光学部分复习建议终稿.ppt

光学复习建议,1.近几年高考的特点：几何光学多和自然现象联系；几何光学和物理光学的结合是考察学生理解能力和分析推理能力的主要考点，复习中要把这些知识间的关系进行总结、练习和综合练习。 2.复习建议：注意用物理现象（光的折射及色散现象为基础联系光的基本性质，充分利用学生的基础知识，将光的折射与光的本性的现象联系起来，进行渗透、整合，形成完整的知识结构，通过典型问题的剖析落实二级知识点，提高理解分析能力,一.复习建议,二、课时安排建议： 8课时～9课时 直线传播、光的反射 1课时 光的折射 3课时 光的本性 3（＋1）课时,光的折射,,折射率,,光的频率,干涉、衍射、光电效应、能级跃迁,,三、研究大纲与高考,,2008年高考北京卷考试说明（物理）知识内容表,四个Ⅱ类要求的知识点 90.光的反射，反射定律． 91.光的折射，折射定律，折射率．全反射和临界角 99．光电效应．光子．爱因斯坦光电效应方程 103．氢原子的能级结构．光子的发射和吸收,（2004北京）．对于某单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在玻璃中传播时 A．其速度比在水中的大，其波长比在水中的长B．其速度比在水中的大，其波长比在水中的短C．其速度比在水中的小，其波长比在水中的短D．其速度比在水中的小，其波长比在水中的长,A,北京近几年的高考题,折射率n=C/v 波长λ = λ0/n,（2004北京）已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束a通过三棱镜的情况是,A,折射率 光电效应 电磁波谱,2005北京在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 A、光的折射现象、色散现象 B、光的反射现象、干涉现象 C、光的衍射现象、偏振现象 D、光的直线传播现象、光电效应现象,C,几何光学 物理光学 鉴别 分析 理解,（2006北京）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的的直径为,A．,B．,C．,D．,A,折射率 全反射 光路图,(2006北京）游标为20分度（测量值可准确到0.05mm）的卡尺示数如图所示，两测角间狭缝的宽度为 mm．用激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹，如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将 ．,图1,0.15，变宽,单缝衍射现象,(2007北京)光导纤维的结构如图所示，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、内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用,A,全反射条件 光导纤维,(08北京)13．下列说法中正确的是（ ）（A）用分光镜观察光谱是利用光折射时的色散现象 （B）用X光机透视人体是利用光电效应 （C）光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 （D）门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象,A,分光镜、色散、全反射、折射,（08重庆19 ）图是一个1/4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=5/3,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 A.不能从圆弧 射出 B.只能从圆弧 射出 C.能从圆弧 射出 D.能从圆弧 射出,,,,,光的全反射,B,(08四川）21．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． B．1.5 C． D．2,,,1×sin600=nsinα 几何关系知α=300,C,（08全国Ⅱ）15. 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,光的折射 平板玻璃的折射特点,D,（全国Ⅰ卷） 21．一束由红、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，穿过玻璃砖从下表面射出，已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所需时间分别为t1和t2，则在逐渐由0增大到90的过程中( ) A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2 C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2,B,折射率n=C/v 电磁波谱,专题一 几何光学 1.光的直线传播 2.光的反射 3.光的折射 折射定律 全反射,几何光学知识网络,光的传播,,同种均匀介质,从一种介质进入另一种介质,光的色散,,,传播路径：,直线传播,现 象：,日食、月蚀,,,在界面处：,n1sini=n2sinγ,传播路径：,从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变,,由光疏进入光密：,i＜γ,由光密进入光疏：,i＞γ,,,当γ=900时,全反射现象,,nsinC=1×sin900,海市蜃楼现象,彩虹的形成,n=C/v,例1.