高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 輔導(dǎo)與訓(xùn)練 專題7 振動 波動 光及光的本性課件

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1、專題七振動波動光及光的本性【主干回顧【主干回顧】【核心精華【核心精華】知識規(guī)律知識規(guī)律(1)(1)振動和波。振動和波。振動的周期性、對稱性：振動的周期性、對稱性：x=Asintx=Asint波的產(chǎn)生和傳播：波的產(chǎn)生和傳播：v= v= 。(2)(2)光的折射和全反射。光的折射和全反射。折射定律：光從真空進(jìn)入介質(zhì)時：折射定律：光從真空進(jìn)入介質(zhì)時： =n=n。全反射條件：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；入射角等于全反射條件：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；入射角等于或大于臨界角或大于臨界角C C，sinCsinC= = 。Tsinisinr1n(3)(3)波的干涉、衍射等現(xiàn)象。波的干涉、衍射等現(xiàn)象。干涉、衍射是

2、波特有的現(xiàn)象。干涉條件：頻率相同、相位干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象。干涉條件：頻率相同、相位差恒定，振動方向相同；明顯衍射條件：差恒定，振動方向相同；明顯衍射條件：dd。明條紋明條紋( (振動加強(qiáng)區(qū)振動加強(qiáng)區(qū)) )：r=kr=k；暗條紋暗條紋( (振動減弱區(qū)振動減弱區(qū)) )：rr=(k+ )=(k+ )。光的干涉條紋特點(diǎn)：明暗相間，條紋間距光的干涉條紋特點(diǎn)：明暗相間，條紋間距xx= = 。 dl12思想方法思想方法(1)(1)物理思想：理想化模型思想、類比思想。物理思想：理想化模型思想、類比思想。(2)(2)物理方法：圖像法、作圖法、臨界與極值法。物理方法：圖像法、作圖法、臨界與極值法。 熱點(diǎn)考向

3、一熱點(diǎn)考向一振動與波動的綜合應(yīng)用振動與波動的綜合應(yīng)用【典題【典題1 1師生探究師生探究】(2014(2014北京高考北京高考) )一簡諧機(jī)械橫波沿一簡諧機(jī)械橫波沿x x軸軸正方向傳播，波長為正方向傳播，波長為，周期為，周期為T T。t=0t=0時刻的波形如圖甲所示，時刻的波形如圖甲所示，a a、b b是波上的兩個質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖像。下是波上的兩個質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖像。下列說法中正確的是列說法中正確的是( () )A.tA.t=0=0時質(zhì)點(diǎn)時質(zhì)點(diǎn)a a的速度比質(zhì)點(diǎn)的速度比質(zhì)點(diǎn)b b的大的大B.tB.t=0=0時質(zhì)點(diǎn)時質(zhì)點(diǎn)a a的加速度比質(zhì)點(diǎn)的加速度比質(zhì)點(diǎn)b b的小的

4、小C.C.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a a的振動的振動D.D.圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b b的振動的振動【破題關(guān)鍵【破題關(guān)鍵】(1)(1)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處的振動質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處的振動速度速度_，加速度，加速度_。(2)(2)質(zhì)點(diǎn)在偏離平衡位置位移最大處的速度質(zhì)點(diǎn)在偏離平衡位置位移最大處的速度_，加速度，加速度_。(3)t=0(3)t=0時刻圖中的時刻圖中的b b質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向_。最大最大為零為零為零為零最大最大向下向下【解析【解析】選選D D。質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處的振動速度是最大的，所以。質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處的振動速度是最大的，所以在零時刻在零時刻a a的速度小于的速度小于b

