第13講光學(xué)貫通?知識(shí)脈絡(luò)研學(xué)?核心考點(diǎn)目錄索引

貫通?知識(shí)脈絡(luò)研學(xué)?核心考點(diǎn)考點(diǎn)一光的折射和全反射

B

命題角度2光的折射與全反射綜合應(yīng)用1.求解光的折射、全反射問(wèn)題的注意點(diǎn)(1)如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì),則無(wú)論入射角多大,都不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。(2)當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí),往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象,但在全反射現(xiàn)象中,不發(fā)生折射。(3)準(zhǔn)確作出光路圖,充分考慮三角形、圓的特點(diǎn),運(yùn)用幾何圖形中的角關(guān)系、三角函數(shù)、相似三角形、全等三角形等,仔細(xì)分析光傳播過(guò)程中的幾何關(guān)系。2.求解光的折射、全反射問(wèn)題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

圖2圖1A

解題思維鏈

甲

乙

考點(diǎn)二光的波動(dòng)性與電磁波命題角度1光的干涉、衍射和光的偏振

項(xiàng)目條件說(shuō)明光的干涉兩列光的頻率相等,相位差恒定,振動(dòng)方向相同光的衍射明顯條件:障礙物或狹縫的尺寸足夠小條紋寬度和間隔不均勻,亮度不均勻,中央亮條紋最寬最亮光的偏振光波只沿某一特定方向傳播自然光通過(guò)偏振片產(chǎn)生偏振光;自然光發(fā)生反射和折射可以成為部分偏振光或完全偏振光?？v波沒(méi)有偏振現(xiàn)象,光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波例5

(2024黑吉遼卷)某同學(xué)自制雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置:在紙板上割出一條窄縫,于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫,將該紙板與墻面平行放置,如圖所示。用綠色激光照射雙縫,能夠在墻面上觀察到干涉條紋。下列說(shuō)法可以使相鄰兩條亮條紋中心間距變小的是(

)A.換用更粗的頭發(fā)絲B.換用紅色激光照射雙縫C.增大紙板與墻面的距離D.減小光源與紙板的距離A

例6

(2025山東濟(jì)南一模)如圖所示,兩塊玻璃板左端搭在一起,右端夾住一金屬小球,使兩玻璃板間形成一楔形空氣薄膜。小球直徑會(huì)隨著溫度的升高而增大,玻璃板受溫度的影響忽略不計(jì)?，F(xiàn)用激光垂直照射玻璃板的上表面,會(huì)觀察到明暗相間的干涉條紋。當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)(

)A.干涉條紋的間距變小,條紋向左移動(dòng)B.干涉條紋的間距變小,條紋向右移動(dòng)C.干涉條紋的間距變大,條紋向左移動(dòng)D.干涉條紋的間距變大,條紋向右移動(dòng)A解析

當(dāng)溫度逐漸升高時(shí),小球直徑會(huì)隨著溫度的升高而增大,空氣膜的劈角變大,則相鄰亮條紋間距應(yīng)變小,條紋向左移動(dòng)。故選A。拓展變式1圖甲為牛頓環(huán)裝置示意圖,將一塊曲率半徑較大的平凸透鏡放在一塊玻璃平板上,用單色光照射透鏡與玻璃板,就可以觀察到一些明暗相間的同心圓環(huán),如圖乙所示。如果將下方的玻璃平板換成凸面朝上的平凸透鏡,如圖丙,則觀察到的條紋可能是(

)B解析

凸透鏡的凸球面和玻璃平板之間形成一個(gè)空氣薄膜,當(dāng)豎直向下的平行光射向平凸透鏡時(shí),尖劈形空氣膜上、下表面反射的兩束光相互疊加而產(chǎn)生干涉。同一半徑的圓環(huán)處的空氣膜厚度相同,上、下表面反射光程差相同,因此使干涉圖樣呈圓環(huán)狀。將下方的玻璃平板換成凸面朝上的平凸透鏡時(shí),在題圖乙中同一亮環(huán)對(duì)應(yīng)的薄膜這一厚度要內(nèi)移,對(duì)應(yīng)的牛頓亮環(huán)的半徑變小,其他環(huán)半徑依次變小,所以圓環(huán)半徑要變小,環(huán)更密,故選B。拓展變式2

(2024山東卷)檢測(cè)球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示,將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測(cè)滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間,用單色平行光垂直照射平板玻璃,形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測(cè)滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格,下列說(shuō)法正確的是(

)A.滾珠b、c均合格B.滾珠b、c均不合格C.滾珠b合格,滾珠c不合格D.滾珠b不合格,滾珠c合格甲

乙C解析

若滾珠b、c均合格,則平板玻璃間距離處處相等,不會(huì)產(chǎn)生干涉條紋。由題圖乙干涉條紋可知,平板玻璃間存在高度差,形成劈尖干涉。由條紋分布可知,滾珠a、b處高度一致,滾珠c處與滾珠a、b處存在高度差,故選項(xiàng)C正確。多題歸一

薄膜干涉中條紋間距公式的應(yīng)用

情境示例情境示例關(guān)鍵點(diǎn)撥

D

例8

(2024江蘇卷)用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕,左鏡片明亮,右鏡片暗,現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90°,會(huì)觀察到(

)A.兩鏡片都變亮B.兩鏡片都變暗C.兩鏡片沒(méi)有任何變化D.左鏡片變暗,右鏡片變亮D解析

立體影院的特殊眼鏡是偏光鏡,透過(guò)偏光鏡片觀察手機(jī)的液晶屏幕,偏光鏡片會(huì)過(guò)濾手機(jī)屏幕某一方向上的光線,根據(jù)液晶顯示器的顯示原理,將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90°,會(huì)觀察到左鏡片變暗,右鏡片變亮,D正確。

例9

(多選)(2025廣東汕頭一模)如圖所示,智能停車位下埋有LC振蕩電路組成的信號(hào)發(fā)射端。當(dāng)車輛靠近時(shí),相當(dāng)于在線圈中插入鐵芯,使線圈自感系數(shù)變大,引起LC電路中的振蕩電流頻率變化,接收電路電流隨之變化,實(shí)現(xiàn)智能計(jì)時(shí)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.當(dāng)車輛靠近停車位時(shí),LC振蕩電路中的振蕩電