内容正文:
猜想02 光学(55题)
备注:本猜想所有题均选自去年全国各地名校的期末考试好题,每个题型均有5道题。本节内容共15种题型,共55题
01光的直线传播与反射 2
02光的折射现象 3
03光的折射定律、折射率 4
04根据反射与折射画出光路图 5
05折射率的波长表达式和速度表达式 7
06光的全反射现象 9
07发生全反射的条件、临界角 10
08根据条件画出全反射的光路图 12
09折射和全反射的综合应用 13
10全反射的应用 15
11光的干涉、衍射、偏振和激光 16
01光的直线传播与反射
1.(23-24高二下·天津河东·期末)为了装点夜景,常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示,水下有一点光源S,同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个有光射出的圆形区域,俯视如图乙所示,环状区域只有b光,中间小圆为复色光,下列说法正确的是( )
A.a光发生全反射的临界角大 B.a光在真空中的传播速度更大
C.水对a光的折射率小于对b光的折射率 D.用同一装置做双缝干涉实验,b光条纹间距更大
2.(23-24高二上·河北承德·期末)下列现象中,属于光的折射的是( )
A.湖中倒影 B.小孔成像
C.插入水中部分的筷子看上去弯了 D.日食
3.(22-23高二下·甘肃临夏·期末)甘肃省临夏州胭脂湖公园广场沿胭脂湖岸而建,华丽的灯柱包绕广场四周,三座造型独特的石拱桥连在一处,碧绿的湖水从公园中逶迤穿行。关于胭脂湖中的光现象,下列说法正确的是( )
A.在胭脂湖水中看到了石拱桥的倒影属于光的折射现象
B.人在岸上看到胭脂湖中的鱼是鱼的虚像,真实的鱼在所看到像的上方
C.光从胭脂湖水面上方空气射入湖水中时,可能不发生折射
D.透过胭脂湖岸上树叶的缝隙,看到太阳呈现的彩色光环,这是光的干涉现象
4.(22-23高二下·福建泉州·期末)绿光在水中波长和紫光在真空波长相等,水对绿光折射率( )
A.水对紫光折射率略小于 B.绿光与紫光频率比
C.绿光与紫光在真空波长比 D.绿光在真空速度大于紫光的
5.在处理某些物理问题时,人们常常采取建立理想化模型的方法进行研究.运用理想化模型的方法,可以使我们充分发挥理性思维中的抽象和想象的力量,分离事物的本质特性和非本质特性及影响事物的主要因素和次要因素,便于认识事物的本质特征和规律.以下选项都属于物理理想化模型的是( )
A.①单摆 ②光线 ③质点 ④理想变压器
B.①匀强电场 ②电阻箱 ③系统 ④点电荷
C.①光滑平面 ②机械波 ③点电荷 ④匀强磁场
D.①轻质弹簧 ②天平 ③点光源 ④电场线
02光的折射现象
6.(23-24高二下·湖北咸宁·期末)两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置,相邻两侧面相互平行,一束白光从棱镜的左侧入射,从棱镜B的右侧出射,则出射光是( )
A.一束白光 B.白光带 C.平行彩色带 D.不平行彩色带
7.(23-24高二下·河南焦作·期末)下图中所呈现的光现象,属于光的干涉的是( )
A.图1中插入水中的筷子看起来折断了 B.图2中阳光下的肥皂膜呈现彩色图样
C.图3中水中的气泡看上去特别明亮 D.图4中戴上特制眼镜观看立体电影
8.(多选)(23-24高二下·湖南湘西·期末)如图所示,彩虹在水中的倒影十分清晰。关于彩虹的成因及倒影,下列说法正确的是( )
A.彩虹的成因是光的反射 B.彩虹的成因是光的折射
C.彩虹的倒影是由光的折射引起的 D.彩虹的倒影是由光的反射引起的
9.(多选)(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)如图所示,两束单色光a和b从水中射向水面的O点,它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知( )
A.在水中时a光和b光的传播速度不同
B.两束光在从水进入空气时频率均变小
C.从水中射向空气时,a光全反射的临界角比b光小
D.真空中a光的波长比b光长
10.(22-23高二下·福建泉州·期末)美丽的彩虹是由于太阳光照射在众多微小的“水球”而发生的反射和折射现象。如图所示是某一均匀介质球的截面图,AB、CD是该介质球的两条直径,,一束激光以平行于AB的方向从C点射入介质球,经过一次折射打到B点。设光在空气中的传播速度为c,则该介质球的折射率为 ,光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为 。
03光的折射定律、折射率
11.(23-24高二下·贵州毕节·期末)如图所示为一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面,为圆上两点,一束单色光沿方向射入,然后从点射出,已知,,该有机玻璃圆柱的半径为1m,真空中光速m/s,,。下列说法正确的是( )
A.光在该有机玻璃中的传播速度为m/s
B.光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为
D.光在该有机玻璃圆柱中沿路径传播时间约为s
12.(24-25高二上·贵州安顺·期末)如纵截面图所示,P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜,叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P,其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面,已知材料的折射率分别为nP、nQ。则从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角( )
A.若nP < nQ时,锐角等于θ B.若nP < nQ时,锐角大于θ
C.若nP = nQ时,锐角等于θ D.若nP = nQ时,锐角小于θ
13.(多选)(24-25高二上·辽宁抚顺·期末)如图所示,a、b为两束不同频率的单色光,以相同的入射角射到玻璃砖的上表面,入射点分别为A、B。经玻璃砖上表面折射后两束光相交于P点,已知,下列说法正确的是( )
A.玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率
B.玻璃对b光的折射率大于玻璃对a光的折射率
C.在玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度
D.在玻璃砖中,b光的传播速度大于a光的传播速度
14.(23-24高二下·青海·期末)如图所示,一束可见光穿过玻璃三棱镜后,变为三束单色光。关于a光、b光和c光,下列说法正确的是( )
A.b光可能是红光 B.a光的频率大于c光的频率
C.b光的波长小于a光的波长 D.在玻璃砖中,a光的传播速度小于c光的传播速度
15.(23-24高二上·江苏南京·期末)如图所示,一束光沿圆心方向从半圆形表面射入玻璃半球后从底面射出。入射光线与法线的夹角为,折射光线与法线的夹角为。已知光在真空中的速度为。求:
(1)这束光在此玻璃半球中的折射率
(2)这束光在此玻璃半球中的传播速率。
04根据反射与折射画出光路图
16.(23-24高二下·广东韶关·期末)如图所示是光线由空气射入半圆形或矩形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气中的光路图,O点是半圆形玻璃砖的圆心。关于下列图说法不正确的是( )
A.甲图中入射角大于折射角 B.乙图中光的传播路线不发生偏折
C.丙图中折射光线在玻璃砖的下界面发生全反射 D.丁图中入射光线和出射光线平行
17.(多选)(23-24高二下·吉林·期末)如图所示,一束黄光自空气射入水中,入射光线经过A点,折射光线经过B点,入射点没有画出,实线以上为空气,实线以下为水,A、B连线与实线交于O点,下列说法正确的是( )
A.入射点在O点左侧
B.黄光从空气中射入水中时,波长变长
C.该光路与鱼看人的光路相似,人的像偏低
D.若入射光是一束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点
18.(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图所示,等腰三角形为一棱镜的横截面,;一平行于边的细光束从边射入棱镜,在边反射后从边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A.甲光的频率比乙光的高
B.在真空中的传播速度,甲光比乙光的大
C.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
D.在棱镜内边反射时的入射角,甲光比乙光的大
19.(23-24高二下·北京丰台·期末)如图所示,一束激光AO 沿半径方向射入空气中截面为半圆形的玻璃砖,O点是玻璃砖的圆心。已知光线AO的入射角,它的反射光线与折射光线的夹角为90°。
(1)画出反射和折射光路图,并标出折射角r;
(2)求这种玻璃的折射率n;
(3)分析说明当入射角时,是否会发生全反射现象。
20.(22-23高二下·广西南宁·期末)半圆形玻璃砖的横截面如图所示,圆心为O,半径为R,是水平直径,,一细光线以i=53°的入射角从水平直径AB上的C点射入玻璃砖,折射光线从半圆的最低点D射出。取,,真空中的光速为c,玻璃砖周围可看成真空环境。求:
(1)玻璃砖对该光线的折射率n;
(2)该光线在玻璃砖中传播的时间t。
05折射率的波长表达式和速度表达式
21.(23-24高二下·云南昭通·期末)水面下深处有一点光源,发出两种不同颜色的光和,光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由两种单色光所构成的复色光圆形区域,周围为光构成的圆环。若光的折射率为,则下列说法正确的是( )
A.光从水中进入空气中传播速度变大,波长变短
B.复色光圆形区域的面积为
C.在水中,光发生全反射的临界角比光的小
D.用同一装置做双缝干涉实验,光的干涉条纹比光的窄
22.(23-24高二下·福建福州·期末)随着科技的不断发展,光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一,光纤通信利用光信号还传递数据,具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用,如图所示,一条长直光导纤维的长度为d,一束单色光从右端面中点以的入射角射入时,恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射,且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c,若改变单色光的入射方向,则从右端射入的光能够传送到左端,光在光导纤维内传输的最长时间为( )