5、b的速度，的速度，A A錯誤；而質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置錯誤；而質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置越遠(yuǎn)加速度越大，越遠(yuǎn)加速度越大，a a的加速度大于的加速度大于b b的加速度，的加速度，B B錯誤；根據(jù)波錯誤；根據(jù)波的圖像的圖像“同側(cè)法同側(cè)法”可以判斷在零時刻，可以判斷在零時刻，b b在平衡位置且向下振在平衡位置且向下振動，動，D D正確，正確，C C錯誤。錯誤?！就卣寡由臁就卣寡由臁?1)(1)再過再過 ，a a，b b兩質(zhì)點(diǎn)各在何位置？兩質(zhì)點(diǎn)各在何位置？【解析【解析】再過再過 ，a a在下方最大位移處，在下方最大位移處，b b在平衡位置。在平衡位置。(2)(2)畫出畫出a a的振動圖像。的振動圖像?！窘馕觥窘馕觥縯

6、=0t=0時，時，a a在最大位移處。所以在最大位移處。所以a a的振動圖像如圖。的振動圖像如圖。T2T2【典題【典題2 2自主探究自主探究】如圖所示，如圖所示，A A、B B、C C、D D、E E為波沿傳播方為波沿傳播方向上間距均為向上間距均為d=1md=1m的五個質(zhì)點(diǎn)，一簡諧橫波以的五個質(zhì)點(diǎn)，一簡諧橫波以5m/s5m/s的水平速度的水平速度向右傳播，向右傳播，t=0t=0時刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)時刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)A A，且，且A A開始向上振動，其振動周開始向上振動，其振動周期為期為0.4s0.4s，試求：，試求：(1)(1)該簡諧波的波長；該簡諧波的波長；(2)(2)自自0 0時刻起到質(zhì)點(diǎn)時刻起到質(zhì)點(diǎn)E

7、 E第一次到達(dá)波谷的時間。第一次到達(dá)波谷的時間?！緦忣}流程【審題流程】第一步：審題干第一步：審題干提取信息提取信息波速：波速：v=5m/sv=5m/s；周期：周期：T=0.4sT=0.4s；起振方向：向上。起振方向：向上。第二步：審問題第二步：審問題確定思路確定思路已知波速和周期已知波速和周期 計算波長；計算波長；已知已知A A、E E間的距離間的距離 計算波傳播到計算波傳播到E E的時間；已知起振的時間；已知起振方向和周期方向和周期 計算計算E E第一次到波谷的振動時間。第一次到波谷的振動時間?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)由由v= v= ，可得：，可得：=2m=2m。(2)(2)波由波由A A

8、點(diǎn)傳到點(diǎn)傳到E E點(diǎn)需要傳播點(diǎn)需要傳播4m4m，E E點(diǎn)起振后到達(dá)波谷需要點(diǎn)起振后到達(dá)波谷需要 T T，故，故 答案：答案：(1)2m(1)2m(2)1.1 s(2)1.1 sT344d3tT1.1 sv4。【解題悟道【解題悟道】周期、波長、波速的計算周期、波長、波速的計算(1)(1)周期：可根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動情況計算，若周期：可根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動情況計算，若t t時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成了了n n次次(n(n可能不是整數(shù)可能不是整數(shù)) )全振動，則全振動，則T= T= ；還可根據(jù)公式；還可根據(jù)公式T= T= 計計算。算。(2)(2)波長：可根據(jù)波形圖確定，若波長：可根據(jù)波形圖確定，若l的距離

9、上有的距離上有n n個個(n(n可能不是可能不是整數(shù)整數(shù)) )波長，則波長，則= = ；也可根據(jù)公式；也可根據(jù)公式=vT=vT計算。計算。(3)(3)波速：可根據(jù)波形傳播的時間、距離計算波速：可根據(jù)波形傳播的時間、距離計算v= v= ；也可根據(jù)；也可根據(jù)公式公式v= v= 計算。計算。tnvnlxtT【對點(diǎn)訓(xùn)練【對點(diǎn)訓(xùn)練】1.(1.(多選多選)(2014)(2014華中師大附中模擬華中師大附中模擬) )沿沿x x軸正向傳播的一列簡諧橫波在軸正向傳播的一列簡諧橫波在t=0t=0時刻時刻的波形如圖所示，的波形如圖所示，M M為介質(zhì)中的一個質(zhì)為介質(zhì)中的一個質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為點(diǎn)，該波的傳播速度為4

