1、内部资料1光学专题讲练1、考纲要求十三、光的反射和折射内 容 要求 说明89光的直线传播本影和半影90光的反射，反射定律平面镜成像作图法91光的折射，折射定律，折射率全反射和临界角92光导纤维93棱镜光的色散十四、光的波动性和微粒性内 容 要求 说明94光本性学说的发展简史95光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉双缝干涉的条纹间距与波长的关系96光的衍射97光的偏振现象98光谱和光谱分析红外线、紫外线、X 射线 、 射线以及它们的应用光的电磁本性电磁波谱99光电效应光子爱因斯坦光电效应方程100光的波粒二象性物质波101激光的特性及应用光学部分在理综中以选择题的形式出现，分值：6 分。2、典例分类
2、评析1、光的直线传播：光的直线传播定律：光在均匀、各向同性介质中沿直线传播。如小孔成像、影、日食、月食等都是直线传播的例证。 光的传播速度：光在真空中的传播速度 c=3108ms ，光在介质中的速度小于光在真空中的速度。影：光线被不透明的物体挡住，在不透明物体后面所形成的暗区称为影。影可分为本影和半影，在本影区内完全看不到光源发出的光，在半影区内只能看到部分光源发出的光。如果光源是点光源，则只能在不透明物体后面形成本影；若不是点光源，则在不透明物体后面同时形成本影和半影。影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置。如图 A 所示，在光屏 AB 上，BC 部分所有光线都照射不到叫做本影，在 AB
3、、CD 区域部分光线照射不到叫做半影。例 1、古希腊某地理学家通过长期观测，发现 6 月 21 日正午时刻，在北半球 A 城阳光与铅直方向成 7.5 角下射而在 A 城正南方,与 A 城0地面距离为 L 的 B 城 ，阳光恰好沿铅直方向下射射到地球的太阳光可视为平行光，如图所示据此他估算出了地球的半径试写出估算地球半径的表达式 R= .内部资料2例 2、如图所示，在 A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源 S。 现将小球从 A 点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是 A.匀速直线运动 B.自由落体运动C.变加速直线运动 D.匀减速直线运例 3、一九
4、二三年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为 L） ，在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面 1 上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜 B 上，再由凹面镜 B 反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面 3 上再次反射，经过望远镜， 进入观测者的眼中。(如图所示) 如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动， 当八面镜的转速为 时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于 ( ) A、8 B、4 C、16 D、32L2、光的反射定律反射定律 反 射 角 等 于
5、 入 射 角 层 法 线 两 侧反 射 光 线 和 入 射 光 线 分 法 线 在 同 一 平 面 内反 射 光 线 与 入 射 光 线 和)cba反射定律的应用（1）平面镜对光线的作用 控 制 光 路 不 改 变 入 射 光 的 性 质（2）控制光路：a：平面镜转过 角，其反射光线转过 角（见图三）2b：互相垂直的两平面镜，可使光线平行反向射光（见图四）c：光线射到相互平行的两平面镜上，出射光线与入射光线平行（见图五）平面镜成像：等大、正立、虚像、轴对称。在光的反射中光路是可逆的。例 1、一个点光源 S 对平面镜成像设光源不动,平面镜以速率 v 沿 OS 方向向光源平移，镜面与 OS 方向之
6、间的夹角为 30 ，则光源的像 S 将( 0/)A. 以速率 0.5 v 沿 S S 连线向 S 运动/B以速率 v 沿 S S 连线向 S 运动/内部资料3C以速率 v 沿 S S 连线向 S 运动3/D以速率 2v 沿 S S 连线向 S 运动/例 2、 （03 全国春季）如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰abc，其中 ac 面是镀银的。现有一光线垂直于 ab 面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于 bc 面射出。则 ( )（A）a=30b=75 （B）a=32b=74（C）a=34b=73 （D）a=36b=72例 3、 （04 全国四）图中 M 是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。
7、甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的 2 倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以 l 表示镜的长度，h 表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l 的最小值为（ ）A B31h1C D hh4例 4、 （04 全国三）如图所示，S 为一在 xy 平面内的点光源，一平面镜垂直于 xy 平面放置，它与 xy 平面的交线为 MN，MN 与 x 轴的夹角 =30。现保持 S 不动，令平面镜以速率v 沿 x 轴正方向运动，则 S 经平面镜所成的像 （ ）A以速率 v 沿 x 轴正方向运动B以速率 v 沿 y 轴正方向运动C以速率 v 沿像与 S 连线方向向 S 运动21D以速率
8、v 沿像与 S 连线方向向 S 运动3、光的折射折射现象：光从一种介质，斜射入另一种介质的界面时，其中一部分光进另一种介质中传播，并且改变了传播方向：这种现象叫折射观察（光由一种介质，垂直界面方向入射另一种介质时传播方向不发生改变） 。折射定律的基本内容包含如下三个要点；A、折射光线、法线、入射光线共面；B、折射光线与入射光线分居法线两侧；C、入射角与折射角的正弦值之比恰等于第二与第一两种介质的折射率之比，即。12sinr特别是当光从空气（折射率为 1）射入折射率为 n 的介质中时，上式变为nris折射率（n）：光从真空射入某介质时，入射角正弦和折射角正弦的比，称为该介质的折射率。用 n 表示
