第十二章物理光学复习提纲

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1、高三物理复习提纲 光学第十二章 光的性质内容知识点学习水平说明光的性质光的干涉 光的衍射B光的电磁说A光电效应 光子说A光的波粒二象性A对光本性的认识过程A观察光的干涉现象和衍射现象（学生实验）B一光的本性学说的历史发展牛顿：微粒说；惠更斯：波动说；麦克斯韦：电磁说；爱因斯坦：光子说；光的波粒二象性【典型例题】1 （1993上海）17世纪，物理学家 提出了光的波动说。为了解释 实验，爱因斯坦提出了光子说惠更斯，光电效应。2 （1997上海）关于光的本性，早期有牛顿的微粒说和惠更斯的 说，后来又有麦克斯韦的电磁说。本世纪初，为解释 现象，爱因斯坦提出了光子说波动，光电效应。3 （2006上海）人

2、类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是（ BCD）（A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的（B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性（C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波（D）光具有波粒两象性二光的波动性1光的干涉两束频率相同的光在空间互相叠加，某些区域振动始终加强，某些区域振动始终减弱，并且振动加强区域和减弱区域相互间隔，这种现象叫做光的干涉。要产生光的干涉现象，两个光源必须是相干光源。杨氏双缝干涉实验（托马斯杨）双缝干涉实验装置如图所示，其中单缝的作用是 ，双缝的作用是 ， 光屏的作用是 。观察到的现象是 产生线光源，产生两束振动情

3、况完全相同的光，观察干涉现象，等宽等亮的明暗相间条纹。双缝干涉中如果光源发出的是单色光，则干涉图样是明暗相间的条纹；如果光源是白光，则干涉图样是彩色条纹。双缝干涉图样的特征是相邻两亮条纹或暗条纹之间的距离总是相等的。在实验装置相同的情况下，用不同的单色光做实验，条纹间的距离是不同的，红光最宽，紫光最短。【典型例题】4 （1996上海）用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是A（ ）（A）相邻干涉条纹之间的距离相等（B）中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍（C）屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大（D）在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距5 （1994上海）用红光做

4、双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变 。如果改用白光做实验，在屏上将出现 色条纹小，彩。6 （1997全国）在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时C（ ） （A）只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失（B）红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在（C）任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮（D）屏上无任何光亮7 如图所示是做双缝干涉实验的示意图。先做操作1：用两块不同颜色的滤

5、色片分别挡住双缝屏上、下两半I和。接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝。若两块滤色片一块是红色，一块是蓝色，则AD（ ）（A）完成操作1后，光屏上出现的是图（b）图案，且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹（B）完成操作1后，光屏上出现的是图（c）图案，且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹（C）完成操作2后，光屏上出现的是图（b）图案，且甲是蓝色条纹，乙是红色条纹（D）完成操作2后，光屏上出现的是图（c）图案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹8 （2005广东）如图所示，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光源、 、 、 、遮光筒、光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可

6、采取 或 的方法滤光片 单缝 双缝减小双缝间距离，增大双缝到屏的距离。9 （2006全国）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： ABD。薄膜干涉【典型例题】10 （2002上海）如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，p是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的D（）11 （2008上海）用如图

7、所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图（a）是点燃的酒精灯（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线圈，将金属线圈在其所在的平面内缓慢旋转，观察到的现象是D（ ）（A）当金属线圈旋转30时，干涉条纹同方向旋转30（B）当金属线圈旋转45时，干涉条纹同方向旋转90（C）当金属线圈旋转60时，干涉条纹同方向旋转30（D）干涉条纹保持不变12 （2004全国）下面是四种与光有关的事实用光导纤维传播信号用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度一束白光通过三棱镜形成彩色光带水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是B（ ）（A） （B） （C） （D）13 如图所示是用干涉法检查某

8、块厚玻璃板的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤色片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的C？（ ）（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14 （2003上海）劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图a所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图b所示，干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等，（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，现

9、若将图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气膜后，从上往下观察到的干涉条纹A（ ）（A）变疏（B）变密（C）不变（D）消失2光的衍射光绕过障碍物（或孔隙）而偏离直线传播的现象叫做光的衍射。要观察到明显的光的衍射现象，障碍物（或孔隙）的尺寸必须比光波的波长小或与它差不多。单缝衍射单缝衍射图样的中央亮纹较宽，其两侧亮纹的亮度明显递减。红光单缝衍射蓝光单缝衍射白光单缝衍射【典型例题】15 （2005上海）部分电磁波的大致波长范围如图所示。若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用 波段的电磁波，其原因是 微波；要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近。16 （2000上海

10、）单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是A（ ）17 （1995全国）在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），可以看到C（ ）（A）黑白相间的直条纹（B）黑白相间的弧形条纹（C）彩色的直条纹 （D）彩色的弧形条纹18 （2007上海）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BC（ ）（A）光是电磁波 （B）光具有波动性（C）光可以携带信息 （D）光具有波粒二象性19 （2008上海）在杨氏双缝干涉实验中，如果BD（）（A）用白光作为光源

11、，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圆孔衍射 圆孔衍射图样是明暗相间的同心圆环刮胡刀片的阴影【典型例题】20 （2001上海）A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的 （填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径 （填“大于”或“小于”）图B所对应的圆孔的孔径衍射，小于。3电磁波谱麦克斯韦提出光的电磁说，后经赫兹实验证实。各种电磁波按频率由小到大的顺序排列构成了电磁波谱：无线电波、红外线、可见光

