135??22.5?．当?1?22.5?，光线射向液面时，2刚好发生全反射，而当?＞22.5?时，光线经平面镜反射再射向液面时，才能从反射点
2??90??C?135?∴?1?90????90??的右上方射出，所以必须满足?＞22.5?．
同理，光线经平面镜向左上方以临界角射向液面，刚好发生全反射，如图乙有
2???90??C?45?，∴?2?90?????67.5?．若?＜67.5?时，光线能从反射点的左上方
射出．综合上述两种情况，若使光线能从液体表面射出，应满足22.5?＜?＜67.5?．
【例5】
【解析】 光路图如图所示，由几何知识sin?2?所以?1?arcsin【答案】 B
【例6】
＜解析＞ 由sinC?nrl?r22rl?r22，由折射定律sin?1?nsin?2得：sin?1?nrl?r22，
，所以答案选B．
1d可得，在MN曲面上发生全反射的临界角为37?，由于sinC?，故从曲面射nR出的光线在OM上的入射点到O点的最大距离为d?RsinC?0.6R，光线只能从圆弧NG1射出.
＜答案＞ B
【例7】
【解析】 如图所示，由n紫＞n红，所以紫光偏得最厉害，所以从a点射出的是紫光，从b点射出的是红
光．
【答案】 B
【例8】
【解析】 由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端面射入，然后从它的另一端面全部射出，
必须使光线在光导纤维中发生全反射现象．要使光线在光导纤维中经历的时间最长，就必须
1使光线的路径最长，即光对光导纤维的入射角最小．光导纤维的临界角为C?arcsin．
nL光在光导纤维中传播的路程为d??nL．
sinCc光在光导纤维中传播的速度为v?．
ndnLn2L?所需最长时间为tmax??． cvcn 讲述高端的，真正的物理学 高一·30次课学完高中物理·第18讲·教师版
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【例9】
【解析】 AB面上进入三棱镜的折射光线的折射角为?，则2?sin45?，若平行光射到AB∴??30?．sin?面上的入射点偏向A端，则折射光线将射到AC面上．入射点偏向B端，则折射光线将射到BC11面上．三棱镜材料的临界角为C∴sinC??，∴C?45?．由几何关系知，折射到AC面
n2上的光线入射角为60?＞C，所以发生全反射，没有光线透出，然后垂直射到BC面上，射出三棱镜．如图所示．由几何关系知，折射到BC面上的光线入射角为60?＞C，所以发生全反射，然后垂直AC面射出，如图所示．
【例10】
【解析】 由于黄光的折射率n小于紫光的折射率n，由全反射公式sinC?1，所以紫光的临界角C小，n更易实现全反射。由图可知，一种光发生了全反射，一种光刚好发生全反射，则已发生全反射的一定是紫光，而黄光既有折射光线OA，又有反射光线OB，所以OB为复色光，所以答案选C。
【答案】 C
【例11】
＜解析＞ 当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光板边缘O的那条
光线的入射角最小. 若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端. 设过O点液面的法线为OO1，则?AOO1??，其中?为此液体到空气的全反射临界角.
1由折射规律有sin??
n同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则?B1OO1??.设此时线光源底端位于B点.由图中几何关系可得sin??AB AB1解得n?AB?BB122AB得到n?1.25.
＜答案＞ 1.2 5
，又AB?8.0cm，BB1?6.0cm
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【例11】
该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，这不难理解．但是d既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱?由于S1、S2是两个相干波源且它们振动同步，所以某点到两波源的路程之差是波长的整数倍时，该点振动最强，从图中可以看出，d是S1、S2连线的中垂线上的一点，到S1、S2的距离相等，所以必然为振动最强点．描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移．每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的．故②③正确，选C． 【答案】 C
【例12】
（1）该图表示的是多普勒效应．选项D正确．
（2）从波长变化情况来看，波源正在移向A点，所以A正确．
（3）由于波源远离B点，所以，观察到波的频率最低的点是B点．B正确． 【答案】 （1）D （2）A （3）B
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第25讲 物理光学
例题精讲
【例1】 【解析】 由Δx?Lc?，式中L为缝到屏的距离，d为两缝间的距离，又因v???f，n?， dvLc，在双缝干涉实验中，若?、L不变，双缝间距d减小，条纹间距变大，故A项Δx??df?n错．若L、d不变，?变小条纹间距变小，故B项错．在L、d不变，条纹间距随入射光频率
L?c而变，故C项正确．在Δx?式中，若L、d、f不变，Δx与n有关，故D项正确．
d?f?n【答案】 CD 【例2】
【解析】 缺陷处干涉条纹向气隙较薄处弯曲，表明该处气隙偏厚，即被检平面有凹下． 【答案】 B 【例3】
【解析】 偏振片的作用是只允许一个振动方向的光通过，如果两个偏振片的透振方向互相垂直，则没
有光能同时通过两块偏振片，所以选项A、C正确，选项B错误，灯泡钨丝发光时，不同时刻、不同地点发出的光的振动方向不一定相同，所以转动灯泡是不起作用的．选项D错误．
【答案】 AC 【例4】 【答案】 D 【例5】
【解析】 紫光频率大于锌板极限频率，用紫光照射锌板时能发生光电效应，放出光电子，锌板带正电
荷，与锌板相连的验电器也带正电荷，验电器因带正电荷使指针发生偏转，故A、D正确，C错误．用红色光照射锌板，不发生光电效应，故B错误．
【答案】 AD 【例6】
【解析】 某种金属在光的照射下发生光电效应，它放出光电子的最大初动能，只与这种金属的逸出功
和入射光子的频率有关．当金属确定后，便只与入射光子的频率有关，光子能量E?hv，v越
1大，光子的能量越大．由mv2?hv?W0知，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，
2 讲述高端的，真正的物理学
高一·30次课学完高中物理·第18讲·教师版 24
与照射光的照射时间无关．
【答案】 BD 【例7】
【解析】 量变达到一定程度会发生质的变化，同学们不要用宏观的知识来认识光子，光子和别的物体
作用时是一份一份的．一定要注意到这一点．它具有波粒二象性．
【答案】 C
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