9、。内部资料4即 nirs（1）折射率反映了介质对光的折射能力。如图光从真空以相同的入射角 i，入射不同介质时，n 越大，根据折射定律，折射角 r 越小，则偏折角 越大。（2）折射率和光在该介质中传播速度有关。a折射率等于光在真空中速度 c，与光在介质中速度 之比。v即 cvb由于 cv 所以 n1光疏介质和光密介质：光疏介质：折射率小的介质叫光疏介质。在光疏介质中，光速较大。光密介质：折射率大的介质叫光密介质在光密介质中，光速较小。光的色散：棱镜对白光的色散作用：a现象：白光通过三棱镜后被分解成不同的色光。并按顺序排列为红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫。这种现象称色散现象。b说明：白光是复色光，由
10、不同颜色 的单色光组成。各种色光的偏折角度不同，所 以介质对不同色光的折射率不同。由于 所以各种色 光在同一介质中的传播速度不同。ncv如图对红光偏折角最小；对红光折射率最小；红光在玻璃中传播速度最大。对紫光偏折角最大；对紫光折射率最大；紫光在玻璃中传播速度最小。色散现象 n v (波动性 ) 衍射 C 临 干涉间距 (粒子性) E 光子 光电效应红黄紫小大大小大 (明显)小 (不明显)容易难小大大小小 (不明显)大 (明显)小大难易全反射：光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一角度时，折射光消失，只剩下反射光，光全部被反射回光密介质中，这种现象叫全反射。（1）增大入
11、射角时，不但折射角和反射角增大，光的强度也在变化，即折射光越来越弱；反射光越来越强；全反射时，入射光能量全部反射回到原来的介质中。 （如图所示）（2）临界角（A）：定义：当光从某种介质射向真空时，折射角度为 90时的入射角叫做临界角。用 A 表示。根据折射定律： sinA1（3）发生全反射的条件：光从光密介质入射光疏介质。入射角大于临界角。（4）光导纤维：全反射的一个重要应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，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够
12、没有损失地全部从另一个端面射出。例 1、 （05 河南）图示为一直角棱镜的横截面， 。一平行细光束60,9abcbc内部资料5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2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 面垂直例 2、 （05 全国）一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为 ab 两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对 ab 的折射率分别为 na 和 nb，ab 在玻璃中的传播速度分别为 va 和 vb，则An anb B n
13、avb Dv an2，a 为红光，b 为蓝光 D.n1n2，a 为蓝光，b 为红光 例 7、 如图所示，两细束平行的单色光 a、 b 射向同一块玻璃砖a b空气玻璃内部资料6的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光 a 的折射率较小，那么下列说法中正确的有 （ ） A.进入玻璃砖后两束光仍然是平行的B.从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行C.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了D.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同例 8、一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角 射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为 1.5.设
14、红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为 t1 和 t2，则在 从 0逐渐增大至 90的过程中（ ）A.t1 始终大于 t2 B.t1 始终小于 t2C.t1 先大于后小于 t2 D.t1 先小于后大于 t2例 9、一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（ ）A红光以 30的入射角入射B红光以 45的入射角入射C紫光以 30的入射角入射D紫光以 45的入射角入射例 10、从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示
15、，有一半径为 r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为 1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为CAr B1.5rC2r D2.5r4、光的干涉（1）双缝干涉实验装置：如图包括光源、单缝、双缝和屏双缝的作用是将一束光分为两束现象：干涉区域内产生的亮、暗纹r桌面内部资料7A、亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即 = n （n= 0，1，2，）B、暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即 = （n=0，1，2， ）)(相邻亮纹（暗纹）间的距离 。用此公式可以测定单色光的波长。用白光dlx作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长
16、不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。 光的干涉现象说明了光具有波动性。由于红光入射双缝时，条纹间距较宽，所以红光波长较长，频率较小紫光入射双缝时，条纹间距较窄，所以紫光波长较短，频率较大 光的传播速度，折射率与光的波长，频率的关系。a）v 与 n 的关系：v= cb）v, 和 f 的关系：v=f（2）薄膜干涉现象：单色光照射薄膜，出现明暗相等距条纹白色光照射薄膜，出现彩色条纹实例：动膜、肥皂泡出现五颜六色发生干涉的原因：是由于前表面的反射光线和反表面的反射光线叠加而成(图 1)应用：a) 利用空气膜的干涉，检验工件是否平整（图 2）（图 1） （图 2）若工件平整
