2020-2021学年高二物理人教版(2019)选择性必修第一册:第四章 光 章末复习(学案+2套试题 共3份 含解析)

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名称 2020-2021学年高二物理人教版(2019)选择性必修第一册:第四章 光 章末复习(学案+2套试题 共3份 含解析)
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-01-08 10:59:35

文档简介

2020-2021学年人教版(2019)选择性必修第一册
第四章

(B)卷
章末复习训练2(含解析)
1.光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,光刻机的曝光波长越短,分辨率越高.“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体,从而减小曝光波长、提高分辨率的技术.如图所示,若浸没液体的折射率为1.44,当不加液体时光刻胶的曝光波长为193
mm,则加上液体时光刻胶的曝光波长变为(
)
A.161
nm
B.134
nm
C.93
nm
D.65
nm
2.一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为两束,如图所示。下列说法正确的是(
)
A、光在涂层表面一定不会发生全反射
B、在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距
C、在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
D、在真空中,遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象
3.是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,是关于对称且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路如图所示,是垂直于放置的光屏,P是屏上的一个光斑,根据该光路图,下列说法正确的是(
)
A.在玻璃中,A光的波长比B光的波长短
B.在真空中,A光的频率比B光的大
C.A光的光子动量比B光的小
D.通过同一双缝干涉装置,A光的干涉条纹间距比B光的小
4.如图所示,一足够大的水池内盛有某种透明液体,液体的深度为H,在水池的底部放一点光源S,其中一条光线以入射角射到液体与空气的界面上,以折射角发生折射.则(
)
A.液体的折射率为
B.光从液体射向空气,光波的波长变短
C.液体表面亮斑的面积为
D.光线从液体射向空气发生全反射时的临界角为45°
5.如图所示,圆心为、半径为的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为,则(

