高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习
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高二物理几何光学知识点
高二物理中的几何光学部分主要包括以下几个核心知识点:
1. **光的直线传播定律**:在均匀介质中,光沿直线传播。
这是几何光学的基本原理,也是解释影子、小孔成像等现象的基础。
2. **光的反射定律**:包括入射光线、反射光线和法线在同一平面内;入射角等于反射角。
这是研究平面镜、球面镜等反射光学元件的基础。
3. **光的折射定律(斯涅尔定律)**:入射光线、折射光线和法线在同一平面内;入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数(即折射率),描述了光从一种介质进入另一种介质时传播方向的变化规律。
4. **全反射现象及条件**:当光线从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时,会发生全反射,光线全部反射回光密介质。
5. **透镜成像原理**:主要分为薄透镜成像公式和透镜成像的性质分析,包括凸透镜(会聚透镜)和凹透镜(发散透镜)的成像特点,以及实像和虚像的概念。
6. **光学仪器**:如显微镜、望远镜的工作原理及其放大率的计算。
7. **光路可逆原理**:在相同的光学系统中,光路是可逆的,即如果光线从A 点经过光学系统到达B点,那么反过来,光线也可以从B点通过相同的光学系统到达A点。
以上就是高二物理几何光学的主要知识点,学习时需要结合实际问题进行理解和应用。
几何光学物理光学知识点光学是研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射现象的学科。
几何光学是光学的一个分支,主要研究光的传播直线性质和光的反射、折射的基本规律。
以下是几何光学的一些重要的知识点。
1.光的传播直线性质:光的传播遵循直线传播定律,即光在一种介质中以直线传播,称为光的直线传播性质。
2.光的反射定律:光在光滑表面上发生反射时,入射角等于反射角。
3. 光的折射定律:光从一种介质进入另一种介质时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足折射定律,即n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2),其中n1和n2分别为两种介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。
4.球面镜和薄透镜的成像公式:对于球面镜,成像公式为1/f=1/v+1/u,其中f为焦距,v为像距,u为物距。
对于薄透镜,成像公式为1/f=1/v-1/u。
5.凸凹透镜成像规律:凸透镜成像规律是物体距离凸透镜距离为f的位置,像无论在哪里都在凸透镜的反面,正立,放大,属于放大系统。
凹透镜成像规律是物体距离凹透镜越远,像越近,倒立,缩小,属于缩小系统。
6.光的干涉现象:光的干涉是指两束或多束光波叠加形成明暗相间的干涉条纹。
干涉分为相干光的干涉和非相干光的干涉,其中相干光干涉又分为同一光源光的干涉和不同光源光的干涉。
7.杨氏双缝干涉实验:是杨振宁做的关于光的干涉实验,实验证明了光的波动性。
8.杨氏实验的解释:杨氏双缝干涉实验的解释是光波从两个缝中通过后分别传播到屏幕上的不同位置,根据光的相位差和干涉条件,形成干涉条纹。
9.光的衍射现象:光的衍射是指光波通过一个小孔或物体边缘时,发生弯曲和扩散的现象。
根据衍射的级数,分为一级衍射、二级衍射、多级衍射。
10.衍射光栅:是利用衍射现象进行光学分析和测量的重要工具。
光栅是一种周期性结构,通过多级衍射产生许多衍射光束,形成明暗相间的衍射条纹。
11.真实像和虚像:根据物体和像的位置关系,成像可以分为真实像和虚像。
高三物理几何光学知识点光学是物理学的一个重要分支,其研究的对象是光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
而几何光学是光学中的一种研究方法,它以光的传播方向和光线的传播路径为研究对象,通过几何方法来分析和解释光的传播规律。
在高三物理学习中,几何光学是一个重要的知识点,它涉及到光的反射定律、折射定律、光的成像等内容。
下面将详细介绍高三物理几何光学的知识点。
1. 光的反射定律光的反射是光线从一种介质射入另一种介质时,发生界面反射的现象。
根据光的反射定律,入射角等于反射角,即光线入射界面的法线和反射光线的夹角相等。
这一定律在光的传播和反射过程中起到了重要的作用,也为后续的光学研究提供了基础。
2. 光的折射定律光的折射是光线从一种介质射入另一种介质时,发生界面折射的现象。
根据光的折射定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在着一定的关系。
光的折射定律可以用数学公式n1sinθ1=n2sinθ2表示,其中n1和n2分别为两种介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。
这一定律用于解释光在不同介质中传播的路径和角度变化。
3. 光的全反射当光从光密介质射向光疏介质时,入射角大于临界角时,将发生全反射的现象。
全反射是光折射定律的特殊情况,当入射角大于临界角时,折射角大于90°,光无法穿过界面,而是完全反射回原介质。
全反射在光纤通信等领域有重要的应用。
4. 光的成像光的成像是指光线通过光学器件(如镜子、透镜)后,在屏幕上形成清晰的像。