10、0m/s40m/s，則，則t= st= s時時( () )A.A.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M對平衡位置的位移一定為負(fù)值對平衡位置的位移一定為負(fù)值B.B.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C.C.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M的加速度方向與速度方向一定相同的加速度方向與速度方向一定相同D.D.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)M M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反140【解析【解析】選選C C、D D。由圖像可知，波長。由圖像可知，波長=4m=4m，波速，波速v=40m/sv=40m/s，因，因此周期此周期T= sT= s，而，而 s s恰好等于恰好等于

11、 ，這段時間內(nèi)波向前傳，這段時間內(nèi)波向前傳播了播了 ，因此在，因此在t= st= s時，質(zhì)點(diǎn)時，質(zhì)點(diǎn)M M仍在仍在x x軸上方，位移為正值，軸上方，位移為正值，A A錯誤；由于波向右傳播，錯誤；由于波向右傳播，t= st= s時，質(zhì)點(diǎn)時，質(zhì)點(diǎn)M M向下運(yùn)動，與位移向下運(yùn)動，與位移方向相反，方向相反，B B錯誤；在錯誤；在t= st= s時，加速度方向向下，與運(yùn)動方時，加速度方向向下，與運(yùn)動方向相同，向相同，C C正確；由于加速度方向向下，而位移方向向上，因正確；由于加速度方向向下，而位移方向向上，因此此D D正確。正確。1v10140T441401401402.(20142.(2014浙江高考

12、浙江高考) )一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動?？砂延未雍喕韶Q直方向的簡諧浪較大，游船上下浮動?？砂延未雍喕韶Q直方向的簡諧運(yùn)動，振幅為運(yùn)動，振幅為20 cm20 cm，周期為，周期為3.0 s3.0 s。當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時，甲。當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過10 cm10 cm時，時，游客能舒服地登船。在一個周期內(nèi)，游客能舒服登船的時間是游客能舒服地登船。在一個周期內(nèi)，游客能舒服登船的時間是( () )A.0.5 sA.0.5 sB.0.7

13、5 sB.0.75 sC.1.0 sC.1.0 sD.1.5 sD.1.5 s【解析【解析】選選C C。由于振幅。由于振幅A A為為20cm20cm，振動方程為，振動方程為y=Asinty=Asint( (平衡平衡位置計時，位置計時，= )= )，由于高度差不超過，由于高度差不超過10cm10cm，游客能舒服地，游客能舒服地登船，代入數(shù)據(jù)可知，在一個振動周期內(nèi)，臨界時刻為登船，代入數(shù)據(jù)可知，在一個振動周期內(nèi)，臨界時刻為t t1 1= = ，t t2 2= = ，所以在一個周期內(nèi)登船舒服的時間為，所以在一個周期內(nèi)登船舒服的時間為tt=t=t2 2-t-t1 1= =1.0s=1.0s，答案選，答

14、案選C C。2TT125T12T3【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】(2014(2014舟山二模舟山二模) )關(guān)于簡諧運(yùn)動與機(jī)械波的下列關(guān)于簡諧運(yùn)動與機(jī)械波的下列說法中，正確的是說法中，正確的是( () )A.A.同一單擺，在月球表面簡諧振動的周期大于在地球表面簡諧同一單擺，在月球表面簡諧振動的周期大于在地球表面簡諧振動的周期振動的周期B.B.受迫振動的振幅與它的振動頻率無關(guān)受迫振動的振幅與它的振動頻率無關(guān)C.C.在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D.D.在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動方向總是與波的傳播方向垂在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動方向總是與波的

15、傳播方向垂直直【解析【解析】選選A A。同一單擺在月球和地球上時，月球表面上的重。同一單擺在月球和地球上時，月球表面上的重力加速度比地球表面的重力加速度小，據(jù)單擺的周期公式力加速度比地球表面的重力加速度小，據(jù)單擺的周期公式T=2 T=2 可知，在月球表面簡諧振動的周期大于在地球表面可知，在月球表面簡諧振動的周期大于在地球表面簡諧振動的周期，故簡諧振動的周期，故A A正確；受迫振動的振幅由驅(qū)動力的頻率正確；受迫振動的振幅由驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率共同決定，故與物體的固有頻率共同決定，故B B錯誤；波的傳播速度由介質(zhì)錯誤；波的傳播速度由介質(zhì)決定，所以在同種介質(zhì)中，不同頻率的波的傳播速度相同，故

