《【高三物理專題總結(jié)】8光的本性》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【高三物理專題總結(jié)】8光的本性（12頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第 1頁 第 3 講 光的本性 光的波動性 一 知識分析 1 光的微粒說 牛頓主張光的微粒說 后期愛因斯坦進(jìn)一步完善微粒說 它能夠解釋光的直迸 反 射等現(xiàn)象 典型現(xiàn)象 光電放應(yīng) 2 光的波動說 惠更斯提出光的波動學(xué)說 后期有麥克斯韋的電磁說 1 干涉 雙縫干涉 圖 1 現(xiàn)象 等間距的明暗相間的條紋 若是白光形成彩色條紋 并且波長越長條紋越寬 原理 光的路程差為波長的整數(shù)倍時(shí) 光波同相疊加 形成明條紋 光的路程差為半波長奇數(shù)倍時(shí) 光波反相疊加 形成暗條紋 應(yīng)用 檢查工件表面是否光潔 薄膜干涉 光照到楔形薄膜上時(shí) 同一列入射光波在此膜 的前后表面反射的兩列波相互疊加 發(fā)生光的干 涉 產(chǎn)生明暗相同的條紋 若是白光形成彩色條紋 應(yīng)用 光學(xué)儀器上的增透膜 2 光的衍射 現(xiàn)象 單縫衍射形成中央寬兩邊窄的明暗相同的條紋 圓孔衍射中形成一亮斑 周圍形成不等間 距的光環(huán) 泊松亮斑 二 針對訓(xùn)練 1 下列有關(guān)說法正確的是 A 用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí) 中央明條紋的邊緣呈現(xiàn)紅色 B 用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí) 若將其中一個(gè)縫擋住 使其不透光 則屏上將出現(xiàn)一條亮線 C 白光照射到玻璃裂縫上將出現(xiàn)彩色條紋 這是光的衍射現(xiàn)象 D 分別用紅光和紫光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 在屏上出現(xiàn)的紅光亮條紋間距比紫光的大 2 用單色光照射單縫 觀察光的衍射 下列說法正確的是 A 單縫越窄 衍射現(xiàn)象越明顯 B 單縫越寬 衍射現(xiàn)象越明顯 C 照射光的波長越長 衍射現(xiàn)象越明顯 D 照射光的波長越短 衍射現(xiàn)象越明顯 單縫 提供線光源 雙縫 提供相干光源 圖 1 第 2頁 3 表面附有油膜的透明玻璃片 當(dāng)有陽光照射時(shí) 可以玻璃處的表面和邊緣分別看到彩色圖樣 這 兩種現(xiàn)象 A 都是色散 B 都是干涉 C 前者是干涉 后者是色散 D 前者是色散 后者是干涉 4 在下列說法中 正確的是 雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的衍射現(xiàn)象 夜間觀看到天邊 星座的位置比實(shí)際位置高 這是光的折射現(xiàn)象 豎直放置的鐵絲框中的肥皂膜 在太陽光的照射下形成彩色水平干涉條紋 在壓緊的兩塊平板玻璃表面上看到的彩色花紋是光的色散現(xiàn)象 A B C D 5 關(guān)于薄膜干涉 下述說法中正確的是 A 干涉條紋的產(chǎn)生是由于光的膜的前后表面反射的兩列光波疊加的結(jié)果 B 干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果 C 干涉條件是等間距的平行線時(shí) 說明膜的厚度處處相等 D 觀察薄膜干涉時(shí) 應(yīng)在入射光的同一側(cè) 6 圖 2 為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象示意圖 圖中 a 圖為用綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)屏上觀察到條紋情況 a 為中 央亮條紋 b 圖為換用另一顏色的單色光實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的條紋情況 a 為中央亮條紋 則下列說法 正確的是 A b 圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋 表明紅光波長較長 B b 圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋 表明紫光波長較長 C b 圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條件 表明紫光波長較短 D b 圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條件 表明紅光波長較短 7 如圖 3 所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平的裝置 所用單色光是用普通光源加濾 光片產(chǎn)生的 檢查所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的 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 8 光學(xué)鏡頭涂一層薄膜叫做增透膜 以下說法正確的是 A 