A.玻璃砖的折射率为1.5
B.之间的距离为
C.光在玻璃砖内的传播速度为
D.光从玻璃到空气的临界角为30°
6.光导纤维由很细的内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯和外套的界面发生全反射,如图所示.为了研究简单,现设外套为空气,内芯的折射率为n,一束光线由空气射入内芯,在内芯与空气的界面恰好发生全反射.若在真空中的光速为c,则光线通过长为L的光导纤维所用的时间为(
)
A.
B.
C.
D.
7.下列说法中正确的是(
)
A.用光导纤维束传送图像信息,应用了光的全反射现象
B.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象
C.用三棱镜观察太阳光利用了光的干涉
D.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹,这是光的衍射现象
8.平行板玻璃砖横截面如图,上、下表面足够大,在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面,从下表面射出时分为两束光,则(
)
A.在玻璃中传播时,光的传播速度较大
B.分别通过同一双缝干涉装置,光的相邻亮条纹间距大
C.以相同的入射角从水中斜射入空气,光的折射角大
D.增大入射光在上表面的入射角,可能只有一种光从下表面射出
9.下列关于光的说法中正确的是(
)
A.分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验,相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距
B.雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象
C.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象
D.医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体内脏器官的内部,它利用了光的全反射原理
10.关于衍射,下列说法正确的是(
)
A.光的衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果
B.双缝干涉中也存在衍射现象
C.一切波都很容易发生明显的衍射现象
D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实
11.下列说法正确的是(
)
A.只有频率相同、相位差恒定的两束光才能产生明显的衍射现象
B.两只完全相同的灯泡发出的两束光能产生稳定的干涉现象
C.如果光的波长与障碍物的尺寸相差不多,则能产生明显的衍射现象
D.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽
12.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将实验器材按要求安装在光具座上,如图甲所示。在实验前已获知的数据有:双缝的间距为,双缝到屏的距离为。
(1)分别选用红色滤光片和蓝色滤光片做实验,得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅,其中用红色滤光片做实验得到的干涉图样是________;
A.
B.
C.
D.
(2)一同学用某种单色光照射双缝得到的干涉图样如图乙所示,分划板在图乙中A位置时游标卡尺读数为11.1
mm,在B位置时游标卡尺的示数如图丙所示,则在B位置时游标卡尺的读数为________mm,单色光的波长为________m;(结果保留三位有效数字)
(3)另一同学按实验要求安装好器材后,观察到明显的干涉现象,若他对实验装置改动后,在屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,此改动可能是________。
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝向远离双缝方向移动少许
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色滤芯光片换成绿色滤芯光片
答案以及解析
1.答案:B
解析:加上液体时光刻胶的曝光波长,光在液体中的传播速度为,不加液体时有,联立可得,故B正确.
2.答案:A
解析:、光在涂层表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射角,由光路可逆性可知,、光在涂层表面一定不会发生全反射,故A正确;
光的折射率大,频率大,则波长小,根据知,光的条纹间距小于光的条纹间距,故B错误;
光路图如图所示,在玻璃砖上表面折射时,光的偏折程度较大,则光的折射率较大,由知,在玻璃中光的传播速度小于光的传播速度,故C错误;
光的波长较长,波动性较强,遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象,故D错误。
3.答案:C
