(1)一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播.某時刻電場橫波圖象如圖4上所示.求該光波的頻率.(2)圖5表示兩面平行玻璃磚的截面圖.一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上.a.b是其中的兩條平行光線.光線a在玻璃磚中的光路已給出.畫出光線B從玻璃磚中管次出射的光路圖.并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù). 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示丁電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波。

(1)一單色光波在折射率為l.5的介質(zhì)中傳播,某時刻電場橫波圖象如圖1所示,求該光波的頻率。

(2)圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上.a(chǎn)、b 是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖,并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。

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麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波。
(1)一單色光波在折射率為l.5的介質(zhì)中傳播,某時刻電場橫波圖象如圖1所示,求該光波的頻率。
(2)圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上。a、b 是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖,并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。

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【選修3-4選做題】
麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波。
(1)一單色光波在折射率為l.5的介質(zhì)中傳播,某時刻電場橫波圖象如圖1所示,求該光波的頻率。
(2)圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上。a、b 是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖,并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。

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麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)-性,即光是電磁波.
(1)一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播,某時刻電場橫波圖象如圖1所示,求該光波的頻率.
(2)圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖,-束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上,a、b是其中的兩條平行光線.光線a在玻璃磚中的光路已給出.畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖,并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù).精英家教網(wǎng)
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麥克斯韋在1865年發(fā)表的(電磁場的動力學(xué)理論)一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波.一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播,某時刻電場橫波圖象如圖所示.求該光波的頻率.

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高考真題

1.【解析】通過手指的縫隙觀察日光燈,看到彩色條紋,是光的衍射現(xiàn)象。D不正確。

【答案】D

 

 2.【解析】由題可知單色光在玻璃球體發(fā)生了全反射,如圖24所示,

為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖.A、C為折射點(diǎn),B為反射點(diǎn),作OD

平行于入射光線,故,所以,

玻璃的折射率.                                

【答案】C                                                     圖24

 

3.【解析】依題意,畫出紅、藍(lán)光線經(jīng)過平板玻璃磚實(shí)的光路如圖25示。玻璃中的光速則為,設(shè)玻璃磚的厚度為d,在未發(fā)生全反射之前,光通過玻璃磚的時間為。由折射定律知,因此,,由于藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率,故玻璃對紅光的折射率n1小于對藍(lán)光的折射率n2且都大于1.5,考慮以上因素,                                                           

 

圖25

由此式可知,在未發(fā)生全反射之前,t1<t2

【答案】B

4.【解析】白光作楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),屏上將呈現(xiàn)彩色條紋,A錯;用紅光作光源,屏上將呈現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋(即黑條紋)相間,B對;紅光和紫光頻率不同,不能產(chǎn)生干涉條紋,C錯;紫光作光源,遮住一條狹縫,屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋,即間距不等的條紋,D對

【答案】BD

5.【解析】金屬絲圈的轉(zhuǎn)動,改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀,由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動無關(guān),仍然是水平的干涉條紋,D對。                      圖4

【答案】D

6.【解析】吹出的肥皂泡卻是彩色的,證時了光的干涉現(xiàn)象,熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距大致相同,說明了光的波動性.

【答案】BD

 

7.【解析】微波是電磁波,其波長在10-3m到10m之間;黑體的熱輻射是輻射電磁波;普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說

【答案】ACD

 

8.【解析】光導(dǎo)纖維傳遞光信號的是利用了幾何光學(xué)的全反射  ,全反射的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),且入射角等于或大于臨界角

【答案】全反射   光疏介質(zhì)   臨界角

 

9.【解析】設(shè)入射光線與1/4球體的交點(diǎn)為C,連接OC,OC即為 入射點(diǎn)的法線。因此,圖中的角α為入射角。過C點(diǎn)作球體水平表面的垂線,垂足為B。依題意,∠COB=α。又由△OBC知sinα=   設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為β,