如图所示．P为一堵高墙，M为高h=0.8 m的矮墙，S为一点光源，三者水平距离如图．S以速度v0=1 0 m／s竖直向上抛出，求在落回地面前矮墙M在高墙上的影子消失的时间．(g=10m/s2),,分析:当S运动到S1位置,影子消失,S1,S1S/h=4/1,S1S=3.2m,S能够上升的最大高度H,H=v02/2g,H=5(m),S在最后上升的H-S1S=1.8m的时间里M无影子,t=1.2s,S1放点光源平抛小球，在墙上影子的运动特征,一.光的直线传播,例2.如图所示．平面镜与x轴平行放置，且两端的坐标分别为(-2；2)，(0．2)，人眼位于x轴上十2处， 当发光点P从坐标原点O沿x轴负方向运动到哪个区间时．人眼可以从平面镜中看到P点的像．,北京近几年出题机会不多,二、光的反射,例3.点光源S，放在平面镜MN前若MN不动，光源S以速度2 m／s沿与镜面成600角的方向向右匀速直线运动，如图所示，则光源在镜中的像将………( ) A．以速率4 m／s沿OS直线方向向右平移 B．以速率2 m／s垂直于OS向下平移 C．从镜的另一侧向O点作2 m／s的直线运动 D．在S上看到像以2 m／s速度向S靠近,,北京近几年出题机会不多,,例4、(04年全国1)．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θ＝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经平面镜所成的像将如何运动？,以速率v沿像与S连线方向向S运动,北京近几年出题机会不多,（08全国Ⅱ）15. 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,光的折射 平板玻璃的折射特点,D,三、光的折射（一）折射、 全反射,（08重庆19 ）图是一个1/4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=5/3,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 A.不能从圆弧 射出 B.只能从圆弧 射出 C.能从圆弧 射出 D.能从圆弧 射出,,,,,光的全反射,B,（二）.光的色散,,,实验:一束白光通过三棱镜,（现象）白光经过三棱镜分解为彩色光带,其中紫光偏折最大,红光偏折最小,(2)各种色光在同种介质中的折射率不同 n紫＞n靛＞n蓝＞n绿＞n黄＞n橙＞n红,(3)由n=c/v,各种色光在同种介质中速度不同,（二）.三棱镜折射特点 1.三棱镜对光的作用:,,,,,,,,,,,,,光经过三棱镜向底部偏折,S/,2.结论:,(1)三棱镜成虚象,位于物体的上方,,,θ,(2)偏折角θ取决于材料的折射率,n越大,θ越大.,(3)两条法线的夹角是定值,.γ,.i,i＋γ=顶角,折射率与频率及光的性质的综合理解,,,,,,,,,彩虹现象的形成,水蒸气液珠,经过两次折射，一次全反射而成,例5.如图abc为一全反射三棱镜,它的横截面是等腰直角三角形,一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上发生全反射,若光线的入射位置不变,改变入射的方向(不考虑ab面的的反射光线),,a,b,c,,1.若使入射光线顺时针逐渐转动,如果有光线从ab射出,最先射出的是( ),2.若使入射光线逆时针逐渐转动,如果有光线从ab射出,最先射出的是( ),,,?,红光,红光的折射角最大,射到ab面的入射角最小;且其临界角最大,所以红光先出.,所有光线在垂直入射时发生全反射，顺时针转过一定角度，在ab面入射角增大，都发生全反射。,,例6.如图所示的三棱镜中,BC面镀有反射膜,一束白光斜射入AB面,经过三棱镜折射后在屏幕的bc段上形成彩色光带,（ｂｃ离ＡＣ很近）则b点的颜色是（ ),,,,第一次折射红光折射角最大,θ,射到ＢＣ面红光的入射角最小反射角也最小,红光射到ＡＣ面的入射角最大 在最上方,,,,,红色,难度较大,例7：如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出．则 A. OA为黄光，OB为紫光 B. OA为紫光，OB为黄光 C. OA为黄光，OB为复色光 D. Oa为紫光，OB为复色光,全反射 光射到界面上，一定发生反射不一定折射,C,例8。如图所示，MN为置于水中的平面镜，呈水平状态，一束白光从空气垂直于水面射到平面镜的O点上，已知红光和紫光在水与空气界面发生全反射的临界角分别为α和β，现让平面镜以O点为轴沿顺时针方向转动，为使光束不从水面射出，转过的角度不能小于多少？ （ ） A. B. C. α D. β,,,A,全反射 光路图，临界光线,例9、由于光的折射，站在岸上的人看到水中的鱼的位置会比鱼的实际位置（高 ）潜水员在水中观察岸上的景物的位置会比景物的实际位置（高） 假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将 （延后 ）人们观察到的日落时刻与实际存在大气层的情况相比将 （延后 ）,,例10、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，请比较l1、l2、l0 的大小。