A. B. C. D.
23.(多选)(23-24高二下·四川广元·期末)如图所示,横截面为等边三角形的棱镜ABC,一束平行于截面的复色光从空气射向AB边的D点,BD长为AB长的四分之一,入射方向与AB边的夹角为,进入三棱镜折射后分为a、b两束单色光,a光偏折到BC边的E点,b光偏折到F点,已知,则下列判断正确的是( )
A.a光的频率大于b光的频率
B.a光在棱镜中传播速度较大
C.入射方向与边AB垂直时,a光不能从BC边出射
D.分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距较大
24.(多选)(23-24高二下·湖南长沙·期末)如图是由折射率的材料制作的光学器件的切面图,内侧是O以为圆心,R为半径的半圆,外侧为矩形,其中。一束单色光从BC的中点射入器件,入射角为α,满足,光线进一步射到内侧圆面时恰好发生全反射,不计光线在器件内的多次反射,已知光在真空中的速度为c。则( )
A.光线在折射后的折射角为 B.光在器件中的传播速度
C.光在器件中传播的时间 D.内侧圆面发生全反射的入射光线与反射光线恰好垂直
25.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)如图所示,一个圆柱形桶的底面直径为,高为。当桶内没有液体时,从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内液体的深度等于桶高的一半时,仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的点C,C、B两点相距。已知光在空气中的速度约为。求:
(1)液体的折射率;
(2)光在该液体中传播的速度。
06光的全反射现象
26.(23-24高二下·北京朝阳·期末)以下现象能显著说明光具有波动性的是( )
A.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹 B.水中的气泡看上去特别明亮
C.白光经过三棱镜后得到彩色图样 D.用紫外线照射锌板,使电子从锌板表面逸出
27.(22-23高二上·江苏淮安·期末)以下光学现象的判断正确的是( )
A.图甲中潜水员认为水面以上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,这是全反射现象
B.图乙中心的亮斑被称为“泊松亮斑”,圆孔越小衍射越明显
C.图丙是竖直金属环肥皂膜的干涉条纹照片,在白光下是水平的彩色条纹
D.图丁中水里的气泡看上去特别明亮,是因为光的折射
28.(22-23高二下·福建泉州·期末)如图为物理老师将熏黑的铁球放入水中演示实验图。铁球看上去变得锃亮,是因为光的( )
A.干涉 B.衍射 C.全反射 D.偏振
29.下列描述正确的是( )
A.在光的折射现象中,光路是不可逆的 B.水中的气泡看上去特别亮,是因为全反射现象
C.光在任何介质中的传播速度相同 D.光在同种介质中一定沿直线传播
30.(23-24高二上·山东潍坊·期末)生活中有许多美妙的光现象,下列对光现象的认识正确的是( )
A.著名的泊松亮斑是光的干涉形成的
B.水中的气泡看上去特别明亮,主要是由于光的折射引起的
C.观看3D立体电影时,观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的衍射
07发生全反射的条件、临界角
31.(23-24高二下·四川遂宁·期末)如图所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是( )
A.a光的频率较大
B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度
C.在相同的条件下,a光更容易发生衍射
D.a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角
32.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)为迎接2025年哈尔滨亚冬会的到来,部分商家在冰雕中安装了一光源,将该光源水平放置于冰下方处,该光源可看成点光源,光源发出黄光时,可在冰表面上观察到黄色圆,如图所示。已知冰对黄光的折射率约为,则圆的直径d为( )
A. B. C. D.
33.(23-24高二下·湖南张家界·期末)一半圆形玻璃砖的横截面如图所示,AB为直径,O为圆心,一束单色光垂直入射到AB面上的C点,在玻璃砖内恰好发生全反射,经三次全反射后从AB面上的D点(图中未画出)出射,出射光线与入射光线平行,则玻璃砖对该单色光的折射率为( )
A. B. C. D.
34.(多选)(23-24高二下·四川广安·期末)在平静的水面下有一红色点光源发出的红光,在水面上形成一个面积为S的圆形光斑。则在同一位置,将红色点光源换成紫色点光源后( )
A.紫光在水面上形成的圆形光斑面积大于S
B.紫光在水面上形成的圆形光斑面积小于S
C.要使紫光在水面形成的圆形光斑面积等于S,应将点光源适当上移
D.要使紫光在水面形成的圆形光斑面积等于S,应将点光源适当下移
35.(多选)(23-24高二下·山西太原·期末)如图所示,高度为a且足够大的透明长方体,上表面中心有一点光源S,可向各个方向射出单色光,该单色光在透明体中的折射率。下列选项正确的是( )
A.该单色光在长方体中发生全反射的临界角为30°
B.该单色光在长方体中发生全反射的临界角为45°
C.下表面有光射出的圆面积为
D.下表面有光射出的圆面积为
08根据条件画出全反射的光路图
36.(23-24高二上·江苏南通·期末)如图所示,是用透明介质做成的三角形棱镜的横截面图,其中。两束光a、b垂直入射到棱镜AB面上,透明介质对两束光的折射率均为,两束光在棱镜中传播的时间分别为、。则两束光从棱镜中射出时( )
A.a在b的上方,且 B.a在b的上方,且
C.a在b的下方,且 D.a在b的下方,且
37.(2023·山东烟台·二模)水面上漂浮一半径为的圆形荷叶,一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶,其运动的轨迹与荷叶径向平行,已知水的折射率为,则在小蝌蚪穿过荷叶过程中,在水面之上看不到小蝌蚪的时间为( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
38.(2023·湖北·高考真题)如图所示,楔形玻璃的横截面POQ的顶角为,OP边上的点光源S到顶点O的距离为d,垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射,OQ边上有光射出部分的长度为( )