由折射定律得                                                  

由以上式得                               圖26

由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角γ(見圖26)為30°。由折射定律得                 因此,所以

【答案】

10.【解析】(1)設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v,波長為λ,頻率為f,則

         f=                     ①

                     ②

聯(lián)立①②式得             ③

從波形圖上讀出波長m,代入數(shù)據(jù)解得

f=5×1014Hz

根據(jù)光線a在AC面的的入射角和折射角知玻璃磚的折射率,設(shè)此玻璃磚的臨界角為,解得,光線b在CD面上入射角和幾何關(guān)系可知為,因?yàn)?sub> ,故b在CD面上反生全反射;射到BD面的入射角由幾何關(guān)系可知為,因 ,故不會發(fā)生全反射而從BD面射出.根據(jù)折射定律可求得出射光線與界面法線的夾角為,故上述光路如

圖27所示。

【答案】(1)f=5×1014Hz(2)圖27所示

                                                      圖27

 

11.【解析】當(dāng)線光源上某一點(diǎn)發(fā)出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時,射到遮光邊緣O的那條光線的入射角最小。如圖28所示

若線光源底端在A點(diǎn)時,望遠(yuǎn)鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端,

設(shè)過O點(diǎn)液面的法線為OO1,則   

                ①

其中a為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有

          、                             圖28

同理,若線光源頂端在B1點(diǎn)時,通過望遠(yuǎn)鏡剛好可以看到此光源頂端,則。設(shè)此時線光源底端位于B點(diǎn)。由圖中幾何關(guān)系可得

         、

聯(lián)立②③式得              ④

【答案】

 

名校試題

1.【解析】 紅光折射率小于藍(lán)光折射率,由折射率公式n=c/v知紅光在同種介質(zhì)中的速度較大,即V1>V2; 由全反射公式sinc=1/n知紅光折射率小臨界角大; 所以藍(lán)光發(fā)生全反射時紅光依然有折射現(xiàn)象。選C

【答案】C

2.【解析】由于沒有確定幾何尺寸,所以光線可能射向Q的右側(cè)面,也可能射向Q的下表面,A錯誤;當(dāng)光線射向Q的下表面時,它的入射角與在P中的折射角相等,由于nP<nQ,進(jìn)入空氣中的折射角大于進(jìn)入P上表面的入射角,那么出射光線與下表面的夾角一定小于θ,B、C錯誤,D正確。

【答案】D

3.【解析】由能量守恒可知,A正確,B錯誤;由光子學(xué)說及光電效應(yīng)的規(guī)律可知,C錯誤,D正確。

【答案】AD

4.【解析】兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋是薄膜干涉,狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會看到彩色條紋是單縫衍射

【答案】C

5.【解析】單縫衍射的條紋是不等間距,中央亮紋又寬又亮

【答案】D

6.【解析】(1)ADEG

(2)如圖29所示,   

x=d(tanr2-tanr1)=d

  【答案】(1)ADEG    (2)d

 

7.【解析】反射角60°                 ③                 

由折射定律                                                 

                        ④

解得折射角r = 30°                   ⑤

因此反射光束1和透射光束2之間的夾角

【答案】

8.【解析】①連接BC,如圖30所示

在B點(diǎn)光線的入射角、折射角分別

標(biāo)為i、r,

Sini=5/10=/2, 所以,                             圖30

i=45°

由折射率定律:

在B點(diǎn)有:                            

Sin r=1/2  故:r=30°   BC=2Rcos r     t= BCn/C=2Rncos r/C

t=(/3) ×10-9s

②由幾何關(guān)系

可知        α=30°

【答案】(1)t=(/3) ×10-9s  (2)α=30°

 

9.【解析】①P3 應(yīng)刻的折射率  

  

② 最靠近0C邊的是紫光;

增大入射角度,紫光在刻度盤上最先消失

【答案】(1)    (2)紫光在刻度盤上最先消失

(3)該束光線第一次從CD面出射時的折射角。          

(結(jié)果可用三角函數(shù)表示)