根据几何光学的原理,光线经过反射或折射后,会按照一定的规律在物体的背面或同侧形成像。
其中,平面镜成像和透镜成像是高三物理几何光学中的重点内容。
5. 平面镜成像平面镜是一种光学器件,其反射面为平面。
根据平面镜的特点,我们可以得出平面镜成像的规律:光线与镜面的交角等于入射角和反射角的夹角,入射光线和反射光线在镜面上对称。
根据这一规律,我们可以推导出物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离,而且物体和像的位置互为关于镜面的对称点。
高考物理考点光学的总结和复习的知识点介绍【导语】高考物理的考点比较多,学生想要学好物理需要掌控好考点,下面是作者给大家带来的有关于高考物理的光学总结,期望能够帮助到大家。
高考物理考点光学的总结(一)几何光学以光的直线传播为基础,主要研究光在两个平均介质分界面处的行动规律及其运用。
从知识要点可分为四方面:一是概念;二是规律;三为光学器件及其光路控制作用和成像;四是光学仪器及运用。
(一)光的反射1.反射定律2.平面镜:对光路控制作用;平面镜成像规律、光路图及观像视场。
(二)光的折射1.折射定律2.全反射、临界角。
全反射棱镜(等腰直角棱镜)对光路控制作用。
3.色散。
棱镜及其对光的偏折作用、现象及机理运用注意:1.解决平面镜成像问题时,要根据其成像的特点(物、像关于镜面对称),作出光路图再求解。
平面镜转过α角,反射光线转过2α2.解决折射问题的关键是画好光路图,运用折射定律和几何关系求解。
3.研究像的视察范畴时,要根据成像位置并运用折射或反射定律画出镜子或遮挡物边沿酒囊饭袋的光线的传播方向来肯定视察范畴。
4.不管光的直线传播,光的反射还是光的折射现象,光在传播进程中都遵守一个重要规律:即光路可逆。
(三)光导纤维全反射的一个重要运用就是用于光导纤维(简称光纤)。
光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。
光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而产生全反射。
这样使从一个端面入射的光,经过屡次全反射能够没有缺失地全部从另一个端面射出。
(四)光的干涉光的干涉的条件是有两个振动情形总是相同的波源,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:(1)利用激光(由于激光发出的是单色性极好的光)。
(2)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,因此频率必定相等)。
(五)干涉区域内产生的亮、暗纹1.亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍(相邻亮纹(暗纹)间的距离)。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习含答案解析(4)一、选择题1.如图所示,两束单色光a、b从水下射向A点后,光线经折射合成一束光c,则下列说法中正确的是A.水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大B.在水中a光的临界角比b光的临界角大C.在水中a光的速度比b光的速度小D.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距2.下列现象中属于光的衍射现象的是A.光在光导纤维中传播B.马路积水油膜上呈现彩色图样C.雨后天空彩虹的形成D.泊松亮斑的形成3.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。
从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知折射角γ=30°,则A.光在玻璃中的频率比空气中的频率大B.玻璃的折射率62 nC.光在玻璃中的传播速度为2×108 m/sD.CD边不会有光线射出4.如图所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是A.a光的能量较大B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度C.在相同的条件下,a光更容易发生衍射D.a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角5.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行)①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。
②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。
③可能在表面N发生全反射。
④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。