A. B. C. D.
39.某同学想用以下方法测液体的折射率,取一个半径的薄软木塞,在它的圆心处插上一枚大头针,让软木塞浮在液面上,调整大头针插入软木塞的深度,使它露在外面的长度,这时从液面上方的各个方向向液体看,恰好看不到大头针,则下列说法正确的是( )
A.液体的折射率
B.光在液体中传播的速度是
C.液体发生全反射的临界角C满足
D.恰好看不到大头针的原因是发生了光的折射现象
40.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用,如图所示,一个质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面,B,C为圆上两点,一束单色光沿AB方向射入,然后从C点射出,已知∠ABO=127°,∠BOC=120°,真空中光速c=3.0×108 m/s,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则( )
A.光在该有机玻璃中传播速度为1.875×108 m/s
B.光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为37°
D.若将该材料做成长300 km的光导纤维,此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10-3s
09折射和全反射的综合应用
41.(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为,如图所示,则a、b两种单色光( )
A.玻璃三棱镜对单色光b的折射率较小 B.单色光a在玻璃三棱镜中的速度较大
C.增大,光束a先消失,然后是光束b D.减小,光束b先消失,然后是光束a
42.(23-24高二下·陕西渭南·期末)为了研究某种透明新材料的光学性质,将其压制成半圆柱形,如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入。CD为光学传感器,可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随入射角变化的情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.入射角越大,则反射光越强
B.当入射角时,光在AB界面上同时发生反射和折射
C.若将图甲中的角减小,则反射光线和折射光线的夹角将增大
D.该新材料的折射率
43.(23-24高二下·陕西渭南·期末)当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角,光会发生全反射,于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。下图为光导纤维(可简化为长玻璃丝)的示意图,玻璃丝的长度为l,折射率为,AB代表端面。现要使光能够从玻璃丝的AB端传播到另一端面。求:
(1)光在端面AB上的入射角i应满足的条件;
(2)已知光在真空中的传播速度为c,求光从玻璃丝的AB端传播到另一端面所用的最长时间。
44.(23-24高二下·广东肇庆·期末)已知当入射光以某一角度入射到某一晶体表面时,若反射光线与折射光线互相垂直,则反射光线为线偏振光。现有一束单色光以入射角从空气入射到某晶体表面时,其反射光线为线偏振光,如图甲所示。
(1)求该晶体的折射率n。
(2)如图乙所示,矩形PQMN为该晶体的横截面,M、N两点处已被特殊处理为细小的圆弧,将单色点光源放到M点,其发出的一束单色光恰好在PQ边上的E点发生全反射,并从N点射出。已知PQ边的长度为a,光在真空中的传播速度为c。求该束单色光在该晶体中传播所用的时间t。
45.(23-24高二下·广东广州·期末)道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分(如图甲),它被广泛用于图形翻转。道威棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形,棱镜的折射率为。如图乙所示,现有一光源F发出一组平行于AD的光线,最后投射到光屏上,形成完整的像F',已知真空中光速为c。
(1)求光线1从AB射入“道威棱镜”后的折射角;
(2)通过计算判断光线1能否从BC边射出,并求出光线1在棱镜中的传播速度
(3)请在图乙中画出入射光线1、2到光屏的光路图及在光屏上所成的像F'。
10全反射的应用
46.(23-24高二下·宁夏石嘴山·期末)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列选项符合实际应用的是( )
A.在光导纤维内传送图像是利用光的色散
B.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振
C.观看立体电影时所戴的眼镜是利用光的偏振
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射
47.(23-24高二下·广西河池·期末)关于光的性质与应用,下列说法正确的是( )
A.观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜,这是应用了光的衍射
B.内窥镜利用了多普勒效应
C.照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的反射现象引起的
D.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
48.(23-24高二下·河北·期末)下列现象中属于光的干涉现象的是( )
A. B.
C. D.
49.(23-24高二下·北京东城·期末)光纤通信采用光导纤维,可简化为半径为、长为()的圆柱形长玻璃丝。为简化可认为玻璃丝外为空气,其沿轴线的侧剖面如图所示。一束含红、绿两种颜色的复色光以入射角从轴心射入后分为、两束,两单色光在玻璃中多次全反射后从光导纤维另一端射出,已知该玻璃材料对光的折射率为,真空中的光速为。下列说法正确的是( )
A.光为绿光,光为红光
B.该玻璃材料对光的折射率小于
C.若光恰好发生全反射,则光在该玻璃丝中的传播时间
D.若,则光以任意入射角入射均能在玻璃丝内发生全反射
50.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)一根实际的光导纤维从内到外一般由纤芯、包层、涂层和护套四部分组成,光信号在纤芯中传播。如图所示,一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光,已知i=45°,下列说法中正确的是( )
A.纤芯的折射率小于包层的折射率
B.a光在光纤内的传播速度大于b光的传播速度
C.a光在光纤中传播的时间比b光短
D.入射角i越小,a、b光各自在光纤中传播的时间越长
11光的干涉、衍射、偏振和激光
51.(24-25高二上·贵州安顺·期末)用某种单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的距离或改变双缝到光屏的距离后,干涉条纹变为如图乙所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则( )
A.双缝间的距离变大 B.双缝间的距离变小
C.增加双缝与光屏间的距离 D.减少双缝与光屏间的距离
52.(多选)(23-24高二下·福建泉州·期末)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法正确的有( )
