到房屋的像.（选填“放大”、“等大”或“缩小”）他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？[来源:学.科.网]
学科教师辅导讲义解答：如图2所示：
分析：首先根据给定的光线确定入射点的位置，然后，从入射点开始作法线，最后，根据光线在水与空气或玻璃与空气的分界面发生折射时，总是在空气中的那个角较大的特点，结合光的折射规律大致画出入射光线或折射光线的位置，并标出对应折射角。 解答：如图4所示： 例题3：根据平面镜成像特点画出图5中镜前物体的像。 分析：物体经平面镜成的像是虚像，且像与物体关于镜面对称，因此，平面镜成像作图通常用“对称法”，即画出物体关于镜面的对称图形（用虚线），并标上相应的对称点字母，当然，也可根据光的反射定律用画光路图的方法来作出物体经平面镜所成的像。 解答：如图6所示： 练习题： 一、光的反射作图题（基础题） 1、如图2所示，光线沿A射到一平面镜，请画出反射光线，在图中标出标出反射角。并请指出入射光线偏
转的度数。 答：入射光线偏转的度数分别为1) 2) 3) 。 2、在图3中，根据反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角。 3、在图4中，根据入射光线或反射光线完成各光路图。 4、如图5所示，AO为入射光线，OB为反射光线，请在图上画出平面镜位置。 5、如图6所示，S为发光点，S’为它在平面镜中的虚像。请在图上画出平面镜位置。 8、如图8，AB是由点光源S发出的一个入射光线，CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线，请在图中画出点光源S点的位置。 9、如图9，S是平面镜前一点光源，请在图中画出能在平面镜中看到S点的像的范围。 10、如图10所示，太阳光与水平面成60°角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，请通过作图确定
平面镜的位置，镜面与水平面所成角的度数应等于____。 11、如图11，S是平面镜前一发光点，A是平面镜前的一点，求作一条从S点发出经平面镜反射后刚好通过A点的光线。 12、潜水艇下潜后，艇内人员可以用潜望镜来观察水面上的情况。潜望镜的主要光学元件是二块平面镜。在图4中画出入射光线人经潜望镜进人人眼的光路图。 二、光的反射作图题（提高题） 1、（1）试在图中画出钟表两指针像的位置。 （2）下面两图都是时钟在平面镜中成的像，它们的实际时间是甲：乙：； 2、请画出月亮在如图池塘中的像以及小阳看到月亮像的光路
光学实验探究专题 （一）凸透镜成像的规律实验探究 特别提醒：（1）本实验要保持烛焰、凸透镜、光屏放在同一直线上，并调整三者 的中心大致在同一高度 （2）要熟悉凸透镜成像的规律：物距、像距、像的大小、倒正、虚实 例1、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图所示： ⑴要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向调整(填“上”或“下”)； ⑵实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm； ⑶接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向移到某一位置(填“左”或“右”)，才能在屏上得到倒立、、清晰的实像(填“放大”、“缩小”或“等大”)。 练习： 1、在“探究凸透镜成像规律”的实验中： ⑴操作前先要把烛焰、凸透镜、光屏放在同一直线上，并调整三者的中心大 致在______________，烛焰的像才能呈在光屏的中央。 ⑵若该凸透镜的焦距为10cm，把烛焰由如图所示的位置向凸透镜靠近5cm， 则需将光屏向________（选填“左”或“右”）移动当适当的位置，光屏上才能得到烛焰清晰的倒立、______的实像。（选填“放大”或“缩小”） ⑶若换一个焦距为8cm的凸透镜，烛焰和光屏的位置不 动，则光屏上______得到烛焰清晰的像。（先填“能”或“不 能”） 2、小宇利用如图所示实验器材探究“凸透镜成像规律” ⑴实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________________________。 ⑵如果在实验中将蜡烛和透镜的位置固定后，无论怎样移动光屏都得不到像，其 原因可能_______________________________（回答一种情况即可） ⑶如果实验中发现光屏上的像如图乙所示，在不移动光屏和透镜的情况下，应将 蜡烛向左和向________（填“上”或“下”）移动可使像成在光屏中间。 ⑷所用凸透镜的焦距为10cm，某同学的实验数据如下表。分析实验的数据可知：_________________________________________________________________。
专题17 光学电磁波相对论1．（2019·北京卷）利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是 A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．甲对应双缝，乙对应单缝 C．都是单缝，甲对应的缝宽较大 D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大 【答案】A 【解析】根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断。单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误。2．（2019·北京卷）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。 由表中数据得出的论断中不正确的是 A．两组实验采用了不同频率的入射光 B．两组实验所用的金属板材质不同 C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eV
