高考系列考点分析一： 光学（关注光路图）

1、判断红光和紫光:：

1　步骤1：用画图法，延长原来的光线，比原来光线偏折的厉害的是紫光。

2　两率都高，两波都短，两易（易发生全反射，易发生光电效应）

3　一条光线在界面上一定上一定有反射光，但折射光可能有 可能没有

2、利用全反射来画光路图：1、从光疏到光密 2、大于临界角

一条光线在界面上一定上一定有反射光，但折射光可能有 可能没有

3、特别的仪器的折射：三角形棱镜、平行玻璃砖。

三棱镜对光线的作用：

① 光密三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向底面偏折.

② 光疏三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向顶角偏折.

③ 全反射棱镜（等腰直角棱镜）：当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出.当光线垂直于斜边射入时，在两直角边都发生全反射后又垂直于斜边射出.

平行玻璃砖：

当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线方向不变，只是位置发生侧移。

4、识记一些现象：

1　衍射：从笔缝里面看日光灯 ；泊松亮斑

2　折射：光的色散 门镜 彩虹

3　全反射：蜃景 光导纤维

4　干涉：薄膜干涉 （等厚干涉） 在薄膜的前后表面发生干涉 肥皂膜干涉

油膜干涉 检查平面的平整度 增透膜 增反膜

a、特别是干涉的相干光源的取得方法：1.利用激光：因为激光发出的是单色性极好

的光.2．设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率

必然相等）.利用双缝、楔形薄膜、空气膜、平面镜形成相干光源.

b、判断干涉的加强区和减弱区的方法：，看n是偶数还是

奇数。如果为偶数则是加强区，如果为奇数是减弱区

偏振|：偏振镜片 3D电影 全息照相 车窗设计

光既具有粒子性又具有波动性：

粒子性：光电效应 康普顿效应

波动性：衍射 干涉 偏振

电磁波谱

5、光电效应：

1　公式： hν =W+EK c=λf

2　极限频率的算法hν极=W

3　频率越高越容易发生光电效应，与光强度无关。光强度涉及是光子的数量，而光子能否

被吸收释放光电子取决的是频率f问题

6、干涉的实验：

1　装置的顺序：光源，滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏

2　

用测量头测出相邻的n亮（或暗）纹间的距离a；并利用公式计算出△x.

练习1：（红光和紫光）

1、一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射

出，变为a、b两束平行单色光，如图12-3-3所示，对于两束单色光来说（ ）

A．玻璃对 a光的折射率较小

B．a光在玻璃中传播的速度较大

C．b光每个光子的能量较大

D．b光的波长较长

2、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图中的( )

3、如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是（ ）

A、a侧是红色光，b侧是紫色光

B. 在真空中a侧光的波长大于b侧光的波长

C .三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率

D. 在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率

4、（河南省郑州市2008年高中毕业班第三次质量预测）彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b为两种单色光．以下说法正确的是（ ）

A．在真空中a光波长小于b光波长

B．a光光子能量大于b光光子的能量

C．在同一玻璃中a光速度小于b光速度

D．用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光干涉条纹宽

5、如图所示为一束白光照射到放置在空气中的玻璃三棱镜发生色散的光路示意图,a、b为其中两处折射出的单色光,以下说法中正确的是:（ ）

A.a光的光子能量小于b光的光子能量

B.在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度

C.用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光的宽

D.如果b光能使某种金属发生光电效应,则a光也一定能使该金属发生光电效应

6、（ 2008届安徽高考信息交流试卷）如图所示，一细束红蓝复色光与AB边垂直射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束,其中一束细光束为单色光束，若用和分别表示红、蓝单色光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（ ）