,l2＜l1＜l0,折射成像、折射率,例11、(07全国Ⅱ)在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。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（ ） A、r B、1.5r C、2r D、2.5r,解析:光线射到斜面上时,入射角大于临界角,发生全反射,而后由几何关系得到,第二次到达界面的时候垂直打出.O点为∆ABC的重心,设EC=x,则由几何关系得到:,,解得光斑半径x=2r,,sinc=1/1.5=2/3,﹤sin600,x,,,C,E,O,r tan600=(x+r) tan300,解法2:,x=2r,,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,B 、D,折射 全反射 光路图,例13.（07海南卷）如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。,难度较大,,,,,x,,,n=1.25=1.3,确定光路 折射率的测定,（２）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率vx,例14.(07江苏)如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为Ｌ，照明灯到池底的距离为Ｈ。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为Ｈ／２时，池底的光斑距离出液口Ｌ／４。 （１）试求当液面高为２Ｈ／３时，池底的 光斑到出液口的距离x。,难度较大,i,γ,tani=L/H,tanγ=L/2H,l=htanγ=Lh/2H,x=h tani - l = Lh /2H,x=Lh /2H,专题二、光的波动性,1、光的本性学说的发展史,高考命题频率非常高，干涉、衍射、电磁波谱、光电效应都为重要考点，偏振也要重视,,1.(06上海) 、人类对光的本性的认识经历了曲折的过程.下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是( BCD ) A.牛顿的”微粒说”与爱因斯坦的”光子说”本质上是一样的 B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性 C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D.光具有波粒二象性,光本性的发展史,2.知识网络,光的本质,,光是波,光是粒子,,,杨氏双缝干涉实验,衍射现象,,,光电效应现象,康普顿效应,光具有波粒二像性,麦克斯韦预言光是电磁波,,大量光子呈现波动性,,少量光子呈现粒子性,,光子落在某区域的概率规律,概率波,,光和其它物质相互作用体现粒子性；光的传播过程体现波动性,2.(06重庆)．△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 D a光的波长比b光的长,B D,近几年的高考特点,3.(05北京)15．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 C Ａ．光的折射现象、色散现象 Ｂ．光的反射现象、干涉现象 Ｃ．光的衍射现象、偏振现象 Ｄ．光的直线传播现象、光电效应现象,4.气象卫星向地面发送的云图,是由卫星上的红外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图象,云图上的黑白程度由云层的温度高低决定,这是利用了红外线的 A.不可见性 B.穿透性 C.热效应 D.化学效应,【C】,所有物体都在向外辐射电磁波,温度越高，辐射的红外线越强,红外线的波长长---易衍射,遥控器,注意： 各种频率的电磁波的特性及其应用,注意.可见光的基本规律 (1)光的频率v 紫﹥v 靛﹥v 蓝﹥v 绿﹥v 黄﹥v 橙﹥v红,(2)真空中波长规律:,C =λ0v,λ红﹥ λ橙﹥ λ黄﹥ λ绿﹥ λ蓝﹥ λ靛﹥ λ紫,(3)光在介质中的波长,λ=λ0/n,（一）.电磁波谱,左→右:频率↑,波长↓,1.电磁波谱:,热作用、易衍射,,荧光作用、消毒,,,,一、光的波动说,5.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线三个波段的波长大小关系是 A.红外线的波长大于可见光的波长 B.伦琴射线的波长大于可见的波长 C.红外线的波长小于可见光的波长 D.伦琴射线的波长小于红外线的波长,【AD】,6.一束单色光从空气射入玻璃中,则其 A.频率不变,波长变长 B.频率变大,波长不变 C.频率不变,波长变短 D.频率变小,波长不变,【C】,2.产生的机理,(4).射线原子核受到激发后产生的,(1).无线电波振荡电路中自由电子周期性运动,(2).红外线、可见光、紫外线原子的外层电子受到激发后产生的,(3).伦琴射线原子内层电子受到激发后产生的,,-,,,,原子核,原子内层电子,原子外层电子,自由电子,,红外线的主要作用,热辐射和红外遥感----热作用,紫外线的主要作用,化学作用和荧光效应,射线----光子,具有很高的能量,穿透本领强.,6.