17、则出现等间距明暗相同条纹 若工件某一点凹陷则在该点条纹将发生弯曲若工件某一点有凸起，则在该点条纹将变为b) 增透膜c）牛顿环：内疏外密的干涉条纹内部资料8AB进出例 1、 用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为 x。下列说法中正确的有 （ ） A.如果增大单缝到双缝间的距离， x 将增大B.如果增大双缝之间的距离， x 将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离， x 将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离， x 将增大例 2、 把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图） ，这时可以看
18、到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是（ ）A、将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏B、将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变密C、将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D、将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动例 3、中国煤矿是世界上最危险的，瓦斯爆炸事故频发，危害极大，某同学查资料得知含瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是设想了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器、 。如图所示，在双缝前面放置两个完全相同的透明容器 A、B，在容器 A 与干净的空气相通，在容器 B 中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯，以下说法正确的是（ ）A、如果屏的正中央仍是亮纹，说明
19、B 中的气体与 A 中的气体成份相同，不含瓦斯B、如果屏的正中央是暗纹，说明 B 中的气体与 A 中的气体成份 不相同，含有瓦斯C、如果屏上干涉条纹不停移动说明 B 中的气体瓦斯含量不稳定D、只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹例 4、 市场上有种灯具俗称“冷光灯” ，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁） ，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以 表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（ ）A. B. C. D. 81412
20、1例 5、下面是四种与光有关的事实：用光导纤维传播信号用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度一束白光通过三棱镜形成彩色光带水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是 （ ）A B C D例 6、激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度 与二次曝光时间v内部资料9间隔 的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔 、双缝到屏之距离t t以及相邻两条亮纹间距 。若所用激光波长为 ，则该实验确定物体运动速度的表l x达式是（ ）A B tlxvtxlvC D 1 5、光的衍射（1）现象：单缝衍射a) 单
21、色光入射单缝时，出现明暗相同不等距条纹，中间亮条纹较宽，较亮。两边亮条纹较窄、较暗b) 白光入射单缝时，出现彩色条纹 园孔衍射：光入射微小的圆孔时，出现明暗相间不等距的圆形条纹 泊松亮斑： 光入射圆屏时，在园屏后的影区内有一亮斑（2）光发生衍射的条件：障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多，甚至此光波波长还小时，出现明显的衍射现象例 1、平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有 A.在衍射图样的中心都是亮斑 B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹
22、间的间距是不均匀的 例 2、下图所示的 4 种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹).则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（ ）A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫6、3、光的电磁说麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同，提出光在本质上是一种电磁波这就是光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、 射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。无线电波 红外线 可
23、见光 紫外线 X 射线 射线组成频率波 增大减小产生机理 在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生原子的外层电子受到激发产生的原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的内部资料10红外线、紫外线、X 射线的主要性质及其应用举例。种 类 产 生 主要性质 应用举例红外线 一切物体都能发出 热效应 遥感、遥控、加热紫外线 一切高温物体能发出 化学效应 荧光、杀菌、合成 VD2X 射线 阴极射线射到固体表面 穿透能力强 人体透视、金属探伤实验证明：物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长 m 和物体温度 T 之间满足关系 m T = b（b 为常数） 。可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学