解析:由题图可知,光线通过玻璃体后,A光的偏折程度比B光的小,则玻璃体对B光的折射率大于对A光的折射率,由折射率越大光的频率越高可知,B光的频率大于A光的频率,B错误;光的频率越小,则波长越长,故A光的波长比B光的波长长,故A错误;根据可知,光子的频率越大,则动量越大,故A光的光子动量比B光的小,故C正确;根据可知,通过同一双缝干涉装置,光的波长越长,则干涉条纹间距越大,即A光的干涉条纹间距比B光的大,故D错误.
4.答案:D
解析:由折射定律可知,液体的折射率,选项A错误;光从液体射向空气,频率和周期不变,由知,波速变大,由可知,光波的波长变长,选项B错误;根据,可得,即光线从液体射向空气发生全反射时的临界角为45°,则液体表面亮斑的面积,选项C错误,D正确.
5.答案:C
解析:ABD、根据题意可知,当光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射,如图甲所示;
当入射角时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行,则光线折射光线与垂直于的夹角相等,故光路如图乙所示。
对图甲根据全反射的条件可得:
对图乙根据折射定律可得:
其中
联立解得:,,临界角为:,故ABD错误;
C.光在玻璃砖内的传播速度为:,故C正确。
故选C。
6.答案:C
解析:一束光线由空气射入内芯,在内芯与空气的界面恰好发生全反射,设临界角为C,取一段近似可看成直线的光导纤维,光通过长度为L的光导纤维时的路程,光导纤维内芯的折射率为n,则光在光导纤维中传播的速度,又由于,所以光线通过长为L的光导纤维所用的时间,故C正确,A、B、D错误.
7.答案:A
解析:用光导纤维束传送图像信息,这是应用了光的全反射现象,选项A正确;通过两支夹紧的笔杅间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹,这是光的衍射现象,选项B错误;用三棱镜观察太阳光利用了光的折射引起的色散现象,选项C错误;肥皂泡在阳光下出现彩色条纹,这是光的干涉现象,选项D错误.
8.答案:AB
解析:在入射点做法线,连接出射点和入射点,可知光折射角较大,光折射角较小。据知玻璃对光的折射率小于对光的折射率,据知在玻璃中传播时,光的传播速度较大,A正确;折射率较小的光波长较长,据双缝干涉条纹间距公式知,光的相邻亮条纹间距较大,B正确;据知折射率较小的光由水中斜射入空气时折射角小,C错误;光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角,由光路可逆知光一定能从下表面射出,D错误。故选AB。
9.答案:CD
解析:A、条纹间距与波长成正比,所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距,A错误;
B、雨后天空出现的彩虹是光的折射现象,B错误;
C、水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象,C正确;
D、医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体内脏器官的内部。它利用了光的全反射原理,D正确;
故选:CD。
10.答案:AB
解析:光的衍射图样是光波的叠加现象,双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象,一般来说既有干涉又有衍射,AB正确。一切波都能发生衍射,但要发生明显的衍射,需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件,CD错误。
11.答案:CD
解析:频率相同、相位差恒定是光发生干涉的条件,不是发生明显衍射的条件,A错误。即使是同一光源上不同部分发出的光,也不一定能发生稳定的干涉,更不用说是两个独立的灯泡发出的光了,B错误。发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与光的波长相差不太大,或者比光的波长小,当光的波长比障碍物或孔的尺寸大时,衍射会更明显,因此C正确。由泊松亮斑形成原理知D正确。
12.答案:(1)A
(2)15.6;
(3)D
解析:(1)干涉图样应是间距相等明暗相间的条纹,由于红光的波长比蓝光的波长长,根据可知,红光的干涉图样的条纹间距更大,A正确。
(2)根据游标卡尺读数规则知读数为;根据条纹间距公式可知,得波长,由题图乙可知,之间共有7个条纹间距,故相邻两条亮条纹中心间的距离,将以上数据代入得。
(3)对实验装置改动后,在屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,可知相邻两亮条纹中心的间距减小,,仅将滤光片移至单缝和双缝之间,与d都不变,则不变,故A错误;仅将单缝向远离双缝方向移动少许,与d都不变,则不变,故B错误;仅将单缝与双缝的位置互换,将不能正常观察双缝干涉,故C错误;仅将红色滤光片换成绿色滤光片,λ减小,L与d都不变,则减小,故D正确。2020-2021学年人教版(2019)选择性必修第一册
第四章