A．< 单色光束为红色

B．< 单色光束为蓝色

C．> 单色光束为红色

D．> 单色光束为蓝色

8、一复色光中只含有 a 、 b 两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．

①在真空中，a光的速度　　▲　　（选填“大于”、“等于”或“小于”）b光的速度．

②若用此复色光通过玻璃半球且经球心O射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是 ▲ ．

9、如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a，b两束，则（ ）

A．在水中a光的速度比b光的速度小

B．用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的间距

C．a、b两束光相比较，b光的波动性较强,a光的波动性较弱

D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失

10、两束不同频率的单色光a、b从空气以相同的入射角θ射入水中，发生了图所示的折射现象（α＞β）。下列结论中正确的是（ ）

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

11、一束红光和一束紫光以适当的角度射向玻璃，玻璃砖为半圆形，如图所示，红光与紫光出射光线都由圆心O点沿OC方向射出，则（ ）

A、AO是红光，它穿过玻璃砖所用的时间最少

B、AO是紫光，它穿过玻璃砖所用的时间最长

C、AO是红光，它穿过玻璃砖所用的时间最长、

D、AO是紫光，它穿过玻璃砖所用的时间最少

12、a、b两束平行单色光经玻璃三棱镜折射后沿如图方向射出，由此可以判断： （ ）

A、空气中a的波长大于b的波长

B、玻璃中a的速度等于b的速度

C、空气中a的频率高于b的频率

D、从玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角

13、△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题20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光的短

14、一束白光从顶角为的一边以较大的入射角ｉ射入并通过三棱镜在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则：

Ａ、红光最先消失，紫光最后消失

Ｂ、紫光最先消失，红光最后消失

Ｃ、紫光最先消失，黄光最后消失

Ｄ、红光最先消失，黄光最后消失

练习2、全反射

1、图示为一直角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n＝，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（ ）

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

3、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

5、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

6.如图是一个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=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 ( )

A.不能从圆孤射出 B.只能从圆孤射出

C.能从圆孤射出 D.能从圆孤射出

7、从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

8、如题20图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，

其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平

行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透

光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光

透出部分的弧长为

A B C D

练习3：平行玻璃砖

1、 如图所示，和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角从P点射入，，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过板后：

A． 传播方向相对于入射光方向向左偏转角

B． 传播方向相对于入射光方向向右偏转角

C、 红光在蓝光的左边

C． 红光在蓝光的右边

D．

2、如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两块的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中

A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能

B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能

C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能

D．只能是4、6中的某一条

3、一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则 （ ）

A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光

B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度

C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度

D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大

练习4 识记部分：

1、光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 （ ）

A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象

D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

2、下列说法正确的是 ( )

A.用分光镜观测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

3、下列有关光现象的说法正确的是 （ ）

A.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大

B.以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射

C.紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射

D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

4、用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（ ）

（A）当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°

（B）当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°

（C）当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°

（D）干涉条纹保持原来状态不变

5、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.光在不同种介质种沿直线传播

D.光的偏振现象说明光是纵波

6、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10－3 kg、速度为10－2 m/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

7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

9、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的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作

10、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

11、如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧不能观察到透射光？（ ）

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45°角振动的光

12、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.光具有粒子性 D.光具有波粒二象性

13、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90°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

练习5：光电效应

1、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为，则 （ ）

A.当用频率为的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B.当用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为2

C.当照射光的频率大于时，若增大，则逸出功增大

D.当照射光的频率大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

2、红光和紫光相比 （ ）

A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大

B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大

C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小

D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小

3、现有a、b、c三束单色光，其波长关系为.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定 （ ）

A.a光束照射时，不能发生光电效应

B.c光束照射时，不能发生光电效应

C.a光束照射时，释放出的光电子数目最多

D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小

4、了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年.爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献.某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是（ ）

A.所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动

B.光既具有波动性，又具有粒子性

C.在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大

D.质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系

5、某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34Js，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是（ ）

A.5.3×1014HZ，2.2J B.5.3×1014HZ，4.4×10-19J

C.3.3×1033HZ，2.2J D.3.3×1033HZ，4.4×10-19J

6、光电效应的实验结论是：对于某种金属 （ ）

A．光强越强，所产生的光电子的最大初动能就越大

B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小

D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

7、硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是 （ ）

A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置

B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出

C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关

D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应

8、关于光电效应，下列说法正确的是（ ）

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

练习六：实验 干涉实验

1、在杨氏双缝干涉实验中，如果 ( )

（A）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹

（B）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹

（C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹

（D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹

2、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.换一个两缝之间距离较大的双缝，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　 　。

3、如图6所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②_ _、③__ __、④__ _、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取_ 或_ _的方法。

4、现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

⑴将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。

⑵本实验的步骤有：

①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；

③用米尺测量双缝到屏的距离；

④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。

⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。

⑷已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。

答案 ⑴E D B ⑵单缝和双缝间距5cm~10cm，使单缝与双缝相互平行

⑶13.870 2.310 ⑷，6.6×102

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