24、中，可以根据接收到的恒星发出的光的频率，分析其表面温度。可见光频率范围是 3.9-7.51014Hz，波长范围是 400-770nm。例 1、验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光，家用电器上的遥控器发出的“光”用来控制电视机，空调器等，对于它们发出的光，下列说法正确的是（ ）验钞机发出的“光”是红外线遥控器发出的“光”是红外线红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的A. B. C. D.例 2、右图是伦琴射线管的结构示意图。电源 E 给灯丝 K 加热，从而发射出热电子，热电子在 K、 A 间的强电场作用下高速向对阴极 A 飞去。电子流打到 A 极表
25、面，激发出高频电磁波，这就是 X 射线。下列说法中正确的有 （ ） A.P、Q 间应接高压直流电，且 Q 接正极 B.P、Q 间应接高压交流电C.K、A 间是高速电子流即阴极射线，从 A 发出的是 X 射线即一种高频电磁波D.从 A 发出的 X 射线的频率和 P、Q 间的交流电的频率相同 7、光谱观察光谱的仪器：分光镜 光谱的分类，产生和特征产生 特征发射光谱连续光谱 由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成明线光谱 由稀薄气体发光产生的 由不连续的一些亮线组成吸收光谱 高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组
26、成的光谱 光谱分析：一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光， 所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进行 光谱分析。8、光的偏振：光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场 E 的方向、磁场 B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度 E 引起的，因此将 E 的振动称为光振动。E K AP Q内部资料11自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传
27、播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是 90，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。例 1、一段时间一来， “奶粉事件”闹得沸沸扬扬，奶粉的碳水化合物(糖)含量是一种重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量，偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度 ，这一角度 称为“旋光度” ， 的值只与糖溶液的浓度有关，将 的测量值与标准值相比较，就能测量被测样品的含糖量了.如图所示，S 是自然光源，A、B是偏
28、振片，转动 B，使到达 O 处的光最强，然后将被测样品 P 置于 A、B 之间，则下列说法中正确的是（ ）A.到达 O 处光的强度会明显减弱B.到达 O 处光的强度不会明显减弱C.将偏振片 B 转动一个角度，使得 O 处光的强度最大，偏振片转过的角度等于 D.将偏振片 A 转动一个角度，使得 O 处光的强度最大，偏振片转过的角度等于 例 2、光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是（ ）A一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90时，反射光是偏振光C日落时分，拍
29、摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰D通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到秋色条纹9、光的粒子性：光电效应（1）光电效应在光（包括不可见光）的照射下，从物体发射出电子的现象称为光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。 ）（2）光电效应的实验规律：任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。大于极限频率的光照射金属时，光电流强度（反映单位时间发射出的光电子数的多少） ，与入射光强度成正比。
30、 金属受到光照，光电子的发射一般不超过 109 秒。（3）光子说1905 年受因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份称为一A POS B自然光源 偏振片 被测样品 偏振片光振动垂直于纸面 光振动在纸面内部资料12个光子，光子具有的能量与光的频率成正比。即：E=hv其中 h 为普郎克恒量 h=6.631034 JS爱因斯坦光电方程：E K= h -W例 1、现有 a、b、c 三束单色光，其波长关系为 .用 b 光束照射某种金属时，cba恰能发生光电效应.若分别用 a 光束和 c 光束照射该金属，则可以断定（ ）A.a 光束照射时，不能发生光电效应B.c 光束照射时，不能发生
31、光电效应C.a 光束照射时，释放出的光电子数目最多D.c 光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小例 2、下表给出了一些金属材料的逸出功。现用波长为 400nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（ ）(普朗克常量 h = 6.610-34Js，光速 c = 3.00108m/s)A2 种 B3 种 C4 种 D5 种10、波粒二象性和物质波（德布罗意波）（1）光的波粒二象性：干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。（2）个别粒子显示出粒子性，大量光子显示出波动性，频率越