16、決定，所以在同種介質(zhì)中，不同頻率的波的傳播速度相同，故C C錯誤；波分為橫波和縱波，縱波的質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳錯誤；波分為橫波和縱波，縱波的質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在一條直線上，故播方向在一條直線上，故D D錯誤。錯誤。Lg熱點(diǎn)考向二熱點(diǎn)考向二光的折射和全反射光的折射和全反射【典題【典題3 3師生探究師生探究】如圖，一個三棱鏡如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角的截面為等腰直角ABCABC，AA為直角。為直角。一細(xì)束光線沿此截面所在平面且平行于一細(xì)束光線沿此截面所在平面且平行于BCBC邊的方向射到邊的方向射到ABAB邊上的邊上的M M點(diǎn)，點(diǎn)，M M、A A間距為間距為l。光進(jìn)入棱鏡后直。光進(jìn)

17、入棱鏡后直接射到接射到ACAC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。試求：邊上，并剛好能發(fā)生全反射。試求：(1)(1)該棱鏡材料的折射率該棱鏡材料的折射率n n。(2)(2)光從光從ABAB邊到邊到ACAC邊的傳播時間。邊的傳播時間。( (已知真空中的光速為已知真空中的光速為c)c)【破題關(guān)鍵【破題關(guān)鍵】(1)(1)光線在光線在ABAB邊上發(fā)生邊上發(fā)生折射，滿足折射，滿足_。(2)“(2)“剛好能發(fā)生全反射剛好能發(fā)生全反射”說明：說明：_。(3)“A(3)“A為直角為直角”：給我們提供了分析：給我們提供了分析_角和角和_之間關(guān)系的依據(jù)。之間關(guān)系的依據(jù)。入射角等于臨界角，即入射入射角等于臨界角，即入射角的正

18、弦值等于角的正弦值等于1n折射定律折射定律ABAB邊上出射邊上出射ACAC邊邊上入射角上入射角【解析【解析】(1)(1)設(shè)光從設(shè)光從ABAB邊射入時，折射角為邊射入時，折射角為，射到，射到ACAC邊上邊上N N點(diǎn)點(diǎn)時，入射角為時，入射角為，光路圖如圖所示：，光路圖如圖所示：根據(jù)折射定律根據(jù)折射定律nsinnsin=sin45=sin45，光在光在ACAC邊上恰好發(fā)生全反射：邊上恰好發(fā)生全反射：nsinnsin=1=1根據(jù)幾何關(guān)系根據(jù)幾何關(guān)系+=90=90，聯(lián)立解得：，聯(lián)立解得：n=n=62(2)(2)由圖中幾何關(guān)系可得由圖中幾何關(guān)系可得M M、N N之間的距離為之間的距離為x=x=由由(1)(

19、1)中可得：中可得：sinsin= =用用v v表示光在棱鏡內(nèi)的傳播速度，則表示光在棱鏡內(nèi)的傳播速度，則v=v=光從光從ABAB邊到邊到ACAC邊的傳播時間為邊的傳播時間為t= t= 答案：答案：sinl33cnx3 2v2cl 63 21 222cl【典題【典題4 4自主探究自主探究】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，AOCAOC為等腰直角三角形，為等腰直角三角形，BCBC為半徑為半徑R=12cmR=12cm的四分之一圓弧，的四分之一圓弧，ABAB與水平屏幕與水平屏幕MNMN垂直并接觸于垂直并接觸于A A點(diǎn)。一束紅光射向圓心點(diǎn)。一束紅光射向圓心O O，在，在AB