则上述说法正确的是( )A.①③ B.②③ C.③ D.②④6.如图所示,为观察门外情况,居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm,孔的直径为d=6cm,孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃,厚度可]的厚度相同,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.则A.如未装玻璃,室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°B.装人玻璃后,室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°C.装人玻璃的折射率越大,室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小D.若要将视野扩大到180°,需嵌入折射率大于或等于53的玻璃7.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光最先消失B.在该三棱镜中a光波速小于b光C.若a、b光通过同一双缝干涉装置,则屏上a光的条纹间距比b光宽D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压高8.如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ.12AP AD,则( )A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 1 2 nB.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin5 5nC.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 12n<θ≤arcsin21n-D.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 255n<θ≤arcsin21n-9.如图所示,△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°。
版高中物理几何光学知识点总结归纳完整版高中物理的几何光学主要涉及光的反射、折射和光的成像三个方面的知识。
下面是对这些知识点进行完整归纳总结的1200字以上的版本。
一、光的反射1.反射定律:入射光线、反射光线和法线三者在同一平面内,入射角等于反射角。
2.镜面反射:光线在光滑的表面上发生反射,形成镜面反射。
镜面反射的特点是:入射角等于反射角,光线在反射后保持平行。
3.图像特点:镜面反射的图像特点是:与物体呈对称,与物体等大,正立,视距相等。
二、平面镜1.焦距和焦点:平面镜的焦点是与镜中心呈等角的光线经过反射后所交于的点,与镜面的交点为焦点,并且焦点在镜面两侧等距离的位置上。
与该平面镜的焦点相应的距离叫做平面镜的焦距。
2.成像性质:平面镜成像的特点是:呈现真实、位置对称、正立、视距等大的图像,左右位置颠倒。
三、球面镜1.球面镜的分类:球面镜分为凸面镜和凹面镜两种。
2.光的折射定律:光线由空气射向球面镜,根据光的折射定律,由大到小的折射角,则光线会聚于球面镜的焦点,形成实像;由小到大的折射角,则光线会发散,无法交于焦点,形成虚像。
3.凸面镜成像:凸面镜会使光线会聚,形成实像。
当物体在焦点以外,成像为倒立、缩小、实像;当物体在焦点以内,成像为正立、放大、虚像。
4.凹面镜成像:凹面镜会使光线发散,无法交于焦点,形成虚像。
凹面镜成像的特点是:倒立、缩小、虚像。
四、薄透镜1.薄透镜的种类:薄透镜分为凸透镜和凹透镜两种。
2.透镜成像:光线经过透镜折射后形成的图像叫做透镜成像。
凸透镜成像的特点是:当物体在光轴上方,成像为倒立、缩小、实像;当物体在光轴下方,成像为正立、放大、虚像。
凹透镜成像的特点与凸透镜相反。
3.焦距和焦点:薄透镜的焦点是平行光线经过透镜折射后所交于的点,焦点的位置与透镜的光心及两个球面半径有关。
五、光的色散1.光的色散原理:光的色散是光通过多个介质界面时,不同频率的光分散出不同的方向。
色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同所引起的。
光学高中几何知识点总结1. 点、线、面、角等基本概念在学习光学几何时,我们首先需要了解一些基本的几何概念。
比如点是一个没有大小,只有位置的几何对象,表示为一个字母如A、B、C等;线是由无数个点连起来的,没有宽度和厚度,表示为两个点之间的连线;面是由无数个线连起来的,没有厚度,表示为一条有限或无限的线所围成的区域;角是由两条射线共同起点构成的几何对象,表示为一个字母如∠A。
2. 等角定理和相似三角形在光学中,等角定理和相似三角形是非常重要的概念。
等角定理指的是如果两个角的度数相等,则它们是等角的,即它们的旁边角和对顶角都相等。
而相似三角形指的是如果两个三角形的对应角相等,则它们是相似的,即它们的对应边比例相等。
3. 光学几何中的反射定律反射定律是光学几何中的基本定律之一,它描述了光线从一个媒质反射到另一个媒质时的运动规律。
具体来说,反射定律指出入射角等于反射角,即光线与反射面的夹角相等。
4. 折射定律和全反射折射定律是光学几何中的另一个重要定律,它描述了光线从一个媒质折射到另一个媒质时的运动规律。
具体来说,折射定律指出入射角、折射角和两个介质的折射率之间存在一定的关系,即$n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2$。
全反射是指当光线从光密介质射向光疏介质时,当入射角大到一定程度时,光线将会完全反射回原介质,而不发生折射的现象。
5. 镜面成像在光学几何中,镜面成像是一个重要的概念。
它指的是光线经过镜面反射后形成的像。
根据光的性质,我们可以利用反射定律来推导出镜面成像的规律,比如物距、像距和焦距之间的关系。
6. 透镜成像透镜成像是光学几何中另一个重要的概念。
与镜面成像类似,透镜成像也是光线经过透镜折射后形成的像。