增透膜的作用是為了減少光的反射損失 增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度 B 增透膜的厚度等于入射光的真空中波長的 1 4 C 增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的 1 4 D 因?yàn)樵鐾改ず穸纫话氵x為適合綠光反射時(shí)相互抵消 紅光 紫光的反射不能完全抵消 所以涂有 增透膜的鏡頭呈淡紫色 第 3頁 9 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 下列說法正確的是 n為自然數(shù) 為光波波長 在距雙縫路程相等的點(diǎn)形成暗條紋 在距雙縫的路程差為 n 的點(diǎn)形成亮條紋 在距雙縫的路程差為 2 n 的點(diǎn)形成亮條紋 在距雙縫的路程差為 1 2 n 的點(diǎn)形成暗條紋 A B C D 10 下列情景屬于光的哪一種現(xiàn)象 通過狹縫看日光燈可見彩色條紋 是光的 現(xiàn)象 通過三棱鏡看書上的字 邊緣出現(xiàn)彩色 是光的 現(xiàn)象 陽光下水面上的油膜呈現(xiàn)彩色花紋 是光的 現(xiàn)象 增透膜是利用光的 現(xiàn)象使反射光的強(qiáng)度減至最弱 光的電磁波譜及光電效應(yīng) 一 知識分析 1 光的電磁說 1 內(nèi)容 麥克斯韋認(rèn)為光是一種電磁波 其主要依據(jù)是光和電磁波有共同的傳播速度 c 3 0 10 8 m s 都不需要傳播媒質(zhì) 都是橫波 德國物理學(xué)家赫茲在實(shí)驗(yàn)上給出了驗(yàn)證 2 電磁波譜 2 在垂直于傳播方向的平面上 只沿一個(gè)特定方向振動的光叫做偏振光 橫波只沿著某一個(gè)特定的 方向振動 只有橫波才有偏振現(xiàn)象 光是一種橫波 自然光包含著垂直于傳播方向上沿一切方向振動 的光 而且沿著各個(gè)方向振動的光波的強(qiáng)度都相同 太陽 電燈等豐通光源發(fā)出的光是自然光 無線電波 自由電子振蕩而產(chǎn)生 作用 通訊 紅外線 作用 遙感 加熱 可見光 原子外層電子受激產(chǎn)生 紫外線 作用 殺菌 化學(xué)作用 X謝線 原子內(nèi)層電子受激產(chǎn)生的 作用 透視 探傷 射線 原子核受激產(chǎn)生的 作用 探傷 第 4頁 3 光電效應(yīng) 光子說是愛因斯坦受到普朗克的啟示提出的 空間傳播的光是一份一份的 每一份就叫做一個(gè)光 子 每一個(gè)光子的能量是Eh 規(guī)律 1 任何一種金屬都存在一個(gè)極限頻率 入射光的頻率大于這個(gè)頻率時(shí) 才能發(fā)生光的電效應(yīng) 2 光子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān) 只與入射光的頻率有關(guān) 隨入射光的頻率增大而增 大 3 光子幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的 時(shí)間不超過 10 9 s 4 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí) 飽和光電流與入射光的強(qiáng)度成正比 4 光的波粒二象性 光同時(shí)具有粒子性和波動性 少量粒子時(shí)顯出粒子性 大量粒子時(shí)顯示出波動性 頻率越高的粒 子 粒子性越強(qiáng) 頻率越低的粒子 波動性越強(qiáng) 二 針對訓(xùn)練 1 在應(yīng)用電磁波的特性時(shí) 有下列實(shí)際情況 醫(yī)院里常用 X射線對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒 醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒 人造衛(wèi)星對地球拍攝是利用紫外線照相有較好的分辨能力 人造衛(wèi)星對地球拍攝是利用紅外線照相有較好的穿透能力 其中正確的是 A 只有 B 只有 C D 2 下列關(guān)于光的說法中正確的是 A 在真空中紅光波長比紫光波長短 B 紅光光子能量比紫光光子能量小 C 紅光和紫光相遇時(shí)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D 紅光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射 紫光照射該金屬時(shí)一定也有電子向外發(fā)射 3 如圖所示為光電管工作原理圖 當(dāng)有波長 指真空中的波長 下同 為 o 的光照射陰極 K時(shí) 電流表中有光電流通過 則 A 換用波長為 1 1 o 的光照射陰極 K 時(shí) 電流表中一定沒有光電 流通過 B 換用波長為 2 2 o 的光照射陰極 K 時(shí) 電流表中一定有光電流 通過 C 若用波長為 o 的光照射陰極 K時(shí) 照射光的強(qiáng)度不變 將滑動變阻器的觸頭 P 逐漸由圖示位置 向 B 端移動時(shí) 電流表示數(shù)可能不變 D 如果斷開 S 電流表示數(shù)必為零 第 5頁 4 1895 年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)一郵一種穿透本領(lǐng)很大的射線 