20、AB分界面上的入射角分界面上的入射角i=45i=45，結(jié)果在水平屏幕，結(jié)果在水平屏幕MNMN上出現(xiàn)兩個上出現(xiàn)兩個亮斑。已知該介質(zhì)對紅光的折射率為亮斑。已知該介質(zhì)對紅光的折射率為n= n= ，求兩個亮斑與，求兩個亮斑與A A點(diǎn)間的距離。點(diǎn)間的距離。2 33【審題流程【審題流程】第一步：審題干第一步：審題干提取信息提取信息入射角入射角i=45i=45；折射率為折射率為n= n= ；AOCAOC為等腰直角三角為等腰直角三角形。形。第二步：審問題第二步：審問題確定思路確定思路已知入射角已知入射角 計算折射角計算折射角 折射光線的光斑折射光線的光斑到到A A點(diǎn)的距離。點(diǎn)的距離。已知入射角已知入射角 計算

21、反射角計算反射角 反射光線與反射光線與ACAC垂垂直直 反射光線的光斑到反射光線的光斑到A A點(diǎn)的距離。點(diǎn)的距離。2 33【解析【解析】設(shè)紅光的臨界角為設(shè)紅光的臨界角為C C，sinCsinC= = ，C=60C=60，入射，入射角角i=45i=45CC，因此，紅光在，因此，紅光在ABAB面一部分折射，一部分反射。光面一部分折射，一部分反射。光路如圖所示，折射光斑為路如圖所示，折射光斑為P P1 1，設(shè)折射角為，設(shè)折射角為r r，根據(jù)折射定律：，根據(jù)折射定律：13n21RAPn=n=可得：可得：sinrsinr= =由幾何知識可得：由幾何知識可得：tanrtanr= = ，解得：，解得：APA

22、P1 1= cm= cm反射光斑為反射光斑為P P2 2，由幾何知識可得，由幾何知識可得OAPOAP2 2為等腰直角三角形，為等腰直角三角形，解得：解得：APAP2 2=12cm=12cm。答案：答案： cmcm12 cm12 cmsinrsini636 26 21RAP【解題悟道【解題悟道】光的折射和全反射題型的分析思路光的折射和全反射題型的分析思路(1)(1)確定要研究的光線，有時需根據(jù)題意，分析、尋找臨界光確定要研究的光線，有時需根據(jù)題意，分析、尋找臨界光線、邊界光線為研究對象。線、邊界光線為研究對象。(2)(2)找入射點(diǎn)，確認(rèn)界面，并畫出法線。找入射點(diǎn)，確認(rèn)界面，并畫出法線。(3)(3

23、)明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系。明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系。若光疏若光疏光密：定有反射、折射光線。光密：定有反射、折射光線。若光密若光密光疏：如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全光疏：如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全反射。反射。(4)(4)根據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式，結(jié)合幾何關(guān)系，具根據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式，結(jié)合幾何關(guān)系，具體求解。體求解?！緦c(diǎn)訓(xùn)練【對點(diǎn)訓(xùn)練】1.(20141.(2014四川高考四川高考) )如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則( () )A.A.小球必須位于缸底中

24、心才能從側(cè)面看小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球到小球B.B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C.C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D.D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大【解析【解析】選選D D。光從水中射向水與空氣的分界面，只要不發(fā)生。光從水中射向水與空氣的分界面，只要不發(fā)生全反射現(xiàn)象，就能有光線射入空氣中，則全反射現(xiàn)象，就能有光線射入空氣中，則A A、B B錯誤；光的頻率錯誤；光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，則由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，則C C錯誤；由錯誤；由n=

25、n= 知知v= v= ，光由水，光由水進(jìn)入空氣進(jìn)入空氣n n變小，則傳播速度變大，故變小，則傳播速度變大，故D D正確。正確。cvcn2.(20142.(2014玉溪模擬玉溪模擬) )一個半徑為一個半徑為R R的透明圓柱，其橫截面如圖的透明圓柱，其橫截面如圖所示，該透明圓柱的折射率為所示，該透明圓柱的折射率為 ，ABAB是圓的一條直徑?，F(xiàn)有是圓的一條直徑。現(xiàn)有一平行光沿一平行光沿ABAB方向射入圓柱體。其中一條光線經(jīng)過一次折射方向射入圓柱體。其中一條光線經(jīng)過一次折射后恰好經(jīng)過后恰好經(jīng)過B B點(diǎn)，問：這條入射光線到點(diǎn)，問：這條入射光線到ABAB的距離是多少？的距離是多少？3【解析【解析】設(shè)光線設(shè)