32、低波动性越显著，频率越高粒子性越显著（3）正确理解波粒二象性波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量。个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。 高的光子容易表现出粒子性； 低的光子容易表现出波动性。光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。由光子的能量 E=h ，光子的动量 表示式也可以看出，光的波动性和粒子性hp并不矛盾 ： 表 示 粒 子 性 的 粒 子 能 量 和 动 量 的 计 算 式 中 都 含 有 表 示 波 的 特 征 的 物 理 量 频 率 和 波 长 。（
33、4）由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长 = 。ph例、为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是（ ） A.电 子 显 微 镜 所 利 用 电 子 物 质 波 的 波 长 可 以 比 可 见 光 短 ， 因 此 不 容 易 发 生 明 显 衍 射B.电 子 显 微 镜 所 利 用 电 子 物 质 波 的 波 长 可 以 比 可 见 光 长 ， 因 此 不 容 易 发 生 明 显 衍 射C.电 子 显 微 镜 所 利 用 电 子 物 质 波
34、的 波 长 可 以 比 可 见 光 短 ， 因 此 更 容 易 发 生 明 显 衍 射D.电 子 显 微 镜 所 利 用 电 子 物 质 波 的 波 长 可 以 比 可 见 光 长 ， 因 此 更 容 易 发 生 明 显 衍 射材料 铯 钙 镁 铍 钛逸出功(10-19J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6内部资料13光学专题演练1、下列有关光现象的说法正确的是（ ）A在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D拍摄玻璃橱窗
35、内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度2、如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为 60。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（ ）A B1.5 C D2233、图是一个 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14EE1、FF 1、GG 1、HH 1 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= ,若平行光束垂直入射并覆盖 OM,则光线（ ）5A. 不能从圆孤 射出A1NFB. 只能从圆孤 射出GC. 能从圆孤 射出1HD. 能从圆孤 射出 AM4、在杨氏双
36、缝干涉实验中，如果（ ）A、用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B、用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C、用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D、用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹5、 OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON 上反射和折射的情况如题 20 图所示，由此可知（ ）A.棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的小B.棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的大C.a 光的频率比 b 光的高内部资料14外套内芯ab水D.a 光的波长比 b 光的长6、光导纤维的结构如图所
37、示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤 维的说法正确的是（ ）A内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作7、现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（ ）A一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C质量为 103 kg、速度为 102 m/s 的小球，其德布罗意波长约为 1023
38、m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长一晶体中原子间距大致相同8、发出白光的细线光源 ab，长度为 l0，竖直放置，上端 a 恰好在水面以下，如图。现考虑线光源 ab 发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以 l1 表示红光成的像的长度， l2 表示紫光成的像的长度，则（ ）Al 1l2l0 Cl 2l1l0 Dl 2l1l09、在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察光在光导纤维中的传输利
39、用了（ ）A光的折射 B光的衍射 YCY C光的干涉 D光的全反射 10、如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光 AO 以入射角 i 照射到水平面上，反射光 OB 射到水平放置的光屏上，屏上用光电管将光讯号转换为电讯号，电讯号输入控制系统来控制液面的高度，若发现光点在屏上向右移动了s 距离，即射到 点，则B液面的高度变化是（ ）A.液面降低 B.液面升高isnisnC.液面降低 D.液面升高ta2ta211、某种色光，在真空中的频率为 ，波长为 ，光速为 c，射入折射率为 n 的介质中时，下列关系中正确的是（ ）A.速度是 c，频率为 ，波长为B.速度是 c/n,频率为 n，波长为
40、/nC.速度是 c/n,频率为 ，波长为 /nD.速度是 c/n,频率为 ，波长为 内部资料1512、如图所示，MN 是位于水平平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分 ab 与屏平行，由光源 S 发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心 O 再射到屏上，在竖直平面内以 O 点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带，当玻璃砖转动角度大于某一值，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关彩色光的排列顺序和最先消失的色光是（ ）A左红右紫，红光 B左红右紫，紫光C左紫右红，红光 D左紫右红，紫光13、如图所示，一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光，取其中