A.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值将偏大
B.将滤光片由紫色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
53.(23-24高二下·内蒙古乌海·期末)下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.图甲:黑体辐射强度与波长的关系图像中,
B.图乙:一个处于第5能级的氢原子,最多可以辐射10种频率的光
C.图丙:汤姆孙通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子结构为 “枣糕模型””
D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有波动性
54.(23-24高二下·北京通州·期末)如图所示,挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭健,当用单色光垂直照射狭缝时,与挡板平行的光屏上出现图①所示的条纹,下列说法正确的是( )
A.若将其中任意一条狭缝挡住,光屏上的条纹将由图样①变为图样②
B.若增大两狭缝之间的距离,光屏上的条纹将由图样①变化为图样③
C.若改用频率更大的单色光,光屏上的条纹将由图样①变化为图样④
D.若增大挡板与光屏之间的距离,光屏上的条纹将由图样①变化为图样④
55.(23-24高二下·云南曲靖·期末)以下四幅图片中:图甲是检测工件表面平整程度时得到的图样;图乙是双缝干涉示意图;图丙是激光切割金属的情景;图丁是自然光通过偏振片M、N的实验。下列说法正确的是( )
A.图甲中,检测工件表面平整程度利用了光的衍射原理
B.图乙中,若只增大屏到挡板间的距离,相邻两条亮条纹间的距离将减小
C.图丙中,激光切割金属利用了激光相干性好的特点
D.图丁中,光的偏振现象表明光是一种横波
6 / 7
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
猜想02 光学(55题)
备注:本猜想所有题均选自去年全国各地名校的期末考试好题,每个题型均有5道题。本节内容共15种题型,共55题
01光的直线传播与反射 2
02光的折射现象 4
03光的折射定律、折射率 7
04根据反射与折射画出光路图 10
05折射率的波长表达式和速度表达式 15
06光的全反射现象 21
07发生全反射的条件、临界角 23
08根据条件画出全反射的光路图 27
09折射和全反射的综合应用 31
10全反射的应用 36
11光的干涉、衍射、偏振和激光 39
01光的直线传播与反射
1.(23-24高二下·天津河东·期末)为了装点夜景,常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示,水下有一点光源S,同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个有光射出的圆形区域,俯视如图乙所示,环状区域只有b光,中间小圆为复色光,下列说法正确的是( )
A.a光发生全反射的临界角大 B.a光在真空中的传播速度更大
C.水对a光的折射率小于对b光的折射率 D.用同一装置做双缝干涉实验,b光条纹间距更大
【答案】D
【详解】A.做出光路图,如下图所示。在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射,入射角等于临界角,由于a光照射的面积较小,则知a光的临界角较小,故A错误;
B.光在真空中的传播速度一致,故B错误;
C.根据临界角公式
可知
水对a光的折射率大于对b光的折射率,故C错误;
D.因为a光的折射率大,故a光波长短,又由双缝干涉条纹间距公式
可知用同一套装置做双缝干涉实验,b光条纹间距更大,故D正确。
故选D。
2.(23-24高二上·河北承德·期末)下列现象中,属于光的折射的是( )
A.湖中倒影 B.小孔成像
C.插入水中部分的筷子看上去弯了 D.日食
【答案】C
【详解】A.湖中的倒影是光的反射,故A错误;
B.小孔成像是光的直线传播,故B错误;
C.插入水中部分的筷子看上去弯了是光的折射,故C正确;
D.日食是光的直线传播形成,故D错误。
故选C。
3.(22-23高二下·甘肃临夏·期末)甘肃省临夏州胭脂湖公园广场沿胭脂湖岸而建,华丽的灯柱包绕广场四周,三座造型独特的石拱桥连在一处,碧绿的湖水从公园中逶迤穿行。关于胭脂湖中的光现象,下列说法正确的是( )
A.在胭脂湖水中看到了石拱桥的倒影属于光的折射现象
B.人在岸上看到胭脂湖中的鱼是鱼的虚像,真实的鱼在所看到像的上方
C.光从胭脂湖水面上方空气射入湖水中时,可能不发生折射
D.透过胭脂湖岸上树叶的缝隙,看到太阳呈现的彩色光环,这是光的干涉现象
【答案】C
【详解】A.在胭脂湖水中看到了石拱桥的倒影属于光的反射现象,故A错误;
B.人在岸上看到胭脂湖中的鱼是鱼的虚像,由于光线从水里射出空气时,折射角大于入射角,所以真实的鱼在所看到像的下方,故B错误;
C.光从胭脂湖水面上方空气射入湖水中时,如果光线垂直于水面,则光不会发生折射,故C正确;
D.透过胭脂湖岸上树叶的缝隙,看到太阳呈现的彩色光环,这是光的衍射现象,故D错误。
故选C。
4.(22-23高二下·福建泉州·期末)绿光在水中波长和紫光在真空波长相等,水对绿光折射率( )
A.水对紫光折射率略小于 B.绿光与紫光频率比
C.绿光与紫光在真空波长比 D.绿光在真空速度大于紫光的
【答案】B
【详解】A.紫光频率比绿光频率大,所以水对紫光折射率应大于,故A错误;
C.设绿光在真空中波长为,紫光在真空中波长为,则绿光在水中波长为
所以绿光与紫光在真空波长比为
故C错误;
B.根据
可得绿光与紫光频率比为
故B正确;
D.不同色光在真空中速度相同,故D错误。
故选B。
5.在处理某些物理问题时,人们常常采取建立理想化模型的方法进行研究.运用理想化模型的方法,可以使我们充分发挥理性思维中的抽象和想象的力量,分离事物的本质特性和非本质特性及影响事物的主要因素和次要因素,便于认识事物的本质特征和规律.以下选项都属于物理理想化模型的是( )
A.①单摆 ②光线 ③质点 ④理想变压器
B.①匀强电场 ②电阻箱 ③系统 ④点电荷
C.①光滑平面 ②机械波 ③点电荷 ④匀强磁场
D.①轻质弹簧 ②天平 ③点光源 ④电场线
【答案】A
【详解】理想化模型的建立是一种科学方法的实践应用,质点、点电荷、理想气体等均是理想化模型.
A、单摆在细线的一端拴一小球,另一端固定在悬点上,如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多,这样的装置就叫做单摆;用以描述光的(传播方向)的(有向)的直线,光线也是一个理想化的物理模型,是描述光的传播的有效方法,是在对细光束的抽象的基础;质点是人们为了研究问题的方便而忽略物体的形状和大小而人为引入的一个理想化模型,只要物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体就可以当作质点;变压器忽略三损(磁损、铁损、铜损)就是理想变压器,故A正确.B、变阻箱是通过改变电阻丝的长度改变电阻的阻值,是测电阻的准确装置,不是理想化模型,故B错误.C、机械波是实际存在的一种波,不是理想化模型,故C错误.D、天平是利用杠杆称重的仪器,不是理想化模型,故D错误.故选A.
在力学中,单摆是理想化模型,在热学中,理想气体是理想化模型,在电学中,点电荷是理想化模型,在磁学中,匀强磁场是理想化模型
【点睛】抓住主要因素,忽略次要因素是物理学中常用方法,质点就是如此,质点是高中一开始所学的一个理想化模型,对其理解要抓住“当物体的体积和形状在所研究问题中可以忽略时”这一核心进行.