叫倫琴射線 利用倫琴射線 在工業(yè) 上可檢查金屬部分件內(nèi)部的砂眼 裂紋等 在醫(yī)學(xué)上透視人體 可檢查體內(nèi)的病變和骨折的情況 如 圖是一種能產(chǎn)生倫琴射線的倫琴射線管及其工作電路 A 高壓電源是一種直流電源 且 b端為電源正極 B 高壓電源是一種高頻電源 C 從陽極 A激發(fā)出的是高速電子流 D 從陽極 A 激發(fā)出的是高頻電磁波 5 一種電磁波射到 1m的孔上 所觀察到衍射現(xiàn)象的明顯的 這種波屬于 A 射線 B 倫琴射線 C 可見光 D 無線電波 6 紅光和紫光相比較 下列說法正確的是 A 紅光的頻率比紫光高 B 經(jīng)同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí) 紅光的干涉條紋比紫光寬 C 在同一種介質(zhì)中 紅光的速度比紫光大 D 紅光的熱作用比紫光強(qiáng) 7 認(rèn)為光波和無線電波都是電磁波的理由中 不正確 的是 A 在真空中傳播的速度相同 B 傳播可以不需要介質(zhì) C 都能發(fā)生反射 折射 干涉和衍射現(xiàn)象 D 都是由振蕩電路中自由電子的運(yùn)動產(chǎn)生的 8 氣象衛(wèi)星向地面發(fā)送的云圖 是由衛(wèi)星上的紅外線感應(yīng)器接收云層發(fā)出的紅外線而形成的圖象 云圖上的黑白程度由云層的溫度高低決定 這是利用了紅外線的 A 不可見性 B 穿透性 C 熱效應(yīng) D 化學(xué)效應(yīng) 9 關(guān)于光電效應(yīng) 下列說法中正確的是 A 金屬的逸出功與入射光的頻率成正比 B 光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無關(guān) C 用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能大 D 對于任何一種金屬都存在一個(gè) 最大波長 入射光的波長大于此波長時(shí) 就不能產(chǎn)生光電效應(yīng) 第 6頁 10 愛因斯坦的光子論認(rèn)為 A 光是能量不連續(xù)的一份一份光子在空間的高速傳播 每個(gè)光子的能量與光的頻率成正比 B 光子入射到金屬表面時(shí) 其能量可被金屬中某一個(gè)電子全部吸收 并有一部分立即轉(zhuǎn)化為電子的 動能 C 金屬表面的電子要從金屬逸出 必須克服金屬原子核引力作一份功 因而發(fā)生光電效應(yīng)的條件是 入射光子的能量大于這份功 D 一定頻率的光照射金屬時(shí) 若有電子逸出 則每個(gè)電子離開金屬表面時(shí)必須有同樣大小的動能 11 入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng) 若入射光的強(qiáng)度減弱 而頻率保持不變 那么 A 從光照至金屬表面上到發(fā)光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加 B 逸出的光電子的最大初動能將減小 C 單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少 D 有可能不發(fā)生光電效應(yīng) 12 紅 橙 黃 綠四種單色光中 光子能量最小的的是 A 紅光 B 橙光 C 黃光 D 綠光 13 在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中 原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連 用弧光燈照射鋅板時(shí) 驗(yàn) 電器指針就張開一個(gè)角度 這是 A 鋅板帶正電 指針帶負(fù)電 B 鋅板帶負(fù)電 指針帶正電 C 鋅板帶正電 指針帶正電 D 鋅板帶負(fù)電 指針帶負(fù)電 14 三種不同的入射光 A B C 分別照射到三種不同的金屬 a b c 表面 恰好可使金屬中逸出光 電子 若三種入射光的波長 A B C 則 A 用入射光 A 照射金屬 b 或 c 金屬 c 可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 B 用入射光 A 與 B 同時(shí)照射金屬 c 金屬 c 可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 C 用入射光 C 照射金屬 a 均可使金屬 a 發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 D 用入射光 B 或 C 照射金屬 a 均可使金屬 a發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 15 某激光器發(fā)射波長為 的激光 發(fā)射功率為 P 光速為 c 普朗克恒量為 h 該激光器每秒鐘發(fā) 射的光子數(shù)為 A hP c B hP c C Pc h D Ph c 第 7頁 三 高考真題 1 北京理綜 15 6分 在下列各組的兩個(gè)現(xiàn)象中都表現(xiàn)出光具有波動性的是 A 光的折射現(xiàn)象 色散現(xiàn)象 B 光的反射現(xiàn)象 干涉現(xiàn)象 C 光的衍射現(xiàn)象 偏振現(xiàn)象 D 光的直線傳播現(xiàn)象 