物理光學(xué)高考大題通常會(huì)涉及到以下內(nèi)容:
1. 光的干涉和衍射現(xiàn)象,如雙縫干涉和單縫衍射。
2. 光的偏振現(xiàn)象,包括反射光和折射光的偏振。
3. 光的電磁理論的應(yīng)用,包括光電效應(yīng)和光的粒子性。
高考真題示例:
1. 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,用一個(gè)偏振片作為起偏器和檢偏器,以白屏作為反射面,在空氣中觀(guān)察到單縫衍射條紋。如果將這個(gè)系統(tǒng)放入折射率為 n 的透明體中,則下列說(shuō)法正確的是:入射光相對(duì)于原來(lái)的入射光發(fā)生了(發(fā)散度增大)n倍;入射光的強(qiáng)度相對(duì)于原來(lái)的入射光強(qiáng)度減弱了(n-1)倍。
2. 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用分光儀測(cè)量某單色光的波長(zhǎng),調(diào)節(jié)分光儀時(shí),發(fā)現(xiàn)其中兩個(gè)反射鏡 M 和 N 不在同一水平直線(xiàn)上,則該同學(xué)所測(cè)得的波長(zhǎng)值與真實(shí)值相比( )
A. 偏大 B. 偏小 C. 偏大或偏小 D. 沒(méi)有影響
請(qǐng)注意,以上題目和答案僅供參考,實(shí)際高考真題的答案可能會(huì)有所不同。在解答光學(xué)大題時(shí),需要熟練掌握各種光學(xué)現(xiàn)象的原理和應(yīng)用,并能夠靈活運(yùn)用光學(xué)的相關(guān)理論解釋實(shí)際問(wèn)題。
【例題】一束平行光從空氣射向一薄平板玻璃,已知該玻璃對(duì)空氣的折射率為1.5,光線(xiàn)與玻璃板表面成30°角,求:
(1)光線(xiàn)在玻璃中的傳播速度;
(2)光線(xiàn)在玻璃中的波長(zhǎng);
(3)該玻璃對(duì)紅光的折射率。
【分析】
(1)根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度公式$v = \frac{c}{n}$可求得光在玻璃中的傳播速度;
(2)根據(jù)波速公式$v = \lambda f$可求得光在玻璃中的波長(zhǎng);
(3)根據(jù)臨界角公式$\sin C = \frac{1}{n}$可求得該玻璃對(duì)紅光的折射率。
【解答】
(1)光線(xiàn)在空氣中的傳播速度為$v_{0}$,則有$v_{0} = \frac{c}{n_{0}}$,其中$n_{0}$為空氣的折射率,又因?yàn)楣饩€(xiàn)與玻璃板表面成30°角,所以光線(xiàn)在玻璃中的傳播速度為$v = \frac{c}{n}$,聯(lián)立解得$v = \frac{c}{1.5}$;
(2)光在玻璃中的波長(zhǎng)為$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{c}{v_{0}\sin 60^{\circ}} = \frac{\sqrt{3}}{3}c$;
(3)由臨界角公式$\sin C = \frac{1}{n}$可得$\sin 30^{\circ} = \frac{1}{n_{r}}$,解得$n_{r} = 2$。
這道高考大題考查了光的折射定律、折射率、光速、波長(zhǎng)等光學(xué)知識(shí),綜合性較強(qiáng),需要學(xué)生具有一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)和解題能力。