10.【解析】(1)設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為i、r  r=30°

    根據(jù)  

  

(2)根據(jù)   

  • (3)光路如圖31所示 

    ab光線在AB面的入射角為45°

    設(shè)玻璃的臨界解為C,則

    sin45°>0.67,因此光線ab在AB面會發(fā)生全反射

    光線在CD面的入射角r′=r=30°                               圖31

    根據(jù) ,光線CD面的出射光線與法線的夾角

       由折射定律有:      ①

    又由幾何關(guān)系有:              ②

    解①②得 

    光線PC離直線AB的距離CD=Rsinα=10cm(1分)

    則距離直線AB10cm的入射光線經(jīng)折射后能到達(dá)B點(diǎn).

    【答案】(1)    (2)    (3)

    11.【解析】光恰要發(fā)生全反射時的臨界線射到屏幕S上的

    E點(diǎn)到亮區(qū)中心O′的距離r,就是所求最大半徑,

    設(shè)臨界角為C,如圖所示

         …………①                                      

        又 …………②

         …………③

        解得 …………④

    【答案】

    12.【解析】由光電效應(yīng)規(guī)律可知:當(dāng)陰極發(fā)射的光電子全部達(dá)到陽極A時,光電流達(dá)到飽和,由電流可知每秒到達(dá)陽極的電子數(shù),即每秒發(fā)射的電子數(shù).由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可計算最大的初動能,光強(qiáng)加倍,每秒鐘發(fā)射的光電子數(shù)加倍,但入射光頻率不變,發(fā)射的光電子的最大初動能不變.                                 

    (1)光電流達(dá)到飽和時,陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽極A,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù)

    根據(jù)愛因斯坦光電方程,光電子的最大初動能:

    J

    J.

    (2)如果照射光的頻率不變,光強(qiáng)加倍,根據(jù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù)

    光電子的最大初動能仍然是J.

    【答案】(1)J.    (2)J.

    考點(diǎn)預(yù)測題

    1.【解析】物體S和它的虛像S'以平面鏡來說總是對稱的,因此平面鏡以速度v沿OS方向向光源靠近時,若以平面鏡為參照物,則不難看出S是沿SS'連線逐漸向平面鏡靠近,所以S'也是沿SS'連線逐漸向平面鏡移動。由幾何知識和平面鏡成像特點(diǎn)可求出答案。設(shè)平面鏡從圖32所示的位置Ⅰ,移動位置Ⅱ,沿OS方向向光源移動的距離為L,速度v=與此同時,光源S沿S'連線向平面鏡移動距離d=Lsin30°,據(jù)物像對稱規(guī)律可知虛像沿SS'連線向平面鏡移動d=Lsin30°,所以像S'沿SS'連線向光源移動的距離為d'=2d=L。則像移動速率為v'=,故選C                                         

    【答案】C                                                    圖32

    2.【解析】根據(jù)光的直線傳播,可以作出人影形成的圖像,由圖中的幾何關(guān)系,可以求出路燈距地面的高度。如圖33所示,設(shè)圖中A點(diǎn)為路燈位置,AB為由路燈向地面引的垂線,GE為題述某時刻人的位置,ED為此刻地面上他的影子;再過2s,人位于HF,其對應(yīng)影子則位于FC.則由題意有:EF=vt=2m

    由于△ABD∽△GED,故有

      ----------①

    由于△ABC∽△HFC,故有                     圖33

      -----------②

    以GE=HF=1.7m,ED=1.3m,EC=EF十FC=2m+1.8m=3.8m分別代入①②兩式聯(lián)立解之可得路燈距地面的高度為AB=8.5m

    【答案】8.5m

    3.【解析】因?yàn)橥N介質(zhì)對紫光的折射率較大,故入射角相同時,紫光側(cè)移距離較大,A、B項(xiàng)錯;設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離,可見對于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。

