第13章 第2讲 光的干涉和衍射 光的偏振（word练习）-【导学教程】2025年物理新编高考大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书第444页] [基础题组] 1．(多选)关于下列光学现象，说法中正确的是(　　) A．电磁波和其他可见光一样，也能产生衍射现象 B．水中蓝光的传播速度比红光的慢 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 解析　一切波都有干涉、衍射现象，电磁波也是波，因此电磁波和其他可见光一样均具有干涉、衍射等现象，故A正确；蓝光的折射率大于红光的折射率，根据v＝知，水中蓝光的传播速度比红光慢，故B正确；光的偏振现象说明光是横波，故C错误；由于红光的波长大于蓝光的波长，根据条纹间距Δx＝λ，故在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽，故D正确。 答案　ABD 2．(多选)在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是(　　) A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象 B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象 C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象 D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象 解析　A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象。 答案　BC 3．(多选)(2023·南充高三适应性考试)关于黄光和蓝光，下列说法正确的是(　　) A．从玻璃到空气发生全反射时，蓝光的临界角小于黄光的临界角 B．同一种介质对蓝光的折射率大于对黄光的折射率 C．在同一种均匀介质中，黄光的波长大于蓝光的波长 D．在同一双缝干涉装置中，黄光的相邻亮条纹间距小于蓝光的相邻亮条纹间距 解析　由于黄光的折射率小于蓝光的折射率，根据公式sin C＝知，黄光的临界角大于蓝光的临界角，选项A、B正确；在同一种介质中，黄光的波长大于蓝光的波长，选项C正确；根据条纹间距公式Δx＝λ且黄光的波长长知，黄光的相邻亮条纹间距大于蓝光的相邻亮条纹间距，选项D错误。 答案　ABC 4．(多选)下列说法正确的有(　　) A．某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1 B．英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象 C．激光和自然光都是偏振光 D．麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波 答案　AB 5．(多选)下列说法正确的是(　　) A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小 B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同 C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度 解析　由Δx＝λ，从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距变大，选项A错误；做简谐振动的物体经过同一位置时，速度有两种可能的方向，所以速度不一定相同，故B正确；在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率，做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，故C正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，并不增加透射光的强度，选项D错误。 答案　BC 6.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为(　　) A．　　　　　　　　 B． C． D． 解析　出现第3条暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为×(2n－1)＝×(2×3－1)＝λ，而λ＝，所以|r1－r2|＝λ＝，故D项正确。 答案　D 7.(多选)某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气)，如图所示，特制容器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率。则下列说法正确的是(设空气的折射率为1)(　　) A．x2＜x1 B．x2＞x1 C．该矿泉水的折射率为 D．该矿泉水的折射率为 解析　把空气换成矿泉水后，根据v＝λf可知，入射光的频率f不变，光在介质中的传播速度减小，波长减小。根据干涉的条纹间距公式Δx＝λ可知，对同一个装置来说，波长减小，条纹间距减小，即x2＜x1，因n＝＝，易得该矿泉水的折射率为，A、C正确。 答案　AC 8.如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上，穿过三棱镜后垂直AB射出，a光和b光相比较，则(　　) A．a光的频率高 B．a光的波长短 C．a光在三棱镜中的速度小 D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽 解析　根据题图可以看出，经过玻璃三棱镜后，b光的偏折角度大，a光的偏折角度小，根据折射定律n＝知，玻璃三棱镜对b光的折射率大于对a光的折射率，则a光的频率低，b光的波长短，选项A、B错误；根据公式v＝知，a光在三棱镜中的速度大，选项C错误；根据干涉条纹间距公式Δx＝λ知，对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽，选项D正确。 答案　D [提升题组] 9.如图所示，一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光，∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角，下列说法中正确的是(　　) A．a种色光为紫光 B．在三棱镜中a光的传播速度最大 C．在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验，c光相邻亮条纹间距一定最大 D．若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时，屏上最终只有a光 解析　因为紫光的折射率最大，故c为紫光，选项A错误；因为a光为黄光，折射率最小，根据v＝可知，在三棱镜中a光的传播速度最大，选项B正确；c光的频率最大，故波长最短，根据Δx＝λ可知，在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验，c光相邻亮条纹间距一定最小，选项C错误；若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时，三种光在AC面上的入射角变大，因为∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角，故a、b两种光先后在AC面发生全反射，而c光不能发生全反射，故从AC面射出的只有c光，故屏上最终只有c光，选项D错误。 答案　B 10．如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射时合成一束复色光P，下列说法正确的是(　　) A．A光的频率小于B光的频率 B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度 C．玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率 D．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较小 解析　由题图可知，玻璃砖对B光的折射程度大，则nB＞nA，故B光的频率较大，故A正确，C错误；由v＝知，在玻璃砖中，vB＜vA，故B错误；两种单色光由玻璃射向空气时，由于sin C＝，所以CB＜CA，故D错误；故选A。 答案　A 11．(多选)如图所示，从点光源S发出的一束复色光，以一定的角度入射到玻璃三棱镜的表面，经过三棱镜的两次折射后分为a、b两束光。下面的说法中正确的是(　　) A．在三棱镜中a光的传播速率大于b光的传播速率 B．a光频率大于b光频率 C．若改变复色光的入射角，可在入射面发生全反射 D．a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa<Δxb 解析　经过三棱镜，b光的偏折角小于a光的偏折角，所以可以得b光的折射率小于a光的折射率，由公式v＝得知，在三棱镜中a光传播速率小于b光的传播速率，故A错误； 由于a光的折射率大于对b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，故B正确； 当光线由光疏介质射到光密介质时，因为光线靠近法线而折射，这时不会发生全反射，所以改变复色光的入射角，都不可能在入射面发生全反射，故C错误； 由于a光的频率大于b光的频率，所以a光的波长小于b光，根据公式Δx＝λ，a、b两束光分别通过同一双缝干涉时a光条纹间距小于b光条纹间距，故D正确。 答案　BD 12．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点P应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？ 解析　如图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程差Δr＝S2S2′， 当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在点P互相加强，点P出现亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2到达波峰(波谷)，则S1到达波谷(波峰)，这样由S1和S2发出的光在点P互相抵消，点P出现暗条纹。 频率为f1的单色光波长λ1＝＝m＝0.6×10－6 m＝0.6 μm 频率为f2的单色光波长λ2＝＝ m＝0.4×10－6 m＝0.4 μm 可见Δr＝λ1，Δr＝λ2 可见用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹。 答案　见解析 学科网（北京）股份有限公司 $$