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1、專題七振動和波動光及光的本性專題七振動和波動光及光的本性 1振動圖象和波動圖象的信息熱點熱點1振動和波動的綜合振動和波動的綜合 2.判斷波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的方法 (1)上下坡法(圖甲);(2)同側(cè)法(圖乙);(3)微平移法(圖丙) 例1一列簡諧波沿x軸傳播,t0時刻的波形如甲所示,A、P和Q為介質(zhì)中的三個質(zhì)點,A的振動圖象如圖乙所示下列判斷正確的是() A該波的傳播速度是2.5 m/s B該波沿x軸正方向傳播 C從t0到t0.4 s,P通過的路程為4 m D從t0時刻開始,P將比Q先回到平衡位置 審題指導解此類問題可按以下思路 (1)利用振動圖象確定周期及質(zhì)點的振動特點 (2)利用波動
2、圖象確定波長,分析波速 答案C 【借題發(fā)揮】 波動圖象和振動圖象的應用技巧 求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法: (1)分清振動圖象與波動圖象,此問題最簡單,只要看清橫坐標即可,橫坐標為x則為波動圖象,橫坐標為t則為振動圖象 (2)看清橫、縱坐標的單位,尤其要注意單位前的數(shù)量級 (3)找準波動圖象對應的時刻 (4)找準振動圖象對應的質(zhì)點 【針對訓練1】 (多選)某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播,下面左圖為t0.25 s時的波形圖,右圖為質(zhì)點P(x1.5 m處的質(zhì)點)的振動圖象,則下列說法正確的是() A該波向右傳播,波速為2 m/s B質(zhì)點L與質(zhì)點N的運動方向總相反 Ct
3、0.75 s時,質(zhì)點M處于平衡位置,并正在向正方向運動 Dt1.25 s時,質(zhì)點K向右運動了2 m 答案:ABC 熱點熱點2光的折射和全反射光的折射和全反射 例2如圖,三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,A30,B60.一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點射入三棱鏡,在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點射出若光線在P點的入射角和在M點的折射角相等,則: (1)求三棱鏡的折射率; (2)在三棱鏡的AC邊是否有光線透出?寫出分析過程(不考慮多次反射) 解析(1)光路圖如圖所示,圖中N點為光線在AC邊發(fā)生反射的入射點設(shè)光線在P點的入射角為i、折射角為r,在M點的入射角為r,折射角依題意也為i,有 i60
4、由折射定律有 sin insin r nsin rsin i 由式得rr OO為過M點的法線,C為直角,OOAC.由幾何關(guān)系有 MNCr 由反射定律可知 PNAMNC 聯(lián)立式得 【借題發(fā)揮】 光的折射和全反射問題的解題技巧 (1)在解決光的折射問題時,應根據(jù)題意分析光路,即畫出光路圖,找出入射角和折射角,然后應用公式來求解,找出臨界光線往往是解題的關(guān)鍵 (2)發(fā)生全反射時,光必須是由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)且入射角等于或大于臨界角若不符合全反射的條件,則要由折射定律和反射定律確定光的傳播情況 (3)在處理光的折射和全反射類型的題目時,根據(jù)折射定律及全反射的條件準確作出幾何光路圖是基礎(chǔ),利用幾何關(guān)系
5、、折射定律是關(guān)鍵 1光的干涉和衍射 (1)雙縫干涉和單縫衍射都是疊加的結(jié)果,只是干涉條紋是有限的幾束光的疊加,而衍射條紋是極多且復雜的相干光的疊加在雙縫干涉實驗中,光在通過其中的三個狹縫時,都發(fā)生了衍射而形成三個線光源所以,一般干涉現(xiàn)象中既有干涉又有衍射 (2)單縫衍射時,照射光的波長越長,中央亮紋越寬,所以衍射和干涉都能使白光發(fā)生色散現(xiàn)象,且中央白光的邊緣均呈紅色 (3)干涉和衍射的圖樣有相似之處,都是明暗相間的條紋,只是干涉條紋中條紋寬度和亮紋亮度基本相同,衍射條紋中條紋寬度和亮紋亮度均不等,中央亮紋最寬最亮熱點熱點3光的波動性光的波動性 3光的偏振 (1)光的偏振充分說明光是橫波,只有橫
6、波才有偏振現(xiàn)象 (2)偏振光的產(chǎn)生方式:自然光通過起偏器,通過兩個共軸的偏振片觀察自然光,第一個偏振片的作用是把自然光變?yōu)槠窆?,叫起偏器,第二個偏振片的作用是檢驗光是否為偏振光,叫檢偏器 例3(多選)關(guān)于光的波動性,下列說法正確的是() A一切波都能發(fā)生衍射 B在雙縫干涉實驗中,若雙縫發(fā)出的光到屏上某點的路程差等于半波長的整數(shù)倍,則該點一定是暗條紋 C在雙縫干涉實驗中,若用紅光照射其中一條狹縫,同時用綠光照射另一條狹縫,則屏上會出現(xiàn)紅綠相間的條紋 D一束自然光能通過某個偏振片,若以光束為軸旋轉(zhuǎn)這個偏振片,則通過偏振片的光強可能發(fā)生變化 E自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面的反射光和折射光都是
7、偏振光 解析衍射是波的特性,機械波、電磁波等一切波都能發(fā)生衍射,選項A正確;雙縫實驗中路程差等于半波長的奇數(shù)倍的點才是暗條紋,選項B錯誤;發(fā)生干涉的條件是光的頻率相同,紅光和綠光不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,選項C錯誤;自然光包含向各個方向“振動”的光,旋轉(zhuǎn)偏振片的方向,自然光通過偏振片后光的強度并不能改變,選項D錯誤;自然光發(fā)生反射、折射現(xiàn)象,其反射、折射光都是偏振光,選項E正確 答案AE 【針對訓練3】 (多選)(2014年南昌模擬)有關(guān)光的應用,下列說法正確的是() A拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度 B光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象 C用三棱鏡觀察白光看到的
8、彩色圖樣是光的折射形成的色散現(xiàn)象 D在光導纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射原理 E用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的衍射現(xiàn)象 解析:拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,由于玻璃反射光的干擾,景物的像往往比較模糊,而在鏡頭前加一個偏振片(偏振片的透振方向與反射光的振動方向垂直)可以減弱反射光,使景象更清晰,但是偏振片不能增加透射光的強度,選項A錯誤;光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象,選項B正確;用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是光的色散現(xiàn)象,利用了光的折射原理,選項C正確;在光導纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象,選項D正確;用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象,選項E錯誤 答案:BCD 光與波的組合問題 【典例剖析】(1)(2013年高考大綱全國卷)下列現(xiàn)象中,屬于光的衍射的是() A雨后天空出現(xiàn)彩虹 B通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋 C海市蜃樓現(xiàn)象 D日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋 【審題】抓住信息,準確推斷 【答案】(1)B(2)29145 【點題】突破瓶頸,穩(wěn)拿滿分 (1)對光學中的常見現(xiàn)象及原理不清晰而錯斷 (2)波的傳播速度和質(zhì)點的振動速度易混淆,不能將質(zhì)點的振動和波的傳播有機組合,找不準解題的突破口.