2020版高中物理 第十三章 章末总结课件 新人教版选修3-4

章末总结单元回眸构建网络真题链接体验高考链接一:光的波动性D1.(2018·北京卷,15)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后()A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色解析:白光通过双缝形成中间为白色、两侧为彩色的干涉条纹,当在光源与单缝之间加上红色滤光片后,只透过红光,屏上出现红光(单色光)的干涉条纹,即为红色的明、暗相间的条纹,中间仍为亮纹,选项D正确.2.(2017·上海卷,4)用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为()B解析:由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过的路程之差,则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一条水平线上,故同一条干涉条纹必然是水平的,由此可知只有选项B正确.ACD3.(2017·全国Ⅱ卷,34)(多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动解析:根据双缝干涉中条纹间距表达式Δx=ldλ可知,要增大条纹间距Δx可使波长λ增大,λ红λ绿λ蓝,选项A正确,B错误;也可以减小双缝间距d,或者增大缝到屏幕的距离,选项C,D正确,E错误.4.(2015·全国Ⅰ卷,34)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1Δx2(填“”“=”或“”).若实验中红光的波长为630nm,双缝与屏幕的距离为1.00m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm,则双缝之间的距离为mm.解析:根据公式Δx=ldλ,红光波长大于绿光波长,因此Δx1Δx2.根据题意,条纹间距Δx=10.561mm=2.1mm,所以d=lx=3.00×10-4m=0.300mm.答案:0.3005.(2016·江苏卷,12B)在杨氏干涉实验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7m,双缝间的距离d=1mm,双缝到屏的距离l=2m.求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距.解析:相邻亮条纹的中心间距Δx=ldλ,由题意知,亮条纹的数目n=10,解得L=nld,代入数据得L=1.178×10-2m.答案:1.178×10-2m链接二:光的折射和全反射6.(2018·全国Ⅰ卷,34)如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°.一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为.若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角(填“小于”“等于”或“大于”)60°.解析:根据光路的可逆性,在AC面,入射角为60°时,折射角为30°.根据光的折射定律有n=sinsinir=sin60sin30=3.玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,沿同一路径入射时,r角仍为30°不变,对应的i角变大,因此折射角大于60°.答案:3大于7.(2018·全国Ⅱ卷,34)如图,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°.一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出.EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中点.不计多次反射.(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角;解析:(1)光线在BC面上折射,由折射定律有sini1=nsinr1,式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角.光线在AC面上发生全反射,由反射定律有i2=r2式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角.光线在AB面上发生折射,由折射定律有nsini3=sinr3式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角.由几何关系得i2=r2=60°,r1=i3=30°F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=(r1-i1)+(180°-i2-r2)+(r3-i3)联立解得δ=60°.答案:(1)60°(2)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?解析:(2)光线在AC面上发生全反射,光线在AB面上不发生全反射,有nsini2≥nsinCnsini3式中C是全反射临界角,满足nsinC=1则棱镜的折射率n的取值范围应为233≤n2.答案:(2)233≤n28.(2018·全国Ⅲ卷,34)如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上.D位于AB边上,过D点作AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察.恰好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2cm,EF=1cm.求三棱镜的折射率.(不考虑光线在三棱镜中的反射)解析:过D点作AB边的法线NN′,连接OD,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图所示.根据折射定律有nsinα=sinβ,①式中n为三棱镜的折射率.由几何关系可知β=60°,②∠EOF=30°,③在△OEF中有EF=OEsin∠EOF,④由③④式和题给条件得OE=2cm.⑤根据题给条件可知,△OED为等腰三角形,有α=30°,⑥由①②⑥式得n=3.答案:3