26、光線P P經(jīng)經(jīng)C C折射后過折射后過B B點(diǎn)，光路如圖所示。點(diǎn)，光路如圖所示。根據(jù)折射定律根據(jù)折射定律n= n= 在在OBCOBC中，由幾何關(guān)系得：中，由幾何關(guān)系得：=2=2由由得：得：2cos=2cos=可得可得=30=30，=60=60所以所以CD=Rsin60CD=Rsin60= R= R答案：答案： R Rsin3sin33232【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】一半徑為一半徑為R R的的 球體放置在水平面上，球體由折球體放置在水平面上，球體由折射率為射率為 的透明材料制成。現(xiàn)有一束位于過球心的透明材料制成?，F(xiàn)有一束位于過球心O O的豎直平面的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體

27、后再從豎內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為 。求出射角求出射角。143R23【解析【解析】設(shè)入射光線與設(shè)入射光線與 球體的交點(diǎn)為球體的交點(diǎn)為C C，連接，連接OCOC，OCOC即為入即為入射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角為入射角。過為入射角。過C C點(diǎn)作球體水平點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為表面的垂線，垂足為B B。依題意，。依題意，COB=COB=。又由。又由OBCOBC知知sinsin= = 1432設(shè)光線在設(shè)光線在C C點(diǎn)的折射角為點(diǎn)的折射角為，由折射定

28、律得由折射定律得 由由式得式得=30=30由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角(見圖見圖) )為為3030。由折射定律得由折射定律得 因此因此sinsin= = ，解得，解得=60=60答案：答案：6060sin3sinsin1sin332熱點(diǎn)考向三熱點(diǎn)考向三光的波動性光的波動性【典題【典題5 5師生探究師生探究】如圖所示，由紅、藍(lán)兩種單色光組成的如圖所示，由紅、藍(lán)兩種單色光組成的光束以入射角光束以入射角從圓心從圓心O O處由真空射入半圓形玻璃磚，進(jìn)入玻處由真空射入半圓形玻璃磚，進(jìn)入玻璃后分為璃后分為OAOA、OBOB兩束，它們從兩束，它們從

29、O O到到A A和從和從O O到到B B的時間分別為的時間分別為t tA A和和t tB B，則，則( () )A.OAA.OA是藍(lán)光，是藍(lán)光，t tA A小于小于t tB BB.OAB.OA是藍(lán)光，是藍(lán)光，t tA A大于大于t tB BC.OAC.OA是紅光，是紅光，t tA A小于小于t tB BD.OAD.OA是紅光，是紅光，t tA A大于大于t tB B【破題關(guān)鍵【破題關(guān)鍵】(1)(1)光路圖表明：光路圖表明：OBOB的折射角大于的折射角大于OAOA的的折射角，由此可分析出折射角，由此可分析出_。(2)“(2)“半圓形玻璃磚半圓形玻璃磚”表明：兩折射光線在玻璃磚中表明：兩折射光線在

30、玻璃磚中_相等，傳播時間的長短取決于相等，傳播時間的長短取決于_。兩光線折射率的大小關(guān)系兩光線折射率的大小關(guān)系傳播的距傳播的距離離傳播速度傳播速度【解析【解析】選選B B。由題圖可知。由題圖可知OAOA光線的折射率大，而藍(lán)光的折射光線的折射率大，而藍(lán)光的折射率比紅光的大，則率比紅光的大，則OAOA為藍(lán)光，為藍(lán)光，OBOB為紅光。光的折射率越大，在為紅光。光的折射率越大，在玻璃中傳播速度越慢，因此玻璃中傳播速度越慢，因此OAOA光線在玻璃中的傳播時間長，故光線在玻璃中的傳播時間長，故B B正確。正確?！就卣寡由臁就卣寡由臁?1)(1)利用利用【典題【典題5 5】中兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝

31、置獲中兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置獲得干涉圖樣，得干涉圖樣，OAOA、OBOB哪種光形成的干涉條紋間距較大？哪種光形成的干涉條紋間距較大？【解析【解析】由上面的分析可知由上面的分析可知OAOA為藍(lán)光，為藍(lán)光，OBOB為紅光，為紅光，OAOA光的波長光的波長小于小于OBOB光的波長，根據(jù)光的波長，根據(jù)xx= = ，OBOB光線形成的干涉條紋間距光線形成的干涉條紋間距較大。較大。答案：答案：OBOBLd(2)(2)【典題【典題5 5】中兩種單色光從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射中兩種單色光從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，時，OAOA、OBOB哪種光的臨界角大？哪種光的臨界角大？【解析【解析】由上

32、面的分析可知：由上面的分析可知：OAOA光線的折射率高，根據(jù)光線的折射率高，根據(jù)sinCsinC= = ，可知，可知OBOB光線的臨界角大。光線的臨界角大。答案：答案：OBOB1n【解題悟道【解題悟道】各種色光特征比較各種色光特征比較項目項目紅紅紫紫頻率頻率越來越大越來越大波長波長越來越短越來越短折射率折射率越來越大越來越大介質(zhì)中傳播速度介質(zhì)中傳播速度越來越小越來越小發(fā)生全反射時的臨界角發(fā)生全反射時的臨界角越來越小越來越小在已知折射角判斷波速、波長、頻率的問題中和已知波長或頻在已知折射角判斷波速、波長、頻率的問題中和已知波長或頻率判斷折射或全反射現(xiàn)象問題中，折射率是解決問題的橋梁。率判斷折射或

33、全反射現(xiàn)象問題中，折射率是解決問題的橋梁?！緦c(diǎn)訓(xùn)練【對點(diǎn)訓(xùn)練】1.(1.(多選多選)(2014)(2014浙江高考浙江高考) )關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是( () )A.A.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B.B.光從空氣射入玻璃時可能發(fā)生全反射光從空氣射入玻璃時可能發(fā)生全反射C.C.在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深D.D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬得到的條紋間距更寬【解析

34、【解析】選選C C、D D。光在介質(zhì)中的傳播速度。光在介質(zhì)中的傳播速度v= v= ，其中，其中n n是折射是折射率，由于藍(lán)光折射率大于紅光折射率，所以藍(lán)光傳播速度比紅率，由于藍(lán)光折射率大于紅光折射率，所以藍(lán)光傳播速度比紅光慢，光慢，A A項錯誤；光從光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)傳播時，可能發(fā)生項錯誤；光從光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)傳播時，可能發(fā)生全反射，所以全反射，所以B B項錯誤；視深項錯誤；視深h h和實際深度和實際深度H H關(guān)系為關(guān)系為h= h= ，所以，所以魚的實際深度比看到的要深，魚的實際深度比看到的要深，C C項正確；條紋間距項正確；條紋間距yy= = ，由于紅光波長大于藍(lán)光波長，所以紅光得到的條紋

35、間距更寬，由于紅光波長大于藍(lán)光波長，所以紅光得到的條紋間距更寬，D D項正確。項正確。cnHndl2.a2.a、b b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進(jìn)入空氣時，其折射光束兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進(jìn)入空氣時，其折射光束如圖所示。用如圖所示。用a a、b b兩束光兩束光( () )A.A.先后照射雙縫干涉實驗裝置，在縫后屏上都先后照射雙縫干涉實驗裝置，在縫后屏上都能出現(xiàn)干涉條紋，由此確定光是橫波能出現(xiàn)干涉條紋，由此確定光是橫波B.B.從空氣以相同方向射向同一介質(zhì)，其界面為從空氣以相同方向射向同一介質(zhì)，其界面為平面，平面，a a光的折射角比光的折射角比b b光的折射角大光的折射角大C.C.從同一介質(zhì)以