12、、紫外线、X射线、射线。在真空中有相同的传播速度c3.00108m/s。它们的波长，波速v，频率f的关系服从共同的规律vf红外线最显著的是热作用；紫外线最显著的是化学作用；X射线有非常强的穿透能力；射线的穿透能力更强。红光波长0.770.62微米，频率3.94.81014赫兹；紫光波长0.450.40微米，频率6.77.51014赫兹；【典型例题】21 （2004上海）下列说法中正确的是AD（ ）（A）光的干涉和衍射现象说明光具有波动性（B）光的频率越大，波长越大（C）光的波长越大，光子的能量越大（D）光在真空中的传播速度为3.00108m/s22 （1990上海）单色光从空气射到水中，它的B

13、（ ）（A）频率和波长都要改变（B）波长和传播速度都要改变（C）传播速度和颜色都要改变（D）频率和颜色都要改变23 （2006广东）目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波说法正确的是ACD（ ）（A）真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间（B）电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的（C）测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离（D）波长越短的电磁波，反射性能越强三光的粒子性1光电效应现象在光的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应。发射出的电子叫做光电子。光电效应的规律：（1）任何一种金属都有一个极限频

14、率0（或极限波长0），入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；（2）光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大；（3）光电子的发射几乎是瞬时的；（4）当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。光电效应规律中的前三条，都无法用经典的波动理论来解释。【典型例题】24 （1998上海）下列实验中，能证实光具有粒子性的是A（ ）（A）光电效应实验（B）光的双缝干涉实验（C）光的圆孔衍射实验（D）粒子散射实验25 （2001上海）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是AD（ ）（A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转（B）用红色光照

15、射锌板，验电器指针会发生偏转（C）锌板带的是负电荷（D）使验电器指针发生偏转的是正电荷26 （2008上海）如图所示，用导线将验电器与洁净鋅板连接，触摸锌板使验电器指示归零，用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带 电（选填“正”或“负”）；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会偏转，说明金属锌的极限频率 红外线的频率（选填“大于”或“小于正，大于”）。27 对光电效应作出合理解释的物理学家是A（ ）（A）爱因斯坦 （B）玻尔 （C）查德威克 （D）德布罗意28 （2005上海）2005年被联合国定为“世

16、界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献有AC（ ）（A）创立“相对论”（B）发现“X射线”（C）提出“光子说”（D）建立“原子核式模型”29 （1998上海）某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是C（ ）（A）延长光照时间 （B）增大光的强度（C）换用波长较短的光照射 （D）换用频率较低的光照射30 （1992全国）已知铯的极限频率为4.5451014赫，钠的为6.0001014赫，银的为1.1531015赫，铂的为1.5291015赫。当用波长为0.375微米的光照射它们时，可发生光电效应的是 铯、钠。31 （2003全国）下表

17、给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功（1019J）3.04.35.96.26.6现用波长为400nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（普朗克常量h6.61034Js ，光速c3.0108m/sA）（ ）（A）2种 （B）3种 （C）4种 （D）5种32 （2006上海）利用光电管产生光电流的电路如图所示。电源的正极应接在 端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8A， 则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是 个（已知电子电量为 l.61019Ca，51013）。33 （1990全国）用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应D

18、（ ）（A）改用红光照射（B）增大绿光的强度（C）增大光电管上的加速电压（D）改用紫光照射34 （2004上海）在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是入射光波长太大（或反向电压太大）：_。35 （2003上海）在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么AC（ ）（A）A光的频率大于B光的频率，（B）B光的频率大于A光的频率，（C）用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b（D）用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a2光

19、子说爱因斯坦提出光子说。在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比，即Eh，式中h叫做普朗克恒量，h6.631034焦秒。光子说能很好地解释光电效应。【典型例题】36 （2003上海）爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学的方法来说，这属于C（）（A）等效替代（B）控制变量（C）科学假说（D）数学归纳37 （1996全国）红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是A（ ）（A）红光 （B）橙光 （C）黄光 （D）绿光38 （2000上海）下列关于光的说法中正确的是BD（ ）（A）在真空中红光波长比紫光波长短（B）红

20、光光子能量比紫光光子能量小（C）红光和紫光相遇时能产生干涉现象（D）红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射39 （2000上海）某脉冲激光器的耗电功率为2103瓦，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为108秒，携带的能量为0.2焦耳，则每个脉冲的功率为 瓦，该激光器将电能转化为激光能量的效率为 2103，0.001。40 红宝石激光器发射的是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一个红宝石激光器，发射功率为P1.0106W，所发射的每个光脉冲持续的时间t1.0109s，波长为693.4nm（1nm1109m），则：每列光脉冲的长度l m，其中含有 个光子（普朗克恒量h6.631034Js0.3，3.51015）。四光的波粒二象性光既具有波动性，又有粒子性，光具有波粒二象性。在宏观上，大量光子传播往往表现为波动性；在微观上，个别光子在与其它物质作用时，往往表现为粒子性。【典型例题】41 关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是D（ ）（A）光子既有粒子性又有波动性（B）个别光子表现为粒子性，大量光子表现为波动性（C）光直线传播时表现为粒子性，干涉时表现为波动性（D）干涉中，明条纹处是光子能到达的，暗条纹处是光子不能到达的第 10 页 共 10 页