透镜成像可以分为凸透镜和凹透镜成像两种情况,而且我们可以根据透镜成像的规律来确定物体和像的位置关系。
7. 球面镜成像和平面镜、透镜不同,球面镜是一类特殊的光学元件,在光学成像中也起到非常重要的作用。
高三几何光学知识点高三学生在学习几何光学时,需要理解和掌握一系列的知识点。
几何光学是光学的基础,它研究光在通过透明介质边界时的传播和反射规律。
本文将介绍高三学生需要掌握的几何光学知识点,包括折射定律、薄透镜成像、凸透镜、凹透镜、光的干涉和光的衍射等内容。
一、折射定律折射定律是指光线从一种介质传播到另一种介质时,其入射角、折射角和介质折射率之间的关系。
高三学生需要了解光在不同介质中传播时的速度变化和光线的折射现象,掌握折射定律的表达式以及应用方法。
同时,还要理解光的反射和折射是如何影响光的传播方向和成像结果的。
二、薄透镜成像薄透镜成像是指通过薄透镜使光线经过折射后成像的过程。
高三学生需要了解薄透镜的定义、性质和成像规律。
掌握薄透镜成像的公式推导和应用,能够根据光线的入射方向、透镜的位置和焦距等参数,确定图像的位置、大小和性质。
三、凸透镜凸透镜是薄透镜中常见的一种,其形状像一个中间凸起的圆片。
高三学生需要了解凸透镜的焦距、物距与像距之间的关系,以及凸透镜成像的特点和规律。
掌握凸透镜成像的方法和技巧,能够应用凸透镜进行物体成像和测量。
四、凹透镜凹透镜是薄透镜中的另一种形式,其形状像一个中间凹陷的圆片。
高三学生需要了解凹透镜的焦距、物距与像距之间的关系,以及凹透镜成像的特点和规律。
掌握凹透镜成像的方法和技巧,能够应用凹透镜进行物体成像和测量。
五、光的干涉光的干涉是指两个或多个光波相遇或叠加时所产生的干涉条纹现象。
高三学生需要了解光的干涉的条件和成因,理解光波的叠加原理和干涉的分类。
掌握干涉条纹的形成规律和解析方法,能够分析和解释干涉实验中观察到的现象。
六、光的衍射光的衍射是指光通过一个障碍物或透过一个缝隙时发生弯曲和扩散的现象。
高三学生需要了解光的衍射的条件和规律,理解衍射的原理和特点。
掌握衍射现象的观察方法和解释,能够分析和解释衍射实验中观察到的现象。
以上是高三几何光学知识点的简单介绍,希望能对高三学生的学习有所帮助。
高考物理最新光学知识点之几何光学知识点总复习一、选择题1.下列说法正确的是()A.由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中,在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光B.光的双缝干涉实验中,在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹,时而出现暗条纹C.红光的光子能量比紫光光子能量大D.只有横波才能产生干涉现象2.题图是一个14圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=53,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线A.不能从圆孤射出B.只能从圆孤射出C.能从圆孤射出D.能从圆孤射出3.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。
比较a、b、c三束光,可知()A.当它们在真空中传播时,a光的速度最大B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大D.若它们都能使某种金属产生光电效应,c光照射出的光电子最大初动能最大4.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B.C. D.5.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2,已知Δx1>Δx2。
另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2,光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。
则下列关系正确的是A.λ1<λ2 B.v1<v2 C.E1<E2 D.n1>n26.如图所示,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,下图中能正确描述其光路的是()A. B.C. D.7.图示为一直角棱镜的横截面,。
一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。
已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线()A.从ab面射出 B.从ac面射出C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直8.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是A.a光在水中传播速度比b光小B.b光的光子能量较大C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距9.如图所示,为观察门外情况,居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm,孔的直径为d=6cm,孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃,厚度可]的厚度相同,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.