沪科物理选修3-4 第4章本章优化总结

欢迎进入物理课堂 本章优化总结 专题归纳整合 高考真题演练 本章优化总结 知识网络构建 章末综合检测 知识网络构建 专题归纳整合 光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象 要正确 快速地解决此类问题 首先要正确理解折射率的概念 同时要熟练掌握各种色光的折射率的大小比较 此类问题大多数与光的本性结合在一起考查 两束不同频率的单色光a b从空气射入水中 发生了如图4 1所示的折射现象 下列结论中正确的是 图4 1 A 光束b的频率比光束a低B 在水中的传播速度 光束a比光束b小C 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D 若光束从水中射向空气 则光束b的临界角比光束a的临界角大 答案 C 方法总结 不同频率的光的折射率不同 在同种介质中的传播速度和临界角也不相同 在双缝干涉中既要掌握空间中某点加强或减弱的 量 的条件 即某点到双缝的路程差为波长的整数倍时 该点为加强点 该处为亮条纹 某点到双缝的距离差为半波长的奇数倍时 该处为暗条纹 还要熟练地掌握干涉条纹图样的特点 如图4 2所示是双缝干涉实验装置 使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S 在光屏中央P处观察到亮条纹 在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心 即P1到S1 S2的光程差为一个波长 现换用波长为400nm的紫光源照射单缝 则 图4 2 A P和P1仍为亮点B P为亮点 P1为暗点C P为暗点 P1为亮点D P P1均为暗点 精讲精析 从单缝S射出的光波被S1 S2两缝分成的两束光为相干光 由题意屏中央P点到S1 S2距离相等 即由S1 S2分别射出的光到P点的路程差为零 因此是亮纹中心 因而 无论入射光是什么颜色的光 波长多大 P点都是中央亮纹中心 答案 B 方法总结 判断屏上某点为亮纹还是暗纹 要看该点到两个光源 双缝 的路程差 光程差 与波长的比值 要记住光程差等于波长整数倍处出现亮条纹 等于半波长奇数倍处为暗条纹 还要注意这一结论成立的条件是 两个光源情况完全相同 全反射现象在现代科技和生活中有着广泛的应用 全反射类问题是高考的热点内容 解决此类问题的关键是理解全反射的条件和临界角的定义 同时还要熟记各种色光的折射率的大小关系 图4 3 1 光从棱镜第一次射入空气时的折射角 2 光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间 设光在真空中传播速度为c 精讲精析 1 如图4 4 i1 60 设全反射临界角为C 图4 4 方法总结 当光由光密介质进入光疏介质时 要比较入射角和临界角的关系 看看是否发生了全反射 高考真题演练 1 2011年高考上海单科卷 用极微弱的可见光做双缝干涉实验 随着时间的增加 在屏上先后出现如图4 5甲 乙 丙所示的图像 则 图4 5 A 图像甲表明光具有粒子性B 图像丙表明光具有波动性C 用紫外光观察不到类似的图像D 实验表明光是一种概率波解析 选ABD 图像甲曝光时间短 通过光子数很少 呈现粒子性 图像乙曝光时间长 通过了大量光子 呈现波动性 故A B正确 同时也表明光波是一种概率波 故D也正确 紫外光本质和可见光本质相同 也可以发生上述现象 故C错误 2 2011年高考重庆理综卷 在一次讨论中 老师问道 假如水中相同深度处有a b c三种不同颜色的单色点光源 有人在水面上方同等条件下观测发现 b在水下的像最深 c照亮水面的面积比a的大 关于这三种光在水中的性质 同学们能做出什么判断 有同学回答如下 c光的频率最大 a光的传播速度最小 b光的折射率最大 a光的波长比b光的短根据老师的假定 以上回答正确的是 A B C D 3 2011年高考大纲全国卷 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹 设水滴是球形的 图4 6中的圆代表水滴过球心的截面 入射光线在过此截面的平面内 a b c d代表四条不同颜色的出射光线 则它们可能依次是 图4 6 A 紫光 黄光 蓝光和红光B 紫光 蓝光 黄光和红光C 红光 蓝光 黄光和紫光D 红光 黄光 蓝光和紫光解析 选B 由供选答案知四种光线红 黄 蓝 紫的频率为 红 黄 蓝 紫 故其折射率n红 n黄 n蓝 n紫 因折射率大 光在折射时 偏折程度大 故太阳光经水滴折射后 在水中传播 从上到下依次为红 黄 蓝 紫 再由光的反射定律 结合传播图可知其反射后从上到下顺序颠倒 因此出射光依次为紫光 蓝光 黄光和红光 B正确 A C D均错 4 2011年高考福建理综卷 如图4 7 半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方 一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖 在O点发生反射和折射 折射光在光屏上呈现七色光带 若入射点由A向B缓慢移动 并保持白光沿半径方向入射到O点 观察到各色光在光屏上陆续消失 在光带未完全消失之前 反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是 A 减弱 紫光B 减弱 红光C 增强 紫光D 增强 红光 图4 7 解析 选C 光在传播时随入射角增大 反射光能量增强 折射光能量减少 根据能量守恒定律可知 当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强 故A B两项均错 在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射 故光屏上最先消失的光是紫光 故C项正确 D项错误 图4 8 A 屏上c处是紫光B 屏上d处是红光C 屏上b处是紫光D 屏上a处是红光解析 选D 由公式可知 光的波长越长 折射率越小 而在太阳光的可见范围内 从红光到紫光的波长越来越短 即折射率越来越大 所以a处是红光 d处是紫光 则A B C错误 D正确 6 2011年高考江苏单科卷 一束光从空气射向折射率为的某种介质 若反射光线与折射光线垂直 则入射角为 真空中的光速为c 则光在该介质中的传播速度为 7 2011年高考山东理综卷 如图4 9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 图4 9 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 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全