02光的折射现象
6.(23-24高二下·湖北咸宁·期末)两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置,相邻两侧面相互平行,一束白光从棱镜的左侧入射,从棱镜B的右侧出射,则出射光是( )
A.一束白光 B.白光带 C.平行彩色带 D.不平行彩色带
【答案】C
【详解】由于各种单色光在棱镜中的折射率不相同,当白光进入棱镜后将发生色散,作出上下边缘的两单色光的光路图,如图所示
由于两棱镜相同,相邻两侧面相互平行,根据光路可逆可知,出射光是平行的彩色光带。
故选C。
7.(23-24高二下·河南焦作·期末)下图中所呈现的光现象,属于光的干涉的是( )
A.图1中插入水中的筷子看起来折断了 B.图2中阳光下的肥皂膜呈现彩色图样
C.图3中水中的气泡看上去特别明亮 D.图4中戴上特制眼镜观看立体电影
【答案】B
【详解】A.图1中插入水中的筷子看起来折断了,是光的折射现象,故A错误;
B.图2中阳光下的肥皂膜呈现彩色图样,是光的干涉现象,故B正确;
C.图3中水中的气泡看上去特别明亮,是光的全发射现象,故C错误;
D.图4中戴上特制眼镜观看立体电影,是光的偏振现象,故D错误。
故选B。
8.(多选)(23-24高二下·湖南湘西·期末)如图所示,彩虹在水中的倒影十分清晰。关于彩虹的成因及倒影,下列说法正确的是( )
A.彩虹的成因是光的反射 B.彩虹的成因是光的折射
C.彩虹的倒影是由光的折射引起的 D.彩虹的倒影是由光的反射引起的
【答案】BD
【详解】AB.彩虹的成因是光的折射引起的,故A错误,B正确;
CD.倒影的形成是因为光在水面上发生了反射,故C错误,D正确。
故选BD。
9.(多选)(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)如图所示,两束单色光a和b从水中射向水面的O点,它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知( )
A.在水中时a光和b光的传播速度不同
B.两束光在从水进入空气时频率均变小
C.从水中射向空气时,a光全反射的临界角比b光小
D.真空中a光的波长比b光长
【答案】AD
【详解】A.由光的可逆性可知,如果光从空气射入水中时,则a光偏折的程度较小,可知a光在水中的折射率小,由
可知,在水中时a光比b光的传播速度大,A正确;
B.光的频率由光源决定,与传播的介质无关,所以两束光在从水进入空气时频率均保持不变,B错误;
C.从水中射向空气时,由
可知,a光全反射的临界角比b光大,C错误;
D.a光在水中的折射率小,由折射率与光的频率关系可知,a光的频率小,由公式
可知,a光的波长大,D正确。
故选AD。
10.(22-23高二下·福建泉州·期末)美丽的彩虹是由于太阳光照射在众多微小的“水球”而发生的反射和折射现象。如图所示是某一均匀介质球的截面图,AB、CD是该介质球的两条直径,,一束激光以平行于AB的方向从C点射入介质球,经过一次折射打到B点。设光在空气中的传播速度为c,则该介质球的折射率为 ,光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为 。
【答案】
【详解】[1][2]根据几何关系可知,进入介质球的折射角,该介质球的折射率为
由光路可逆得,光线在点离开介质球的方向与直线夹角为。
03光的折射定律、折射率
11.(23-24高二下·贵州毕节·期末)如图所示为一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面,为圆上两点,一束单色光沿方向射入,然后从点射出,已知,,该有机玻璃圆柱的半径为1m,真空中光速m/s,,。下列说法正确的是( )
A.光在该有机玻璃中的传播速度为m/s
B.光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为
D.光在该有机玻璃圆柱中沿路径传播时间约为s
【答案】A
【详解】AB.由几何关系可得,入射角
折射角
根据光的折射定律可知,光在该有机玻璃中的折射率为
根据可得光在该有机玻璃中的传播速度为
故A正确,B错误;
C.根据得光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为
所以发生全反射的临界角小于,故C项错误;
D.光在该有机玻璃圆柱中沿BC路径传播时间为
故D项错误。
故选A。
12.(24-25高二上·贵州安顺·期末)如纵截面图所示,P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜,叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P,其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面,已知材料的折射率分别为nP、nQ。则从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角( )
A.若nP < nQ时,锐角等于θ B.若nP < nQ时,锐角大于θ
C.若nP = nQ时,锐角等于θ D.若nP = nQ时,锐角小于θ
【答案】C
【详解】AB.光在介质中的传播路径如图所示
根据折射定律知
,
单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P,其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面,所以
当nP < nQ时
则
则从Q下表面射出的光线与下表面所夹的锐角小于θ,故AB错误;
CD.当nP = nQ时
则
则从Q下表面射出的光线与下表面所夹的锐角等于θ,故C正确,D错误。
故选C。
13.(多选)(24-25高二上·辽宁抚顺·期末)如图所示,a、b为两束不同频率的单色光,以相同的入射角射到玻璃砖的上表面,入射点分别为A、B。经玻璃砖上表面折射后两束光相交于P点,已知,下列说法正确的是( )
A.玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率
B.玻璃对b光的折射率大于玻璃对a光的折射率
C.在玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度
D.在玻璃砖中,b光的传播速度大于a光的传播速度
【答案】BC
【详解】光的入射角相同,根据几何关系可知,光的折射角大于光的折射角,根据
则
光在真空中的传播速度均为,根据
可知,光在玻璃砖中的传播速度大于光在玻璃砖中的传播速度。
故选BC。
14.(23-24高二下·青海·期末)如图所示,一束可见光穿过玻璃三棱镜后,变为三束单色光。关于a光、b光和c光,下列说法正确的是( )
A.b光可能是红光 B.a光的频率大于c光的频率
C.b光的波长小于a光的波长 D.在玻璃砖中,a光的传播速度小于c光的传播速度
【答案】C
【详解】ABC.由图中光路图可知,可见光从空气射入玻璃三棱镜后,a光的偏折程度最小,c光的偏折程度最大,所以对于a光、b光和c光,三棱镜对a光的折射率最小,对c光的折射率最大,则a光的频率最小,c光的频率最大,a光的波长最大,c光的波长最小;则b光不可能是红光,故AB错误,C正确;
D.根据
由于玻璃三棱镜对a光的折射率小于对c光的折射率,所以在玻璃砖中,a光的传播速度大于c光的传播速度,故D错误。
故选C。
15.(23-24高二上·江苏南京·期末)如图所示,一束光沿圆心方向从半圆形表面射入玻璃半球后从底面射出。入射光线与法线的夹角为,折射光线与法线的夹角为。已知光在真空中的速度为。求:
(1)这束光在此玻璃半球中的折射率
(2)这束光在此玻璃半球中的传播速率。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由折射定律可知
解得折射率
(2)由折射率与光在介质中的速率关系式
解得
04根据反射与折射画出光路图
16.(23-24高二下·广东韶关·期末)如图所示是光线由空气射入半圆形或矩形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气中的光路图,O点是半圆形玻璃砖的圆心。关于下列图说法不正确的是( )
A.甲图中入射角大于折射角 B.乙图中光的传播路线不发生偏折
C.丙图中折射光线在玻璃砖的下界面发生全反射 D.丁图中入射光线和出射光线平行
【答案】C
【详解】A.根据折射率可知,甲图中入射角大于折射角,故A正确,不满足题意要求;
B.乙图中光的入射方向与界面垂直,所以光的传播路线不发生偏折,故B正确,不满足题意要求;
C.丙图中,根据几何关系可知,折射光线在玻璃砖的下界面的入射角等于上界面的折射角,所以不可能在下界面发生全反射,故C错误,满足题意要求;
