《专题20光学综合》PPT课件

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1、专题20光学综合A.变疏B.变密C.不变D.消失两张纸片图1（俯视图）图2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。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵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一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经过玻璃砖下表面射出

2、，如图示，其中有三种色光刚好照射到三块相同的金属板A、B、C上，发现金属板B上有光电子飞出，则可知()A．出射的三种色光a、b、c一定互相平行B．A板一定有光电子飞出C．C板一定有光电子飞出D．传播过程中，a光比b、c两种光更容易发生衍射。CabcAB提示：a光的偏折最大，折射率最大，频率最高，波长最小。AB例3、求证平行于全反射棱镜斜边的入射光线，通过棱镜后的出射光线一定跟入射光线平行。证明：画出光路图如图示，612345ααα∠1=α=45°，∠2+∠3=α∠4+∠5=α∠3=∠4∠2=∠5n=sin∠1／sin∠2n=sin

3、∠6／sin∠5∠6=∠1=α=45°B白光AC例4、如图示，有一玻璃直角三棱镜ABC，其临界角小于45°，一束平行于BC边的白光射到AB面，在光束射在三棱镜是，（设光线在三棱镜内射到BC边上）（）A.从玻璃直角三棱镜BC面，射出的是白色光束B.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是白色光束C.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是彩色的不平行光束D.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是平行于入射线的彩色光束D如图示，用某种透光物质制成的三棱镜ABC，∠B=∠C=30°，在平行于BC的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AC边的右侧透过棱镜观察大

4、头针P1、P2像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在AC边的右侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，发现4枚大头针的位置正好在一条直线上，该直线过AB和AC边的中点。（1）在图中画出完整的光路图。（2）该透光物质的折射率n为多少？CAB30°30°P1P4P3P2MN解：（1）光路图如图示.D1234i（2）ND为ΔABD的斜边上的中线，容易得到i=60°∠1=∠2=30°n=sini/sin∠1=1.732例5、如图示为一块透

5、明的光学材料的剖面图，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下图中的：（）xyOAxyOBxyODyxOCxyOaθ分析：将光学材料沿y轴方向分成很多薄层，由空气刚进入材料时，折射角减小，然后，折射角逐渐增大，直到发生全反射，再以相反的过程返回，因此D图正确，D微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型炊具，微波的电磁作用使食物内的分子高频率地运动而产生热，并能最大限度地保存食物内的维生素。关于微波，下列

6、说法中正确的是：（）A.微波产生的微观机理是原子外层的电子受到激发B.微波的频率小于红外线的频率C.对于相同功率的微波和光波来说，微波每秒发出的“光子”数较少D.实验中，微波比光波更容易产生明显的衍射现象BD如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ，一细光束以入射角θ从P点射入，θ＞φ，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b板后，（）A．传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角B．传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角C．红光在蓝光的左边D．红光在蓝光的右边ab左右φPθφ分析见下页ab解析：光线通过平行玻璃砖后的出射

7、光线和入射光线平行且有侧向位移，所以从a板射出的光线，传播方向与a板入射的光线平行，通过b板射出的光线与b板入射的光线平行，所以答案A、B都错。同时，由于玻璃对红光的折射率小于蓝光的折射率，所以，通过a板后，红光的折射角大，红光的侧向位移大，应选D答案。α1BAβ2β1α2例6、如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2,两束单色光A和B分别垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角β1=β2,则()A.A光束的频率比B光束的小B.在棱镜中A光束的波长比B光束的短C.在棱镜中B光束的传播速度比A光束的大把两束光由水中射向空

8、气,产生全反射,A光的临界角比B的临界角大解:n=cosβ/sinα∵α1＞α2∴n1＜n2∴频率ν1＜ν2sinC=1/n∴C1＞C2AD例7.如图示,某三棱镜的横截面积为直角三角形,且∠A=30°,棱镜材料的折射率为,棱镜置于真空中,有单色平行