下列关于紫外线的几种说法中,正确的是 A.紫外线是一种紫色的可见光 B.紫外线的频率比红外线的频率低 C.紫外线可使钞票上的荧光物质发光 D.利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控,【C】,7. 图为X射线管的结构示意图,E为灯丝电源，要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压， A.高压电源正极应接在P点,X射线从K极发出 B.高压电源正极应接在P点,X射线从A极发出 C.高压电源正极应接在Q点,X射线从K极发出 D.高压电源正极应接在Q点,X射线从A极发出,【D】,结 论,等间距的明暗相间的条纹,规律：,∆x= kλ（k=0、1）,∆x= （2k+1)λ/2（k=0、1）,暗条纹,明条纹,（二）、光的干涉现象,1.相干光源：,频率相同、振动方向一致,2.干涉现象:,,O,相邻明条纹间距：,∆x=Lλ/d,,中央明条纹,K=0,双缝干涉图样,2. 波长越大, 间距越大.,3.规律:,1.缝越宽,条纹间距越小,∆x=Lλ/d,8.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另一缝前放一绿色滤光片,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,【C】,干涉条件：相干光源,9.从点光源L发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到挡光板P上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝S1、S2,如图所示.在屏Q上可看到干涉条纹.图中O点是屏Q上与两狭缝等距离的一点,则 A.干涉条纹是黑白的, O是亮点 B.干涉条纹是黑白的, O是暗点 C.干涉条纹是彩色的, O是亮点 D.干涉条纹是彩色的, O是暗点,【C】,干涉图样的规律,10．如图是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光照射，在光屏中心P点呈现亮条纹，在P点上方的P1点到S1、S2的路程差恰好为2λ，现将整个装置置入折射率为n=1.5的透明液体中，其它条件不变，则 A．P和P1都出现亮条纹 B．P为亮条纹，P1为暗条纹 C．P为暗条纹，P1为亮条纹 D．P和P1都出现暗条纹,【 A 】,难度较大,干涉条纹的分布规律,(2).白光的薄膜干涉图样特征:,薄膜前后两表面的反射光的叠加.,4.现象及应用,(1).薄膜干涉原因:,彩色条纹,检查工件表面平整度,应用(一),11.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,【C】,12、劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1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2所示. 现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失,【A】,2h=Kλ,2h/=k/λ,13、照相机镜头上涂有一层增透膜,增强了绿光的透射能力,看上去呈淡紫色. 则所镀薄膜的厚度最小应为 A. 绿光在真空中波长的1/2. B. 绿光在增透膜中波长的1/2. C. 绿光在真空中波长的1/4. D. 绿光在增透膜中波长的1/4.,【D】,应用(二),增透膜,14.”冷光灯”是在灯泡后面的反光镜玻璃表面镀一层薄膜,这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应显著的红外线,以λ表示红外线的波长,则薄膜的最小厚度为 A.λ/8 B. λ/4 C. λ/2 D. λ,【 B 】,,,,,,（三）.光的衍射现象,2.衍射条件:,1.光的衍射:,光绕过小孔或障碍物继续传播的现象,d≤λ,才能观察到明显的衍射现象,条纹宽度与狭缝宽度有关 狭缝越窄，条纹越宽,3.衍射图样的特征,中央条纹亮而宽, 两侧条纹暗而窄.,4.条纹宽度与什么有关?,条纹宽度与波长有关. 波长越长,衍射现象越明显.,5.几种衍射现象,(1)小孔衍射,孔比较大,直线传播现象,孔比较小,发生明显衍射现象,,泊松亮斑(菲涅耳亮斑),（2）障碍物衍射,,,,障碍物较大,障碍物小到一定程度,6.比较几个图样特征,,,等距均匀,中央宽亮,干涉图样,(1)双缝干涉与单缝衍射图样,衍射图样,15.（07上海）光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明 （ ） （A）光是电磁波。 （B）光具有波动性。 （C）光可以携带信息。 （D）光具有波粒二象性。,B C,衍射现象,16.用红光做杨氏双缝干涉实验时,在屏上能观察到明暗相间且间隔相等的红色干涉条纹.现若用一张不透明的纸将其中的一个狭缝挡住,则在屏上可以观察到 A.一片红光 B.和狭缝宽度相当的一条红色亮线 C.明暗相间但间隔不等的红色条纹 D.明暗相间间隔均匀的红色条纹.,【A】,干涉实验中的缝太宽,不满足发生明显衍射的条件,相当于圆孔衍射中的孔比较大,(2)圆孔衍射与泊松亮斑,圆孔衍射,障碍物衍射,（四） 光谱和光谱分析,1.