D.丁图中,根据几何关系可知,折射光线在玻璃砖的下界面的入射角等于上界面的折射角,根据折射定律可知,光线在下界面的折射角等于上界面的入射角,所以入射光线和出射光线平行,故D正确,不满足题意要求。
故选C。
17.(多选)(23-24高二下·吉林·期末)如图所示,一束黄光自空气射入水中,入射光线经过A点,折射光线经过B点,入射点没有画出,实线以上为空气,实线以下为水,A、B连线与实线交于O点,下列说法正确的是( )
A.入射点在O点左侧
B.黄光从空气中射入水中时,波长变长
C.该光路与鱼看人的光路相似,人的像偏低
D.若入射光是一束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点
【答案】AD
【详解】A.光由空气射入水中折射时折射角小于入射角,设入射点为,画出光的光路图如图所示
可知入射点在O点左侧,故A正确;
B.根据可知,黄光从空气中射入水中时,传播速度减小,频率不变,根据可知,波长变短,故B错误;
C.该光路与鱼看人的光路相似,人的像偏高,故C错误;
D.若入射光是一束红光,水对红光的折射率小于黄光的折射率,根据折射定律可知,红光的偏折程度小于黄光的偏折程度,则折射光线有可能通过B点正上方的D点,故D正确。
故选AD。
18.(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图所示,等腰三角形为一棱镜的横截面,;一平行于边的细光束从边射入棱镜,在边反射后从边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A.甲光的频率比乙光的高
B.在真空中的传播速度,甲光比乙光的大
C.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
D.在棱镜内边反射时的入射角,甲光比乙光的大
【答案】D
【详解】AC.根据折射定律和反射定律作出光路图如图所示
由图可知,乙光在棱镜中偏转得的折射角较小,根据折射定律可知乙光的折射率大于甲光的折射率,则乙光的频率高于甲光的频率,根据
可知乙光的波长短,故AC错误;
B.不同频率的光在真空中的传播速度是一样的,在真空中甲光和乙光的传播速度相同,故B错误;
D.根据几何关系可知光在棱镜内bc边反射时的入射角,甲光比乙光的大,故D正确。
故选D。
19.(23-24高二下·北京丰台·期末)如图所示,一束激光AO 沿半径方向射入空气中截面为半圆形的玻璃砖,O点是玻璃砖的圆心。已知光线AO的入射角,它的反射光线与折射光线的夹角为90°。
(1)画出反射和折射光路图,并标出折射角r;
(2)求这种玻璃的折射率n;
(3)分析说明当入射角时,是否会发生全反射现象。
【答案】(1)如图所示;(2);(3)发生全反射
【详解】(1)从光密介质射向光疏介质,如图所示
(2)反射光线与折射光线的夹角为90°,根据几何关系可得
故
解得
(3)根据
故发生全反射。
20.(22-23高二下·广西南宁·期末)半圆形玻璃砖的横截面如图所示,圆心为O,半径为R,是水平直径,,一细光线以i=53°的入射角从水平直径AB上的C点射入玻璃砖,折射光线从半圆的最低点D射出。取,,真空中的光速为c,玻璃砖周围可看成真空环境。求:
(1)玻璃砖对该光线的折射率n;
(2)该光线在玻璃砖中传播的时间t。
【答案】(1)1.6;(2)
【详解】(1)光路图如图所示:
根据几何关系
在三角形CDO中有
解得
=30°
根据折射定律有
解得
n=1.6
(2)光线在玻璃砖中传播的速度大小
光线在玻璃中的路程
或
该光线在玻璃砖中传播的时间
05折射率的波长表达式和速度表达式
21.(23-24高二下·云南昭通·期末)水面下深处有一点光源,发出两种不同颜色的光和,光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由两种单色光所构成的复色光圆形区域,周围为光构成的圆环。若光的折射率为,则下列说法正确的是( )
A.光从水中进入空气中传播速度变大,波长变短
B.复色光圆形区域的面积为
C.在水中,光发生全反射的临界角比光的小
D.用同一装置做双缝干涉实验,光的干涉条纹比光的窄
【答案】B
【详解】A.光在水中的传播速度为
由波长波速频率的关系式可得
光在传播过程中频率不变,光从水中进入空气中,折射率变小,传播速度变大,波长变长,A错误;
B.由题意可得光路图如图所示,由临界角公式和几何知识对b光可得
复色光圆形区域的面积
联立解得
B正确;
C.由题图可知,在水面上光构成的圆环半径较大,由几何知识可知,光的临界角较大,因此在水中,光发生全反射的临界角比光的大,C错误;
D.在水中,光发生全反射的临界角比光的大,由临界角公式可知,水对光折射率较小,即,由光的频率与折射率的关系可知,由波长与频率的关系可知,用同一装置做双缝干涉实验,由干涉条纹间距公式可知,即光的干涉条纹比光的宽,D错误。
故选B。
22.(23-24高二下·福建福州·期末)随着科技的不断发展,光纤通讯技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一,光纤通信利用光信号还传递数据,具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用,如图所示,一条长直光导纤维的长度为d,一束单色光从右端面中点以的入射角射入时,恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射,且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c,若改变单色光的入射方向,则从右端射入的光能够传送到左端,光在光导纤维内传输的最长时间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】光在内芯与包层的界面恰好发生全反射,则有
又
得
光在内芯的传播速度为
当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角时,光在光导纤维内传输的时间最长,此时光传播的路程为
则最长时间
故选D。
23.(多选)(23-24高二下·四川广元·期末)如图所示,横截面为等边三角形的棱镜ABC,一束平行于截面的复色光从空气射向AB边的D点,BD长为AB长的四分之一,入射方向与AB边的夹角为,进入三棱镜折射后分为a、b两束单色光,a光偏折到BC边的E点,b光偏折到F点,已知,则下列判断正确的是( )
A.a光的频率大于b光的频率
B.a光在棱镜中传播速度较大
C.入射方向与边AB垂直时,a光不能从BC边出射
D.分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距较大
【答案】AC
【详解】A.根据折射定律,由图可知,入射角相同,a光的折射角小于b光的折射角,则a光的折射率大于b光的折射率,a光的频率大于b光的频率,A正确;
B.根据, 由于a光的折射率大于b光的折射率,可知a光在棱镜中传播速度较小,B错误;
D.根据,分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置,由于a光的频率大于b光的频率,则a光的波长小于b光的波长,a光的条纹间距较小,D错误;
C.设棱镜对a光的折射率为n,根据折射定律得
则a光从棱镜射出空气发生全反射的临界角满足
入射方向与边AB垂直时,a光在BC边的入射角为60°,由于
所以
可知a光在BC边发生全反射,a光不能从BC边出射,C正确。
故选C。
24.(多选)(23-24高二下·湖南长沙·期末)如图是由折射率的材料制作的光学器件的切面图,内侧是O以为圆心,R为半径的半圆,外侧为矩形,其中。一束单色光从BC的中点射入器件,入射角为α,满足,光线进一步射到内侧圆面时恰好发生全反射,不计光线在器件内的多次反射,已知光在真空中的速度为c。则( )
A.光线在折射后的折射角为 B.光在器件中的传播速度
C.光在器件中传播的时间 D.内侧圆面发生全反射的入射光线与反射光线恰好垂直
【答案】AC
【详解】A.光线的传播路径如图所示
根据折射率的定义可知
解得
则
故A正确;
B.根据折射率与光速之间的关系,可得光在器件中的传播速度
故B错误;
C.光线射到内侧圆面时恰好发生全反射,入射角等于临界角C,则光在内侧圆面的入射角为,则
可得
由几何关系可知
且反射光线水平向右射出CD界面,则在光在器件中的路程为
光在器件中传播的时间为
故C正确;
D.内侧圆面发生全反射的入射光线与反射光线的夹角为
故D错误。
故选AC。
25.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)如图所示,一个圆柱形桶的底面直径为,高为。当桶内没有液体时,从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内液体的深度等于桶高的一半时,仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的点C,C、B两点相距。已知光在空气中的速度约为。求:
