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D.紫光以45°的入射角入射
【解析】如图所示,由题意可知,O2A为偏移距离Δx,有:
dΔx=·sin(i-r)
cos rsin in= sin r
若为同一单色光,即n值相同.当i增大时,r也增大,但i比r增大得快,sin(i-r)>
d
0且增大,>0且增大,故A、C选项错误.
cos r
若入射角相同,则:
cos i
Δx=dsin i(1-)
22n-sini
即当n增大,Δx也增大,故选项B错误、D正确. [答案] D
【点评】①某束单色光照到介质表面,当入射角增大时,折射角也增大,但入射角比折射角增大得快.
②一束复色光经过平板玻璃也会发生色散现象,即射出光的边缘出现彩色,只是当玻璃较薄时这个现象不太明显.
●例8 一足够大的水池内盛有某种透明液体,液体的深度为H,在水池的底部中央放一点光源,其中一条光线以30°的入射角射到液体与空气的界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为105°,如图6-6甲所示,则可知( )
图6-6甲
A.液体的折射率为 2
2
B.液体的折射率为
2
C.整个水池表面都有光射出 D.液体表面亮斑的面积为πH2
【解析】由题意知i+r=180°-105°=75° r=75°-30°=45°
sin r
故折射率n==2 sin i
1
该液体的临界角C=arcsin=45°
n
可得液体表面亮斑的半径如图6-6 乙所示,r=H
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图6-6乙
故亮斑面积为: S=πH2. [答案] AD
【点评】利用反射定律、折射定律和几何知识,解出折射角是解本题的关键. 五、干涉、衍射与偏振 1.干涉与衍射的比较
光的干涉与衍射现象是光的波动性的表现,也是光具有波动性的证据.两者的区别是:光的干涉现象只有在符合一定条件下才发生;而光的衍射现象却总是存在的,只有明显与不明显之分.
光的干涉现象和衍射现象在屏上出现的都是明暗相间的条纹,但双缝干涉时条纹间隔均匀,从中央到两侧的明纹亮度不变化;而单缝衍射的条纹间隔不均匀,中央明纹又宽又亮,从中央向两侧,条纹宽度减小,明纹亮度显著减弱.
2.光的偏振
横波的振动矢量垂直于波的传播方向振动时,偏于某个特定方向的现象叫偏振.纵波只能沿着波的传播方向振动,所以不可能有偏振,光的偏振现象证明光是横波.光的偏振现象在科技、生活中的应用有:照相机镜头上的偏振片、立体电影等.
●例9 图6-7所示为一竖直的肥皂膜的横截面,用单色光照射薄膜,在薄膜上产生明暗相间的条纹,下列说法正确的是( )
图6-7
A.薄膜上的干涉条纹是竖直的 B.薄膜上的干涉条纹是水平的
C.用蓝光照射薄膜所产生的干涉条纹的间距比用红光照射时的小
D.干涉条纹是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果
【解析】光从肥皂膜的前后表面反射形成相干光,其路程差与薄膜厚度有关;在重力作用下,肥皂膜形成上薄下厚的楔形,在同一水平面上厚度相等,形成亮纹(或暗纹).因此,干涉条纹应是水平的.又因蓝光的波长小于红光的波长,所以用蓝光照射薄膜所产生的干涉条纹的间距较红光的小.综上所述,选项B、C、D正确.
[答案] BCD
【点评】本题主要考查的是薄膜干涉形成的原因,以及干涉条纹与入射光波长之间的关系.
六、光电效应的规律与应用
●例10 如图6-8所示,用导线将验电器与洁净锌板连接,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,发现验电器的指针张角减小,此现象说明锌板带________(填“正”或“负”)电;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发生偏转,说明金属锌的极限频率________(填“大于”或“小于”)红外线的频率.[2008年高考·上海物理卷]
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图6-8
【解析】因锌板被紫外线照射后发生光电效应,验电器指针带正电荷而偏转;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,与锌板接触时,电子与验电器指针上的正电荷中和,而使张角减小;用红外线照射锌板时,验电器指针的偏角不变,锌板未发生光电效应,说明锌板的极限频率大于红外线的频率.
[答案] 正 大于
【点评】光电效应在物理学史上具有较重要的意义,需要熟记其现象、清楚地理解其产生的机制.
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(二)热 学 知识网络
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