则A.如未装玻璃,室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°B.装人玻璃后,室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°C.装人玻璃的折射率越大,室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小D.若要将视野扩大到180°,需嵌入折射率大于或等于53的玻璃10.下列说法中正确的是A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉11.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是()A .①③B .①④C .②④D .只有③12.光在真空中的传播速度为c ,在水中的传播速度为v 。
高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习一、选择题1.某种介质对空气的折射率是2 ,一束光从该介质射向空气,入射角是 60°,则下列光路图中正确的是(图 中 I 为空气,Ⅱ为介质)( )A .B .C .D .2.如图所示,一束光由空气射入某种介质,该介质的折射率等于A .sin50sin55︒︒ B .sin55sin50︒︒ C .sin40sin35︒︒ D .sin35sin40︒︒3.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( )A .3RB .2RC . 2RD .R4.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )A .小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B .小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大5.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大6.图示为一直角棱镜的横截面,。
一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。
已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线()A.从ab面射出 B.从ac面射出C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直7.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是()A.①③B.①④C.②④D.只有③8.如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ.12AP AD,则( )A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 1 2 nB.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 5 nC.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 12n<θ≤arcsin21n-D.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 255n<θ≤arcsin21n-9.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()A.在真空中,a光的传播速度比b光的大B.在棱镜内,a光的传播速度比b光的小C.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距小10.在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( )A.向上移动 B.向下移动C.不动 D.可能向上移动,也可能向下移动11.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到Fθ=︒,E、F分别为边AB、BC的中点,则点,已知入射方向与边A B的夹角30A.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行B.该棱镜的折射率为3C.光在F点发生全反射D.光从空气进入棱镜,光速变大12.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是A.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大13.如图所示,△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°。
则下列说法正确的是A2B.红光在玻璃中的传播速度大小为8⨯210m/sC.若使该束红光绕O点顺时针转过60°角,则光不会从AC面射出来D.若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°14.如图所示为一块透明光学材料的剖面图,在其上建立直角坐标系xOy,设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小,现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部,则单色光a在该材料内部可能的传播途径是()A.B.C.D.15.关于下列光学现象,正确的说法是()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较窄。