原子光谱,光谱的分类:,,(1)发射光谱,(2)吸收光谱,按产生的根源分,按产生的结果分,,(1)连续光谱,(2)线状光谱,(1)连续光谱:,炽热的固体、液体及高压气体产生的光谱是由连续分布的一切波长的光组成.,(2)线状光谱:,稀薄气体发光产生的光谱,是由一些不连续的亮线组成的.,原子光谱,2.光谱分析,（1）明线光谱,(1)稀薄气体发光,(2)固态和液态物质放在煤气灯或电弧中烧,注意:每种元素都有各自特有的线状光谱,不同元素的线状光谱不同,每种元素只能发出具有本身特征的特定波长的光谱线,又叫原子的特征谱线.,（2）.暗线光谱:,(吸收光谱),高温物体发出的白光通过温度较低的物质时,某些波长的光波被物质吸收后产生的光谱,,,,,,,,,,,,,,分光镜,S,A,L1,P,L2,B,M,（3）光谱分析：,作光谱分析时，既可以利用明线光谱，又可以利用其吸收光谱。,任何一条光谱线对应的光子的能量都与两个定态的能级差相对应，线状光谱反映了原子内部的能级结构。,17、(07全国Ⅱ)如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？ A、太阳光 B、沿竖直方向振动的光 C、沿水平方向振动的光 D、沿与竖直方向成450角振动的光,ABD,18.（07江苏）、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900时，反射光是偏振光 C、日落时分，拍摄水面下的景物，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，可以看到彩色条纹,D,取材于教材，光的偏振,19.（07天津）下列说法正确的是 A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象 C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的,B,二、光的粒子性,(一)、光电效应现象,,1.现象:锌版受到弧光灯的照射,验电器指针张开,2.光电效应:在光的照射下物体发射电子的现象.,3.光电子:光电效应中发射出来的电子,紫外线,(二).探究光电效应规律,3. 光电子的最大初动能只与入射光的频率有关.,1. 光强越大,单位时间内发射的光电子数越多.,2. 入射光只有大于某一频率0，,才能产生光电效应.,4.光的强度:,单位时间照射到单位面积上的光子的总能量.,I=N×h,(三).光电效应规律,4.入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s.,1.任何一种金属都对应一个极限频率,入射光的频率只有大于极限频率,才能产生光电效应.,2.光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率的增大而增大.,3.当入射光的频率大于极限频率时,在单位时间发射的光电子数跟入射光的强度成正比.,(四).爱因斯坦光子说,4.爱因斯坦光电效应程:,1.光子说:在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光量子,简称光子.光子的能量跟它的频率成正比.,2.光子能量: E=h,3.逸出功:电子逸出金属表面克服阻力做功的最小值.,（普朗克恒量：h=6.6310-34 J·s）,Ek=mv2/2 = h－W0,W0,Ek为光电子的初动能,能量守恒定律的表述,20、光电效应实验的装置如图所示,则下面说法中正确的是 A.用紫外光照射锌板,验电器指针会发生偏转. B.用红色光照射锌板,验电器指针也会发生偏转. C.锌板带的是负电荷. D.使验电器指针发生偏转的是正电荷.,【AD】,21、某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是 A.延长光照时间 B.增大光的强度 C.换用波长较低的光照射 D.换用频率较低的光照射,【C】,光电效应条件:>0,21、用绿光照射一光电管,能产生光电效应.欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应 A.改用红光照射 B.增大绿光的强度 C.增大光电管上的加速电压 D.改用紫光照射.,【D】,最大初动能由频率决定.,22、用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应.现将该单色光的光强减弱，则 A.光电子的最大初动能不变 B.光电子的最大初动能减少 C.单位时间内产生的光电子数减少 D.可能不发生光电效应,【AC】,单位时间发射的光电子数跟光的强度成正比,23.（07四川）两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则 A．在真空中，a光的传播速度较大 B．在水中，a光的波长较小 C．在真空中，b光光子能量较大 D．在水中，b光的折射率较小,B D,光电效应 光本性与折射率结合,24、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 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,【D】,25、电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上电键,调节滑线变阻器, 当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为 A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV,【A】,难度 较大,26.