(A)卷
章末复习训练1(含解析)
1.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光,波长分别为该玻璃对单色光a、b的折射率分别为则(

A.
B.
C.
D.
2.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是(?
?)
A.此介质的折射率等于1.5
B.此介质的折射率等于
C.入射角小于45°时可能发生全反射现象
D.入射角小于30°时可能发生全反射现象
3.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是(
)
A.在相同介质中,绿光的折射率最大
B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短
D.黄光光子的能量最小
4.一束红、紫色混合光(双箭头表示红、紫色混合光)射到真空和某种介质的界面,考虑到色散现象,在下列所示的各光路图中,符合实际的是(
)
A.
B.
C.
D.
5.关于泊松亮斑,下列说法正确的是(

A.是光的衍射现象,显著表现出光的波动性
B.是光的衍射现象,显著表现出光的粒子性
C.是光的干涉现象,显著表现出光的波动性
D.是光的干涉现象,显著表现出光的粒子性
6.如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P和点位于之间,B点位于Q右侧,旋转偏振片两点光的强度变化情况是(
)
A.均不变
B.均有变化
C.A不变,B有变化
D.A有变化,B不变
7.下列说法中正确的是(
)
A.用光导纤维束传送图像信息,应用了光的全反射现象
B.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象
C.用三棱镜观察太阳光利用了光的干涉
D.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹,这是光的衍射现象
8.如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形。单色光束从空气射到柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和折射光束2。已知玻璃柱的折射率为,入射角为45°(相应的折射角为24°)。现保持入射光束不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°,如图中虚线所示,则(
)
A.光束1转过15°
B.光束1转过30°
C.光束2转过的角度小于15°
D.光束2转过的角度大于15°
9.如图所示,在虚线框内有一个光学元件(未画出),细光束入射到该光学元件,经折射后变为两束单色光,下列说法正确的是(
)
A.虚线框内的光学元件可能是三棱镜
B.在此光学元件中,光的折射率比光的大
C.在同一双缝干涉装置上实验时,光的条纹比光的条纹宽
D.对同一金属,若光能发生光电效应,则光也一定能
10.一复色光中只含有两种单色光,在真空中a光的波长小于b光的波长.若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O射向空气时,下列四个光路图中可能符合实际情况的是(
)
A.
B.
C.
D.
11.利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中位置时游标卡尺读数也如图中所给出,则:
(1)分划板在图中B位置时游标卡尺读数________mm;
(2)相邻两条纹间距__________mm(保留3位有效数字);
(3)该单色光的波长__________nm(保留3位有效数字);
(4)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)。
12.投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体,光源产生的单色平行光投射到平面上,经半球形镜头折射后在光屏上形成一个圆形光斑。已知镜头半径为,光屏到球心的距离为
(),玻璃对该单色光的折射率为,不考虑光的干涉和衍射。求光屏上被照亮的圆形光斑的半径。
答案以及解析
1.答案:A
解析:由光路图可知,a光的偏折程度较小,b光的偏折程度较大,则a光的折射率小,b光的折射率大.即.折射率越大,频率越大,波长越小,则知a光的波长大,即.故选A.
2.答案:B
解析:单色光从真空斜射入某种介质中,入射角,折射角,折射率,选项A错B对。当光线从介质中射向真空时,随入射角增大折射角增大,当折射角等于90°时,即发生全反射,此时入射角为,则有解得,即入射角大于等于45°时发生全反射现象,选项CD错。
3.答案:C
解析:在相同介质中,红、黄、绿、蓝四种单色光的波长从大到小依次是红、黄、绿、蓝,C正确;在相同介质中,波长越长,折射率越小,所以四种单色光中,蓝光的折射率最大,A错误;波长越长,频率越小,所以红光的频率最小,B错误;单色光的频率越大,光子的能量越大,由于红光的波长最长,频率最小,所以红光光子的能量最小,D错误.
4.答案:C
解析:紫光和红光发生反射时反射角等于入射角,故A错误;介质对紫光的折射率大于对红光的折射率,则两种光从真空射入介质时紫光的折射角小,故B错误;根据可知,两光发生全反射时紫光的临界角小于红光的临界角,紫光和红光从介质射到和真空的界面时,可能出现紫光发生全反射、红光没有发生全反射的现象,而不可能出现红光发生全反射、紫光没有发生全反射的现象,故C正确,D错误.
5.答案:A
解析:泊松亮斑是光的衍射现象,衍射是波特有的现象,所以能够表现出光的波动性,故A正确,BCD错误。
6.答案:C
解析:旋转偏振片处得到的是强度始终相同的偏振光,偏振光再经过偏振片Q,在B处的光强随着P的转动而变化,当Q的透振方向与经过P的偏振光的振动方向垂直时,B处的光强最弱,选项C正确。
7.答案:A
解析:用光导纤维束传送图像信息,这是应用了光的全反射现象,选项A正确;通过两支夹紧的笔杅间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹,这是光的衍射现象,选项B错误;用三棱镜观察太阳光利用了光的折射引起的色散现象,选项C错误;肥皂泡在阳光下出现彩色条纹,这是光的干涉现象,选项D错误.
8.答案:BC
解析:转动前,光束1(反射光)与入射光线间的夹角为,光束2(折射光)与入射光线间的夹角为;转动后,反射光与入射光的夹角,根据折射定律得,则折射光线与入射光线间的夹角为,得,,故B、C项正确。
9.答案:AD
解析:一束光经过光学元件发生色散现象,变成两束光,所以该元件可能是三棱镜,A正确;由光路图知经过该元件后光的偏向角大于光,所以在此光学元件中光的折射率比光大,B错误;光的折射率大于光,所以光的波长比光短,由条纹间距公式知,在同一双缝干涉装置上实验时,光的条纹比光的条纹宽,C错误;折射率大的光的频率也大,若光能发生光电效应,说明光的频率大于金属的极限频率,则频率大的光也一定能发生光电效应,D正确。故选AD。
10.答案:AD
解析:本题考查光的折射全反射.由知,在真空中a光的频率大于b光的频率,则玻璃砖对a光的折射率大,由知,a光的临界角小,故若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O射向空气时,可能两单色光都未发生全反射,也可能a光发生全反射,b光未发生全反射,选项AD确,选项BC错误.
11.答案:(1)15.5
(2)0.717
(3)574
(4)变小
解析:(1)B位置游标卡尺主尺读数15
mm,游标读数为,所以最终读数为15.5
mm;
(2)A位置游标卡尺主尺读数11
mm,游标读数为,所以最终读数为11.2
mm,根据公式;
(3)根据双缝干涉条纹间距公式可得;
(4)根据(3)的分析可知,频率越高,波长越短,条纹间距越小。
12.答案:如图所示,光线入射到点时恰好发生全反射,则
,,
又,
,
解得:
。第四章