36、相同方向射向空氣，其界面為平面，若從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，若b b光不光不能進(jìn)入空氣，則能進(jìn)入空氣，則a a光也不能進(jìn)入空氣光也不能進(jìn)入空氣D.D.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，a a光的反光的反射角比射角比b b光的反射角大光的反射角大【解析【解析】選選C C。雙縫干涉、單縫衍射說明光是一種波，光的偏。雙縫干涉、單縫衍射說明光是一種波，光的偏振說明光是一種橫波，選項振說明光是一種橫波，選項A A錯誤；由題圖可知，折射時偏折錯誤；由題圖可知，折射時偏折角大的是角大的是a a單色光，其折射率大，所以從空氣以相同方向射向

37、單色光，其折射率大，所以從空氣以相同方向射向同一介質(zhì)，同一介質(zhì)，a a光的折射角比光的折射角比b b光的折射角小，選項光的折射角小，選項B B錯誤；折射錯誤；折射率大的光越容易發(fā)生全反射，選項率大的光越容易發(fā)生全反射，選項C C正確；發(fā)生光的反射時，正確；發(fā)生光的反射時，若入射角相同，則反射角一定相同，選項若入射角相同，則反射角一定相同，選項D D錯誤。錯誤。3.3.如圖所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫如圖所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S S時，在光屏?xí)r，在光屏P P上上觀察到干涉條紋，要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以觀察到干涉條紋，要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以( ()

38、)A.A.增大增大S S1 1與與S S2 2的間距的間距B.B.減小雙縫屏到光屏的距離減小雙縫屏到光屏的距離C.C.將綠光換為紅光將綠光換為紅光D.D.將綠光換為紫光將綠光換為紫光【解析【解析】選選C C。雙縫干涉的條紋間距公式：。雙縫干涉的條紋間距公式：xx= = ，增大，增大S S1 1與與S S2 2的間距就是增大的間距就是增大d d，所以條紋間距變小，所以條紋間距變小，A A錯誤；減小雙縫錯誤；減小雙縫屏到光屏的距離就是減小屏到光屏的距離就是減小l，條紋間距減小，條紋間距減小，B B錯誤；紅光波長錯誤；紅光波長比綠光波長長，紫光波長比綠光波長短，所以將綠光換為紅光比綠光波長長，紫光波

39、長比綠光波長短，所以將綠光換為紅光可使條紋間距增大，可使條紋間距增大，C C正確，正確，D D錯誤。錯誤。dl【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】( (多選多選) )如圖所示，從點(diǎn)光源如圖所示，從點(diǎn)光源S S發(fā)出的一細(xì)束白光發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的色散現(xiàn)象，在光屏的abab間形成一條彩色光帶。下面的說法中正間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的是確的是( () )A.aA.a側(cè)是紅色光，側(cè)是紅色光，b b側(cè)是紫色光側(cè)是紫色光B.B.在真空中在真空中a a側(cè)光的波長小于側(cè)光的波長小于b b側(cè)光

40、的波長側(cè)光的波長C.C.三棱鏡對三棱鏡對a a側(cè)光的折射率大于對側(cè)光的折射率大于對b b側(cè)光的折射率側(cè)光的折射率D.D.在三棱鏡中在三棱鏡中a a側(cè)光的傳播速率大于側(cè)光的傳播速率大于b b側(cè)光的傳播速率側(cè)光的傳播速率【解析【解析】選選B B、C C。b b側(cè)是紅色光，側(cè)是紅色光，a a側(cè)是紫色光，在真空中側(cè)是紫色光，在真空中a a側(cè)側(cè)光的波長小于光的波長小于b b側(cè)光的波長，選項側(cè)光的波長，選項A A錯誤、錯誤、B B正確。三棱鏡對正確。三棱鏡對a a側(cè)側(cè)光的折射率大于對光的折射率大于對b b側(cè)光的折射率，在三棱鏡中側(cè)光的折射率，在三棱鏡中a a側(cè)光的傳播速側(cè)光的傳播速率小于率小于b b側(cè)光的傳播速率，選項側(cè)光的傳播速率，選項C C正確、正確、D D錯誤。錯誤。