.比较16.如图所示,三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光a、b、c三束光,可知( )A.a为波长较长的光B.当它们在真空中传播时,a光的速度最大C.分别用这三种光做光源,使用同样的装置进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小D.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大17.与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的.小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是A.地球上有人用红色激光照射月球B .太阳照射到地球的红光反射到月球C .太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D .太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹18.一束光从某介质进入真空,方向如图所示,则下列判断中正确的是 ( )A .该介质的折射率是3B .该介质的折射率是3C .该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D .光线从介质射入真空的过程中,无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象 19.打磨某剖面如题图所示的宝石时,必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在12θθθ<<的范围内,才能使从MN 边垂直入射的光线,在OP 边和OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 过后射向MN 边的情况),则下列判断正确的是( )A .若2θθ>,光线一定在OP 边发生全反射B .若2θθ>,光线会从OQ 边射出C .若1θθ<,光线会从OP 边射出D .若1θθ<,光线会在OP 边发生全反射20.雨后太阳光射入空气中的水滴,先折射一次,然后在水滴的背面发生反射,最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。
如图,太阳光从左侧射入球形水滴,a 、b 是其中的两条出射光线,在这两条出射光线中,一条是红光,另一条是紫光。
下面说法正确的是A .a 光线是红光,b 光线是紫光B .当光线在水滴背面发生全反射时,我们看到的彩虹最为鲜艳明亮C .a 光在水滴中的传播时间比b 光在水滴中的传播时间长D .遇到同样的障碍物,a 光比b 光更容易发生明显衍射21.如图所示,真空中有一个半径为R ,质量分布均匀的玻璃球,频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播,并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中,已知120COD ︒∠=,玻璃球对该激光的折射率为3,则下列说法中正确的是( )A .出射光线的频率变小B .改变入射角α的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C .此激光束在玻璃中穿越的时间为3t R c=(c 为真空中的光速) D .激光束的入射角为α=45°22.如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M .则下列说法中正确的是( )A .如 果 a 为蓝色光,则b 可能为红色光B .在该三棱镜中a 色光的传播速率比b 光的传播速率大C .棱镜射向空气中a 色光的临界角比b 色光的临界角大D .a 光的折射率小于b 光折射率23.用a .b .c .d 表示4种单色光,若①a.b 从同种玻璃射向空气,a 的临界角小于b 的临界角;②用b .c 和d 在相同条件下分别做双缝干涉实验,c 的条纹间距最大;③用b .d 照射某金属表面,只有b 能使其发射电子.则可推断a .b .c .d 分别可能是( ) A .紫光.蓝光.红光.橙光B .蓝光.紫光.红光.橙光C .紫光.蓝光.橙光.红光D .紫光.橙光.红光.蓝光24.如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中S 为发光点,T 是望远镜,平面镜O 与凹面镜B 构成了反射系统。
八面镜距反射系统的距离为AB =L (L 可长达几十千米),且远大于OB 以及S 和T 到八面镜的距离。
现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当转动频率达到0f 并可认为是匀速转动时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S ,由此迈克尔逊测出光速c 。