光電效應(yīng)現(xiàn)象 2 06 年全國 紅光和紫光相比 A 紅光光子的能量較大 在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)紅光的速度較大 B 紅光光子的能量較小 在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)紅光的速度較大 C 紅光光子的能量較大 在同一處介質(zhì)中傳播時(shí)紅光的速度較小 D 紅光光子的能量較小 在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)紅光的速度較小 3 06 四川卷 現(xiàn)有 a b c 三束單色光 其波長關(guān)系為 a b c 用 b 光束照射某種金屬時(shí) 恰 能發(fā)生光電效應(yīng) 若分別用 a 光束和 c 光束照射該金屬 則可以斷定 A a 光束照射時(shí) 不能發(fā)生光電效應(yīng) B c 光束照射時(shí) 不能發(fā)生光電效應(yīng) C a 光束照射時(shí) 釋放出的光電子數(shù)目最多 D c 光束照射時(shí) 釋放出的光電子的最大初動能最小 4 08 年北京卷 下列說法正確的是 A 用分光鏡觀測光譜是利用光折射時(shí)的色散現(xiàn)象 B 用 X光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng) C 光導(dǎo)纖維輿信號是利用光的干涉現(xiàn)象 D 門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象 5 08 年天津卷 下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是 A 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 若僅將入射光由紫光改為紅光 則條紋間距一定變大 B 以相同入射角從水中射向空氣 紫光能發(fā)生全反射 紅光也一定能發(fā)生全反射 C 紫光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射 紅光照射該金屬時(shí)也一定有電子向外發(fā)射 D 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí) 往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 6 下列哪組現(xiàn)象說明光具有波粒二象性 A 光的色散和光的干涉 B 光的干涉和光的衍射 C 泊松亮斑和光電效應(yīng) D 以上說法都不正確 7 09 福建卷 光在科學(xué)技術(shù) 生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用 下列說法正確的是 A 用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 B 用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象 C 在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象 D 光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象 第 8頁 8 09 寧夏卷 1 5分 關(guān)于光電效應(yīng) 下列說法正確的是 填入選項(xiàng)前的字母 有填錯(cuò) 的不得分 A 極限頻率越大的金屬材料逸出功越大 B 只要光照射的時(shí)間足夠長 任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) C 從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大 這種金屬的逸出功越小 D 入射光的光強(qiáng)一定時(shí) 頻率越高 單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 9 09 廣東物理卷 4 硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件 下列表述正確的是 A 硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置 B 硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出 C 逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān) D 任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng) 第 9頁 光學(xué)檢測 1 一束單色光從空氣射入玻璃中 則其 A 頻率不變 波長變長 B 頻率變大 彼長不變 C 頻率不變 波長變短 D 頻率變小 波長不變 2 已知一束可見光 a 是由 m n p 三種單色光組成的 檢測發(fā)現(xiàn)三種單色光中 n p 兩種色光的頻 率都大于 m色光 n 色光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng) 