(1)液体的折射率;
(2)光在该液体中传播的速度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)桶里装上液体,来自C点的光线,在O点经液面折射后进入人眼。设入射角为,折角为,如图所示
由几何关系可知
当光由液体射向空气时,由折射定律有
解得液体的折射率
(2)由折射率
解得光在液体中传播的速度
06光的全反射现象
26.(23-24高二下·北京朝阳·期末)以下现象能显著说明光具有波动性的是( )
A.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹 B.水中的气泡看上去特别明亮
C.白光经过三棱镜后得到彩色图样 D.用紫外线照射锌板,使电子从锌板表面逸出
【答案】A
【详解】A.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹,属于光的薄膜干涉现象,该现象能显著说明光具有波动性,故A正确;
B.水中的气泡看上去特别明亮,是由于光从水进入气泡时发生了全反射引起的,不能显著说明光具有波动性,故B错误;
C.白光经过三棱镜后得到彩色图样,属于光的色散现象,不能显著说明光具有波动性,故C错误;
D.用紫外线照射锌板,使电子从锌板表面逸出,属于光电效应现象,能显著说明光具有粒子性,不能显著说明光具有波动性,故D错误。
故选A。
27.(22-23高二上·江苏淮安·期末)以下光学现象的判断正确的是( )
A.图甲中潜水员认为水面以上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,这是全反射现象
B.图乙中心的亮斑被称为“泊松亮斑”,圆孔越小衍射越明显
C.图丙是竖直金属环肥皂膜的干涉条纹照片,在白光下是水平的彩色条纹
D.图丁中水里的气泡看上去特别明亮,是因为光的折射
【答案】C
【详解】A.图甲中潜水员认为水面以上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,这是折射现象,故A错误;
B.图乙中心的亮斑被称为“泊松亮斑”,属于圆盘衍射,圆盘的尺寸与入射光波长相差不多时衍射越明显,故B错误;
C.图丙是竖直金属环肥皂膜的干涉条纹照片,在白光下是水平的彩色条纹,故C正确;
D.图丁中水里的气泡看上去特别明亮,是因为光的全反射,故D错误。
故选C。
28.(22-23高二下·福建泉州·期末)如图为物理老师将熏黑的铁球放入水中演示实验图。铁球看上去变得锃亮,是因为光的( )
A.干涉 B.衍射 C.全反射 D.偏振
【答案】C
【详解】碳粒层与水之间又形成了一空气层,光由空气进入水会发生折射现象,但是光线由水内部射向空气时,由于角度问题大部分光线发生了全反射,一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来,即光线在经过很多路径才传播出来,由于这些光路重叠交织在一起,所以看起来会比较亮。这是光的全反射现象所形成的。
故选C。
29.下列描述正确的是( )
A.在光的折射现象中,光路是不可逆的 B.水中的气泡看上去特别亮,是因为全反射现象
C.光在任何介质中的传播速度相同 D.光在同种介质中一定沿直线传播
【答案】B
【详解】A.在光的折射现象中,光路是可逆的,A错误;
B.水中的气泡看上去特别光亮,是光从水射向气泡时发生了全反射造成的,B正确;
C.光在不同介质中的传播速度不同,C错误;
D.光在同种均匀介质中一定沿直线传播,D错误。
故选B。
30.(23-24高二上·山东潍坊·期末)生活中有许多美妙的光现象,下列对光现象的认识正确的是( )
A.著名的泊松亮斑是光的干涉形成的
B.水中的气泡看上去特别明亮,主要是由于光的折射引起的
C.观看3D立体电影时,观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的衍射
【答案】C
【详解】A.著名的泊松亮斑是光的衍射形成的,故A错误;
B.水中的气泡看上去特别明亮,主要是由于光的全反射引起的,故B错误;
C.3D眼镜制作的原理就是在立体眼镜的左眼和右眼分别装上横偏振片和纵偏振片,这样在播放采用偏振光技术制作的影片时左边镜头的影像经过一个横偏振片过滤,得到横偏振光,右边镜头的影像经过一个纵偏振片过滤,得到纵偏振光,可知观看3D立体电影时,观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的,故C正确;
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射,故D错误。
故选C。
07发生全反射的条件、临界角
31.(23-24高二下·四川遂宁·期末)如图所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是( )
A.a光的频率较大
B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度
C.在相同的条件下,a光更容易发生衍射
D.a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角
【答案】C
【详解】A.由题图可知,a光的入射角小于b光的入射角,在玻璃砖中的折射角相同,由折射定律可知,玻璃砖对b光的折射率大于a光的折射率,因此b光的频率大于a光的频率,A错误;
B.由可知,由于在玻璃中a光的折射率小于b光的折射率,因此在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度,B错误;
C.光的折射率越大,则光的频率越大,波长越小,由于在玻璃中a光的折射率小于b光的折射率,因此a光的波长大于b光的波长,由产生明显衍射现象的条件可知,因此a光更容易发生衍射,C正确;
D.由临界角公式可知,在玻璃中a光的折射率小于b光的折射率,因此a光从玻璃到空气的全反射临界角大于b光从玻璃到空气的全反射临界角,D错误。
故选C。
32.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)为迎接2025年哈尔滨亚冬会的到来,部分商家在冰雕中安装了一光源,将该光源水平放置于冰下方处,该光源可看成点光源,光源发出黄光时,可在冰表面上观察到黄色圆,如图所示。已知冰对黄光的折射率约为,则圆的直径d为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,黄光照射到冰面时产生全反射的临界角满足
由几何知识可得
联立解得
故选B。
33.(23-24高二下·湖南张家界·期末)一半圆形玻璃砖的横截面如图所示,AB为直径,O为圆心,一束单色光垂直入射到AB面上的C点,在玻璃砖内恰好发生全反射,经三次全反射后从AB面上的D点(图中未画出)出射,出射光线与入射光线平行,则玻璃砖对该单色光的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,光线垂直射入玻璃砖内恰好发生全反射,经三次全反射后从AB面上出射,且出射光线与入射光线平行,可作出光路图如图所示
由几何知识求得临界角
则玻璃砖对该单色光的折射率为
故选D。
34.(多选)(23-24高二下·四川广安·期末)在平静的水面下有一红色点光源发出的红光,在水面上形成一个面积为S的圆形光斑。则在同一位置,将红色点光源换成紫色点光源后( )
A.紫光在水面上形成的圆形光斑面积大于S
B.紫光在水面上形成的圆形光斑面积小于S
C.要使紫光在水面形成的圆形光斑面积等于S,应将点光源适当上移
D.要使紫光在水面形成的圆形光斑面积等于S,应将点光源适当下移
【答案】BD
【详解】AB.设光在水中发生全反射的临界角为C,在水面形成的光斑半径为R,光源到水面的高度距离为h,由几何关系可知
且
可得
再根据
解得
由于红光的折射率小于紫光的折射率,所以紫光在水面上形成的圆心光斑的面积小于红光的,即小于S,故B正确,A错误;
CD.为了增大紫光形成的光斑面积使其等于S,则需要增大光源到水面的距离h,故将点光源适当下移,故D正确,C错误。
故选BD。
35.(多选)(23-24高二下·山西太原·期末)如图所示,高度为a且足够大的透明长方体,上表面中心有一点光源S,可向各个方向射出单色光,该单色光在透明体中的折射率。下列选项正确的是( )
A.该单色光在长方体中发生全反射的临界角为30°
B.该单色光在长方体中发生全反射的临界角为45°
C.下表面有光射出的圆面积为
D.下表面有光射出的圆面积为
【答案】AC
【详解】AB.该单色光在长方体中发生全反射的临界角满足
解得
故A正确、B错误;
CD.做出恰好发生全反射的光路图如图
由几何关系,可得下表面有光射出的圆半径为
可得
故C正确、D错误。
故选AC。
08根据条件画出全反射的光路图