41、a、b、c 三种单色光，并同时做如下实验：让这三种单色光分别通过同一双缝干涉装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距不变） ；让这三种单色光分别照射锌板；让这三种单色光分别垂直投射到一条直光纤的端面上；下列说法中正确的是（ ）A如果单色光 b 能产生光电效应，则单色光 a 一定能产生光电效应B单色光 c 的波动性最显著C单色光 a 穿过光纤的时间最长D单色光 c 形成的干涉条纹间距最小14、如图所示, 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B 是关于 轴等距且O O平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于 下方的 P 点，由此可以得出的结论O是（ ）A.在玻璃中，A 光比 B 光的
42、速度小B.玻璃对 A 光的折射率比对 B 光的折射率小C.空气中，A 光的波长比 B 光的波长长D.A 光的光子能量比 B 光的光子能量大15、如图所示，已知用光子能量为 2.82eV 的紫光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转。若将电路中的滑动变阻器的滑头 P 向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，电压表读数为 1V，则该金属涂层的逸出功约为（ ）A. 2. 910-19J B. 4.510-19JC. 2. 910-26J D. 4. 510-26 J16、如图所示，让太阳光通过 M 上的小孔 S 后照射到 M 右方的一偏振片 P 上，P 的右侧再放一光屏 Q，现使
43、P 绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏 Q 上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是 （ ）A只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮光B光屏上亮、暗交替变化C光屏上亮度不变D光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动17、如图所示，劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图 (a）所示将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图(b)所示干涉条纹有如下特点： (1)任意一条明条纹或者暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定现若在图(
44、a)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄内部资料16膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）A变疏 B变密 C不变 D消失18、用 a、b 两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是 a 光照射时形成的，图乙是 b 光照射时形成的则关于 a、b 两束单色光，下述正确的是（ ）Aa 光光子的能量较大B在水中 a 光传播的速度较大C若用 a 光照射某金属时不能打出光电子，则用 b 光照射该金属时一定打不出光电子D若 a 光是氢原子从 n=4 的能级向 n=2 的能级跃迁时产生的，则 b 光可能是氢原子从n=3 的能级向 n=2 的能级跃迁
45、时产生的19、1961 年德国学者约恩孙发表了一篇论文，介绍了他用电子束的一系列衍射和干涉实验其中他做的双缝干涉实验，与托马斯杨用可见光做的双缝干涉实验所得的图样基本相同，这是对德布罗意的物质波理论的又一次实验验证根据德布罗意理论，电子也具有波泣二象性，其德布罗意波长 =h/p，其中 h 为普朗克常量,p 为电子的动量约恩孙实验时用 50 kV 电压加速电子束，然后垂直射到间距为毫米级的双缝上，在与双缝距离约为 35 cm 的衍射屏上得到了干涉条纹，但条纹间距很小下面所说的 4 组方法中，哪些方法一定能使条纹间距变大？（ ）A降低加速电子的电压，同时加大双缝间的距离B降低加速电子的电压，同时减
46、小双缝间的距离C加大双缝间的距离，同时使衍射屏靠近双缝D减小双缝间的距离，同时使衍射屏靠近双缝20、在研究材料 A 的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法,A 的上表面是一光滑平面，在 A 的上方放一个透明的平行板 B,B 与 A 上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为 的单色光垂直照射，同时对 A 缓慢加热，在 B 上方观察到 B 板的亮度发生周期性地变化，当温度为 t1 时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到 t2时，亮度再一次回到最亮，则（ ）A出现最亮时，B 上表面反射光与 A 上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时，B 下表面反射光与 A 上表面反射光叠加后
47、相抵消C.温度从 t1 升至 t2 过程中，A 的高度增加 4D.温度从 t1 升至 t2 过程中，A 的高度增加 221、在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介光盘上的信息通常是通过激光束来读取的若激光束不是平直投射到光盘的盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生折射，从而改变行进的方向因为光的频率越高，对介质的折射率越大，故红色与蓝色激光的偏折程度不同，如图所示下列相关的说法正确的是（ ）A图中是红光，是蓝光B利用光电效应的原理，采用蓝色激光时，某光敏元件可将光信息转换成电信号，若内部资料17电路及元件无故障，则采用红色激光也一定行C激光光子比普通色光光子的能量要高D激光是一种能发生干涉与衍射的横波