第1节
光的折射
一、重难点解析
1、理解光的折射、入射角、折射角、反射角、法线。(重点)
2、理解折射定律,会利用折射定律计算。(重点)
3、理解折射率的概念,会测量玻璃的折射率。(难点)
4、会用光的折射解释自然现象。(难点)
二、重点知识
(一)折射定律
1、光的折射现象:光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会进入第2种介质的现象。
2、光的折射定律:折射光线、入射光线与法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。即=n12。
3、在光的反射和折射现象中光路是可逆的。
(二)折射率
1、绝对折射率:光从真空中射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,简称折射率,n=,其中θ1为真空中的入射角。
2、物理意义:反映介质光学性质的物理量。不同的介质有不同的折射率。
3、折射率与光速的关系:某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=,由于光在真空中的传播速度c大于在任何介质中的传播速度v,所以任何介质的折射率n都大于1。
第2节
全反射
一、重难点解析
1、理解理解光的全反射现象。(重点)
2、理解临界角的概念,能判断是否发生全反射并能画出相应的光路。(重点)
3、知道临界角的概念;知道临界角是发生全反射的最小入射角。(难点)
4、知道发生全反射的条件。(难点)
二、重点知识
(一)全反射
1、光密介质、光疏介质
对于折射率不同的两种介质,我们把折射率较小的介质称为光疏介质,折射率较大的介质称为光密介质。
2、全反射及临界角的概念
(1)全反射:光从光密介质射入光疏介质时,若入射角增大到某一角度,折射光线就会完全消失,只剩下反射光线的现象。
(2)临界角:刚好发生全反射即折射角等于90°时的入射角.用字母C表示,则sinC=。
3、全反射的条件
要发生全反射,必须同时具备两个条件:
(1)光从光密介质射入光疏介质。
(2)入射角等于或大于临界角。
(二)全反射的应用
1、全反射棱镜
全反射棱镜的截面是等腰直角三角形,当光垂直于直角边射向棱镜时,光的传播方向改变了90°角,当光垂直于斜边射向棱镜时,光的传播方向改变了180°角。
2、光导纤维及其应用
(1)光导纤维对光的传导原理:利用了光的全反射。
(2)光导纤维的构造:光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径从几微米到一百微米,由内芯和外套两层组成.内芯的折射率比外套的折射率大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。
(3)光导纤维的应用——光纤通信
光纤通信的主要优点是传输容量大,此外光纤传输还有衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。
第3节
光的干涉
一、重难点解析
1、知道双缝干涉产生的条件,认识干涉图样的特征。(重点)
2、理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件。(重点)
3、正确理解双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生的原因。(难点)
4、用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,在时同上是稳定的,在空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,理解“加强”和“减弱”。(难点)
二、重点知识
(一)光的双缝干涉
1、双缝干涉实验
2、物理史实
3、决定条纹间距的条件
当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时),两列光波在这点相互加强,出现亮条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光波在这点相互削弱,出现暗条纹。
(二)干涉条纹和光的波长之间的关系
波长为λ的单色光照射到双缝上,两缝中心之间的距离为d,双缝到屏的距离为l,则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心距离为
λ。
(三)薄膜干涉
竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用,下面厚,上面薄,因此在膜上不同的位置,来自前后两个面的反射光的路程差不同,在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现亮条纹;在另一些位置,叠加后相互削弱,出现暗条纹。
第4节
实验:用双缝干涉测量光的波长
一、重难点解析
1、光的干涉条件的理解。(重点)
2、干涉条纹间距的测量与计算。(重点)
3、对于实验中各个物理量的准确测量。(难点)
二、重点知识
(一)实验目的
1、观察单色光的双缝干涉图样。
2、测定单色光的波长。
(二)实验原理:。
(三)、实验器材
双缝干涉仪(包括:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等),另外还有学生电源、导线、米尺。
(四)实验步骤
1、观察双缝干涉图样
2、测定单色光的波长
(五)注意事项
①双缝干涉仪是比较精密的实验仪器,实验前要轻拿轻放,不要随便拆分遮光筒、测量头等元件。
②滤光片、单缝、双缝、目镜等会粘附灰尘,要指导学生用擦镜纸轻轻擦拭,不能用其他物品擦拭或用口吹气除尘。
③安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直。
④光源使用线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近。
第5节
光的衍射
一、重难点解析
1、通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性。(重点)
2、光的衍射现象与干涉现象从根本上讲都是光波的相干叠加。(重点)
3、衍射条纹成因的初步说明。(难点)
二、重点知识
(一)光的衍射
1、衍射现象和衍射条纹
(1)衍射现象:光通过很窄的缝或很小的孔时,光没有沿直线传播,而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
(2)衍射条纹特点:衍射条纹是一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮,离中央条纹越远,亮条纹的宽度越窄,亮度越低。
2、光产生明显衍射现象的条件
障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多。
(二)衍射光栅
1、衍射光栅的结构:由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
2、衍射图样的特点:与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加。
3、衍射光栅的种类:反射光栅、透射光栅。
第6节
光的偏振
激光
一、重难点解析
1、光的偏振实验的观察和分析。(重点)
2、激光与自然光的区别以及激光的特点和应用。(重点)
3、光的振动与自然光和偏振光的联系。(难点)
4、激光与自然光的区别。(难点)
二、重点知识
(一)偏振
1、横波与纵波的特点:在横波中,各点的振动方向总与波的传播方向垂直。在纵波中,各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。
2、横波的振动方向称为偏振方向。
(二)光的偏振
1、偏振片的特定方向称为透振方向。
2、自然光和偏振光
(1)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光:在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定的方向振动的光。
(三)激光的特点和应用
1、相干性与应用
(1)相干性:只有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光才是相干光,激光是一种人工产生的相干光,具有高度的相干性。
(2)应用:用来传播信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物,电磁波的频率越高,它所携带的信息量越大,所以激光可以比无线电波携带更多的信息。
2、平行度及应用
(1)平行度:激光的平行度非常好,所以它在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。
(2)应用:进行精确的测距。多用途的激光雷达不仅可以测量距离,而且能根据多普勒效应测出目标的运动速度。
3、亮度及应用
(1)亮度高,它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。
(2)可用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔,医学上可以用激光做
“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤,还可以用激光“焊接”剥落的视网膜。
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