D ．若入射光子的能量为5.0 eV ，相对光强越强，光电流越大 【答案】B 【解析】由爱因斯坦质能方程k 0E h W ν=-比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系解题 由题表格中数据可知，两组实验所用的入射光的能量不同，由公式E h ν=可知，两组实验中所用的入射光的频率不同，故A 正确；由爱因斯坦质能方程0k E h W ν=-可得：第一组实验：100.9 4.0W =-，第二组实验：022.9 6.0W =-，解得：0102 3.1eV W W ==，即两种材料的逸出功相同也即材料相同，故B 错误；由爱因斯坦质能方程k 0E h W ν=-可得：k (5.0 3.1)eV=1.9eV E =-，故C 正确；由题表格中数据可知，入射光能量相同时，相对光越强，光电流越大，故D 正确。 3．（2019·天津卷）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 ①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。 A ．选用两光学表面间距大的玻璃砖 B ．选用两光学表面平行的玻璃砖 C ．选用粗的大头针完成实验 D ．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 ②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。 ③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O 为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A 、B 点，再过A 、B 点作法线NN '的垂线，垂足分别为C 、D 点，如图所示，则玻璃的折射率n =______。（用图中线段的字母表示）
小专题《光学实验》 1.小红为小鹏表演了一个“水火相融”的小魔术，她先用一块透明的薄玻璃板将桌子分割成甲、乙两个区域后，再用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分.小红在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯，且里面浸没着一支蜡烛A，并在乙区域挡板后的指定位置放置蜡烛B.准备就绪后，小红请小鹏坐在乙区域一侧的某点P(如图所示)，并迅速将乙区域已准备好的蜡烛B点燃，在小红一只手麻利地在小鹏眼前绕过的同时，另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN.当小鹏沿着小红的手指望向蜡烛A时，奇迹出现了：蜡烛A竟然在水中燃烧了！ (1)若实验中完全相同的蜡烛A和B到薄玻璃板的垂直距离分别为s1和s2， 则s1________s2(填“＞”“＜”或“＝”). (2)小鹏之所以能看到“水火相融”的奇迹，是因为他看到的燃烧的蜡烛是蜡烛B通过薄玻 璃板所成的等大、________的________像. 2.在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如 下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置(如图甲所示)；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论.经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验. (1)要实现探究目标，他们应选择下图中的________(填字母序号)两图的实验. (2)由(1)中A、D两图的实验________(填“能”或“不能”)得出结论，原因是 ________________________. (3)某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图乙所示，经分析可知：光从 空气斜射入水和油时，________对光的偏折本领较大. 3.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材，用于完成探究“光从 空气射入水中时的折射规律”.
选择题专项训练 以线串点构建知识结构 ——《光学综合》【学习目标】 1．光的反射定律、全反射和临界角、折射率和折射定律、光的色散 2．光的干涉现象（双缝干涉、薄膜干涉）、衍射现象、偏振现象 3．光的电磁本性和电磁波谱、光的波粒二象性、光电效应 4. 测定玻璃的折射率，用双缝干涉实验测定光的波长 【学习重难点】 学习重点：折射定律、色散现象、全反射和临界角、光的干涉、衍射现象学习难点：折射定律、全反射和临界角、光电效应 【学习过程】 知识建构 互动探究，夯实双基 ★（2017）2．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡 宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光 通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通 过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）A．若增大入射角i，则b光先消失 B．在该三棱镜中a光波长小于b光 C．a光能发生偏振现象，b光不能发生 D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低 ★（2015）2．中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子?涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光（）A．在同种玻璃种传播，a光的传播速度一定大于b光 B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大 C．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光一定也能 D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光 ★（2016）2．右图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大 C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大 D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光能级能量差大 ★（2010）8．用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光（） A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大 B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大 C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大 D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大 ★（2017河东一模）6．平行玻璃砖横截面如图，一束复色光斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为a、b两束单色光，则下列说法正确的是（） A．在玻璃中传播时，a光的传播速度较大 B．若用a、b两种光分别照射处于基态的氢原子，如果a光能使得基态 氢原子发生跃迁，则b光也一定能使基态氢原子发生跃迁 C．在通过同一双缝干涉装罝，a光的相邻亮条纹中心间距较大 D．增大入射光在上表面的入射角，在下表面b光先发生全反射