根据题中所测量的物理量得到光速c 的表达式正确的是( )A .04Lf c =B .08Lf c =C .016Lf c =D .032Lf c =25.如图所示,一束红光P A 从A 点射入一球形水珠,光线在第一个反射点B 反射后到达C 点,CQ 为出射光线,O 点为球形水珠的球心.下列判断中正确的是( )A .光线在B 点可能发生了全反射B .光从空气进入球形水珠后,波长变长了C .光从空气进入球形水珠后,频率增大了D .仅将红光改为紫光,光从A 点射入后到达第一个反射点的时间增加了【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【解析】【详解】设该介质的临界角为C ,则12sinC n ==C =45°,由于光从介质射向空气,入射角i =60°>C ,所以发生全反射,光线全部被反射回原介质。
故ABC 错误,D 正确。
2.C解析:C【解析】根据折射定律可得()()sin 9050sin40sin 9055sin35n ︒-︒︒==︒-︒︒,C 正确.【点睛】注意公式sinsininr中的角为入射线(折射线)与法线的夹角.3.A解析:A【解析】【分析】【详解】光路图如图所示,θ1=60°根据,得:θ2=30°由几何关系得:光线射到底边上时的入射角θ3=30°光线在底边折射时,由折射定律得可得:θ4=60°由几何知识得:CO=CB,所以在△OCD中可得:所求距离;故选项A正确.【点睛】先根据折射定律求出光线2在玻璃半圆柱体圆弧面上和底面上的折射角,再运用折射定律求出光线1在底面上的折射角,根据几何知识求解即可.【考点】光的折射定律4.D解析:D【解析】【详解】A.小球发出的光先从水中传播,然后再射入空气中,故我们从侧面就可以看到小球,选项A错误;B.由于光从水中射入空气中,故当入射角大于临界角时,光会发生全反射,故球所发的光不是从水面任何区域都能够射出的,选项B错误;CD.光从水中进入空气后频率不变,由于折射率变小,故光的传播速度变大,选项C错误,D 正确.5.D解析:D【解析】试题分析:红灯看起来较深,因为水对红光的折射率小于对绿光的折射率,根据视深与实深的关系式h h n =实视,折射率越小,看起来较深.由1sinC n=又由题意知,点光源照亮的水面边缘光线刚好发生全反射,由几何知识得22sinC R h =+,折射率越小,半径越大, 点光源照亮的水面面积为2S R π=,故红灯照亮的水面面积较大,故选D考点:考查了折射定律的应用点评:题关键要知道水面边缘光线刚好发生全反射,由折射定律和几何知识结合,就能轻松解答.6.B解析:BD【解析】由得,得到全反射临界角.射到光线ac 面的光线,入射角等于30°,小于临界角C ,不发生全反射,则ac 面上有光射出,也有反射,此反射光射到ab 面上时入射角为60°,发生全反射,而不能从ab 面射出.如图,射到光线bc 面的光线,入射角i=0°,则光线从bc 面垂直射出,AC 错误BD 正确.7.A解析:A【解析】由干涉图样可知,a 光的双缝干涉条纹间距比b 光的大,根据双缝干涉相邻条纹间距公式△x=L dλ可知,a 光的波长长,则同一介质对a 的折射率小,对b 光的折射率大.根据平行玻璃砖的光学特性可知,出射光线与入射光线平行,由于a 光的折射率小,偏折程度小,所以出射时a 光应在右侧,故①正确,②错误.由sinC=1n 分析可知,a 光的临界角较大.当光从棱镜射入空气中时,若发生全反射的话首先是b 光,若b 不发生全反射,能射出棱镜,则a 光一定也不发生全反射从棱镜射出,故③正确,④错误.故选A.点睛:解决本题是掌握光学的基本知识:双缝干涉相邻条纹间距公式△x=L d λ、折射定律、临界角公式sinC=1n和全反射的条件.要知道折射率越大,介质对该光的折射率越大. 8.B解析:B【解析】A 、B 、当光束进入长方体后恰好射至AD 面上D 点时,角θ的值最小.设此时光线在AB 面的折射角为α.根据几何知识得:22sin AP AD α=+12AP AD =代入解得:5sin α=,由sin sin n θα=得:5sin sin 5n n θα==,可得5arcsin 5n θ=,故A 错误,B 正确.C 、D 、设光束射AD 面上的入射角为β,若要此光束在AD 面上发生全反射,则必须有β≥C ,得到1sin sin C n β≥=,由几何知识得:α+β=90°,可得:2221sin cos 1sin 1sin 1C n αββ==-≤-=-sin sin n θα=得2sin sin 1n n θα=<-21n θ≤-AD 面上发生全反射,角θ的范围应满足:25arcsin arcsin 15n n θ≤≤-,故C 、D 均错误.故选B . 【点睛】本题是全反射、折射定律、临界角等知识的综合应用,首先要正确作出光路图,运用几何知识研究折射角的正弦.9.C解析:C【解析】所有光在真空中有相同的速度,选项A 错误;在CD 、AE 边只有a 光射出,b 光发生了全反射,说明b 光的临界角小,在五棱镜中的折射率大,由c v n= 知,b 光在棱镜里的速度小,选项B 错误;由折射定律sin sin i n γ= 知,b 光的折射率大,折射角小,选项C 正确;a 光的频率小于b 光的频率,则a 光的波长大于b 光的波长,由l x d λ∆=知,a 光的相邻亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距,选项D 错误;故选C .点睛:本题考查了光的折射和干涉现象.关键要根据光路图正确判断出折射率的大小,再根据其他量与折射率的关系进行分析.10.A解析:A【解析】【详解】玻璃的折射率大于空气的折射率,所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长;同样的距离,光在玻璃中的波长的个数多,光程变长。