而 p 色光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 那么 光 束 a 通過三棱鏡的情況是 3 下面是四種與光有關(guān)的事實(shí) 用光導(dǎo)纖維傳播信號 用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度 一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶 水面上的油膜呈現(xiàn)彩色 其中 與光的干涉有關(guān)的是 A B C D 4 人眼對綠光最為敏感 正常人的眼睛接收到波長為 530nm的綠光時(shí) 只要每秒有 6 個(gè)綠光的光子 射入瞳孔 眼睛就能察覺 普朗克常量為 s J 34 10 63 6 光速為 s m 10 0 3 8 則人眼能察覺到 綠光時(shí)所接收到的最小功率是 A 18 10 3 2 W B 19 10 8 3 W C 48 10 0 7 W D 48 10 2 1 W 5 分別用波長為 和 3 4 的單色光照射同一金屬板 發(fā)出的光電子的最大初動能之比為 1 2 以 h 表示 普朗克常量 c 表示真空中的光速 則此金屬板的逸出功為 A 1 2 hc B 2 3 hc C 3 4 hc D 4 5 h c 第 10頁 6 如圖所示 只含黃光和紫光的復(fù)色光束 PO 沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱后 被分成兩光 束 OA 和 OB 沿如圖所示方向射出 則 A OA 為黃光 OB 為紫光 B OA 為紫光 OB 為黃光 C OA 為黃光 OB 為復(fù)色光 D Oa 為紫光 OB 為復(fù)色光 7 圖示為一直角棱鏡的橫截面 bac 90 abc 60 一平行細(xì) 光束從 O點(diǎn)沿垂直于 bc面的方向射入棱鏡 已知棱鏡材料的折射率 n 2 若不考慮原入射光在 bc 面上的反射光 則有光線 A 從 ab 面射出 B 從 ac 面射出 C 從 bc 面射出 且與 bc 面斜交 D 從 bc 面射出 且與 bc 面垂直 8 氫原子的能級圖如圖所示 欲使一處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而 變成氫離子 該氫原子需要吸收的能量至少是 A 13 6eV B 10 20eV C 0 54eV D 27 20eV 9 在下列各組的兩個(gè)現(xiàn)象中都表現(xiàn)出光具有波動性的是 A 光的折射現(xiàn)象 色散現(xiàn)象 B 光的反射現(xiàn)象 干涉現(xiàn)象 C 光的衍射現(xiàn)象 偏振現(xiàn)象 D 光的直線傳播現(xiàn)象 光電效應(yīng)現(xiàn)象 10 水的折射率為 n 距水面深 h 處有一個(gè)點(diǎn)光源 岸上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的直 徑為 A 2 h tan arc sin n 1 B 2 h tan arc sin n C 2 h tan arc cos n 1 D 2 h cot arc cos n a b c o n E eV 4 0 85 3 1 51 2 3 40 1 5 0 54 0 第 11頁 11 光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示 其內(nèi)芯和外套材料不同 光在內(nèi)芯中傳播 以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法 正確的是 A 內(nèi)芯的折射率比外套大 光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射 B 內(nèi)芯的折射率比外套小 光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā) 生全反射 C 內(nèi)芯的折射率比外套小 光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā) 生折射 D 內(nèi)芯的折射率比外套相同 外套的材料有韌性 可以起保 護(hù)作用 12 下列說法正確的是 A 用分光鏡觀測光譜是利用光折射時(shí)的色散現(xiàn)象 B 用 X光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng) C 光導(dǎo)纖維輿信號是利用光的干涉現(xiàn)象 D 門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象 第 12頁 參考答案 光的本性 二 針對訓(xùn)練 1 AD 2 AC 3 C 4 A 5 AD 6 A 7 C 8 ACD 9 D 10 衍射 色散 干涉 干涉 二 針對訓(xùn)練 1 D 2 BD 3 BD 4 D 5 D 6 BC 7 D 8 C 9 D 10 AC 11 C 12 A 13 C 14 CD 15 D 三 高考真題 1 C 2 B 3 A 4 A 5 A 6 C 7 A 8 AC 9 A 光學(xué)檢測 1 C 2 A 3 B 4 A 5 B 6 C 7 BC 9 C 10 A 11 A 12 A