    【答案】D

    4.【解析】點(diǎn)光源s射向圓形木板邊緣的光線進(jìn)入水中后折向水底,在水底以O(shè)為圓心,以R為半徑的圓形區(qū)域是點(diǎn)光源s發(fā)射的光線照射不到的影區(qū)(如圖34)

    ,

                          

    【答案】 

     

    圖34

    5.【解析】本題考查光的折射有關(guān)的知識,本題為中等難度題目。由該棱鏡的折射率為可知其臨界角C滿足:,可求出GG1右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射,其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。

    【答案】B

    6.【解析】如圖35所示,光線射到A或B時,入射角大于臨界角,發(fā)生全反射,而后由幾何關(guān)系得到第二次到達(dá)界面的時候垂直打出.O點(diǎn)為∆ABC的重心,設(shè)EC=x,則由幾何關(guān)系得到: .解得光斑半徑x=2r

    【答案】C                                                   圖35

     

    7.【解析】衍射現(xiàn)象說明光具有波動性,利用衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀對應(yīng),可以讓光攜帶不同的信息。所以選項(xiàng)BC正確。

    【答案】BC

    8.【解析】撤去一張紙后劈形空氣的薄膜的劈勢減緩,相同水平距離上,劈勢厚度變化減小,以致波程差變化減小,條紋變寬,條紋數(shù)量變少(變疏)故A正確。

    【答案】A

    9.【解析】真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù),利用的是從鍍膜前后表面反射回的相互疊加,增加光的強(qiáng)度,該技術(shù)對鍍膜的厚度有要求,即鍍膜厚度應(yīng)為自然光中主要色光的半波長的整數(shù)倍,故該技術(shù)運(yùn)用了光的干涉原理

    【答案】C

    10.【解析】太陽光是自然光,沿各個方向振動的光都有,所以在偏振片另一側(cè)可看到透射光;沿豎直方向振動的光,與的透振方向相同,能透過偏振光;沿與豎直方向成45°角的透振光,有部分能透過偏振片,故選ABD正確。

    【答案】ABD

    11.【解析】玻璃的透振方向是允許透過的偏振方向。要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體,即車燈的透射炮經(jīng)對面物體反射后能進(jìn)入本車車窗玻璃,則同一車前窗玻璃和前燈玻璃的透振方向必須相同,選項(xiàng)AC錯;若使對面的車燈不進(jìn)入車窗玻璃,則車窗玻璃的透振方向和對面車燈的透振方向必須豎直,B項(xiàng)中對面車燈光的偏振方向和本車車窗玻璃的透射方向相同,而D項(xiàng)符合垂直條件,故選項(xiàng)D正確。

    【答案】D

    12.【解析】因光子的頻率為=,又a、b、c三束單色光波長關(guān)系abc,得abd,已知用b光束照射某種金屬時,恰能發(fā)生光電效應(yīng),則c光束照射能發(fā)生光電效應(yīng),a光不能,故B、C錯,由光電效應(yīng)方程Ek=h-W,則c光束照射時,釋放出的光電子的最大初動能最大,D錯,所以只有A正確。

    【答案】A

    13.【解析】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程列式    ①

    又因?yàn)?sub>                                     ②

    聯(lián)立上式得:

    【答案】

     

    14.【解析】(1) hνmin= hc/λmax =13.6×1.6×10-19=2.2×10-18  J

            λmax=6.63 ×10-34×3×108 /2.2×10-18 =9.1×10-8  m

    (2)       hν0 =hc/λ=w=3.6×1.6×10-19 =5.76×10-19J

    λ=6.63 ×10-34×3×108 /5.76×10-19 =3.5×10-7m

    (3)  EKA ?EKK = e U ,EKK=hν-w

                  EKA=eU+ EKK =eU+hν-w=20+13.6-3.6=30eV

    【答案】(1)9.1×10-8  m (2)3.5×10-7m    (3)30eV

     

     

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