已知锌的逸出功是3.34eV,铯的逸出功是1.88eV,用不同频率的光分别照射铯和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek -图. 若将二者的图线画在同一个Ek -坐标图中,用实线表示铯、虚线表示锌,则正确反映这一过程的图是,【A】,27.（03广东）. 在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么 ( ),A. A光的频率大于B光的频率 B. B光的频率大于A光的频率 C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b D.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a,A C,28.（07四川）两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则 A．在真空中，a光的传播速度较大 B．在水中，a光的波长较小 C．在真空中，b光光子能量较大 D．在水中，b光的折射率较小,B D,例29.电子衍射实验证明电子具有波动性,这种波可称为 A.电磁波 B.几率波 C.德布罗意波 D.物质波,【BCD】,30、某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点： A、若狭缝与灯丝平行，则衍射条纹与狭缝平行 B、 若狭缝与灯丝垂直，则衍射条纹与狭缝垂直 C、 衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关 D、衍射条纹的间距与光的波长有关,ACD,单缝衍射,31、(04 全国) 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v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距Δx。若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是( ),B,双缝干涉条纹间距Δx= l λ/D,33.（07广东）关于光的性质，下列说法正确的是 A．光在介质中的速度大于光在真空中的速度 B．双缝干涉说明光具有波动性 C．光在同种介质种沿直线传播 D．光的偏振现象说明光是纵波,BC,光的性质 光偏振现象的结论,(06全国1)利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法： A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝间距较大的双缝，干涉条纹间距变窄 E．去掉滤光片后，干涉现象消失 其中正确的是 ．,ABD,双缝干涉实验,1（03广东）. 在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么 ( ),A. A光的频率大于B光的频率 B. B光的频率大于A光的频率 C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b D.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a,A、C,光电效应,光电管,2（04河南）．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＝6.6×10－34J·s， 光速c＝3.00×108m/s) A 2种 B 3种 C 4种 D 5种,A,光电效应 光子说,3、一灯泡功率P=15W，均匀的向周围辐射光波。光波的平均波长为0.5 μm,求距灯泡10m处，垂直于光的传播方向上每平方厘米的面积上，每秒钟平均通过的光子数？,光源辐射模型的建立,(b)环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量3×103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V。在此行驶状态下 （1）求驱动电机的输入功率P电； （2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s2）； （3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率P0 =4×1026W ，太阳到地球的距离r= =1.5×1011m ，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。,(07江苏)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10-3kg、速度为10-2m/s的小球，其德布罗意波长约为10-23 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与晶体中原子间距大致相同,B D,光电效应 光本性物质波,