36.(23-24高二上·江苏南通·期末)如图所示,是用透明介质做成的三角形棱镜的横截面图,其中。两束光a、b垂直入射到棱镜AB面上,透明介质对两束光的折射率均为,两束光在棱镜中传播的时间分别为、。则两束光从棱镜中射出时( )
A.a在b的上方,且 B.a在b的上方,且
C.a在b的下方,且 D.a在b的下方,且
【答案】D
【详解】设两束光在棱镜的临界角为C,则有
可得
可知a、b两束光均在AC面和BC面发生全反射,光路图如图所示
可知两束光从棱镜中射出时a在b的下方;由图中几何关系可知,a、b两束光在棱镜中的传播距离均为
根据
,
可知a、b两束光在棱镜中的传播时间相等,则有
故选D。
37.(2023·山东烟台·二模)水面上漂浮一半径为的圆形荷叶,一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶,其运动的轨迹与荷叶径向平行,已知水的折射率为,则在小蝌蚪穿过荷叶过程中,在水面之上看不到小蝌蚪的时间为( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
【答案】B
【详解】根据题意可知,当蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时,则在水面上看不到蝌蚪,如图所示
由于
则有
则有
由对称性可知
则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为
故选B。
38.(2023·湖北·高考真题)如图所示,楔形玻璃的横截面POQ的顶角为,OP边上的点光源S到顶点O的距离为d,垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射,OQ边上有光射出部分的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设光线在OQ界面的入射角为,折射角为,几何关系可知,则有折射定律
光线射出OQ界面的临界为发生全反射,光路图如下,其中
光线在AB两点发生全反射,由全反射定律
即AB两处全反射的临界角为,AB之间有光线射出,由几何关系可知
故选C。
39.某同学想用以下方法测液体的折射率,取一个半径的薄软木塞,在它的圆心处插上一枚大头针,让软木塞浮在液面上,调整大头针插入软木塞的深度,使它露在外面的长度,这时从液面上方的各个方向向液体看,恰好看不到大头针,则下列说法正确的是( )
A.液体的折射率
B.光在液体中传播的速度是
C.液体发生全反射的临界角C满足
D.恰好看不到大头针的原因是发生了光的折射现象
【答案】B
【详解】
C.由题意可知,大头针在液体中发生全反射时的光路图如图所示,则有
解得
所以液体发生全反射的临界角C满足,则C错误;
A.根据
解得
所以A错误;
B.根据
所以B正确;
D.恰好看不到大头针的原因是发生了光的全反射现象,所以D错误;
故选B。
40.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用,如图所示,一个质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面,B,C为圆上两点,一束单色光沿AB方向射入,然后从C点射出,已知∠ABO=127°,∠BOC=120°,真空中光速c=3.0×108 m/s,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则( )
A.光在该有机玻璃中传播速度为1.875×108 m/s
B.光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为37°
D.若将该材料做成长300 km的光导纤维,此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10-3s
【答案】A
【详解】AB.根据折射定律得
则光在有机玻璃中传播的速度为
A正确,B错误;
C.根据全反射的定义
临界角大于37°,C错误;
D.当光线与光导纤维平行时,传播的时间最短,则传播的时间
D错误。
故选A.
09折射和全反射的综合应用
41.(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)一束由a、b两种单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,入射光束与玻璃三棱镜AB界面的夹角为,如图所示,则a、b两种单色光( )
A.玻璃三棱镜对单色光b的折射率较小 B.单色光a在玻璃三棱镜中的速度较大
C.增大,光束a先消失,然后是光束b D.减小,光束b先消失,然后是光束a
【答案】A
【详解】A.由图可知,单色光b的偏折程度较小,故单色光b的折射率较小,故A正确;
B.由图可知,单色光a的偏折程度较大,故单色光a的折射率较大,根据
可知单色光a在玻璃三棱镜中的速度较小,故B错误;
C.因由题无法知道全反射临界C与的大小关系,故无法判断,故C错误;
D.减小,光线在BC面的入射角减小,两单色光在BC面不会发生全反射,故D错误。
故选A。
42.(23-24高二下·陕西渭南·期末)为了研究某种透明新材料的光学性质,将其压制成半圆柱形,如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成角射入。CD为光学传感器,可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随入射角变化的情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.入射角越大,则反射光越强
B.当入射角时,光在AB界面上同时发生反射和折射
C.若将图甲中的角减小,则反射光线和折射光线的夹角将增大
D.该新材料的折射率
【答案】C
【详解】A.题图乙可知,当时,反射光强度不变,故A错误;
B.当时,恰好发生全发射,则当入射角时,光在AB界面上发生全反射,无折射现象,故B错误;
C.若减小入射角,根据折射定律和反射定律可知反射角和折射角都变小,则反射光线和折射光线之间的夹角将变大,故C正确;
D.对该材料,可知临界角为,则该材料的折射率为
故D错误。
故选C。
43.(23-24高二下·陕西渭南·期末)当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角,光会发生全反射,于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。下图为光导纤维(可简化为长玻璃丝)的示意图,玻璃丝的长度为l,折射率为,AB代表端面。现要使光能够从玻璃丝的AB端传播到另一端面。求:
(1)光在端面AB上的入射角i应满足的条件;
(2)已知光在真空中的传播速度为c,求光从玻璃丝的AB端传播到另一端面所用的最长时间。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)要使光能够从玻璃丝的AB端传播到另一端面,则要保证光能够在玻璃丝内壁上发生全反射,恰能发生全发射的光路图如答图所示。
在玻璃丝内壁发生全发射,则有
在AB端,由折射定律
根据几何关系
联立解得
则要使光能够传播到另一端面,i应满足的条件是。
(2)光在光纤中沿锯齿形路径传播,当光在玻璃丝内壁上恰好发生全反射时,传播路程最长,用时最长,即最长路程
光在玻璃丝中的传播速度
则光在玻璃丝中最长传播时间
44.(23-24高二下·广东肇庆·期末)已知当入射光以某一角度入射到某一晶体表面时,若反射光线与折射光线互相垂直,则反射光线为线偏振光。现有一束单色光以入射角从空气入射到某晶体表面时,其反射光线为线偏振光,如图甲所示。
(1)求该晶体的折射率n。
(2)如图乙所示,矩形PQMN为该晶体的横截面,M、N两点处已被特殊处理为细小的圆弧,将单色点光源放到M点,其发出的一束单色光恰好在PQ边上的E点发生全反射,并从N点射出。已知PQ边的长度为a,光在真空中的传播速度为c。求该束单色光在该晶体中传播所用的时间t。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)单色光以角入射时,反射角
折射角为,由题意可得
所以
该晶体的折射率由
解得
(2)光线在E点恰好发生全反射,则
光在该晶体中通过的路程
光在该晶体中传播的速率
光在该晶体中传播的时间
解得
45.(23-24高二下·广东广州·期末)道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分(如图甲),它被广泛用于图形翻转。道威棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形,棱镜的折射率为。如图乙所示,现有一光源F发出一组平行于AD的光线,最后投射到光屏上,形成完整的像F',已知真空中光速为c。
(1)求光线1从AB射入“道威棱镜”后的折射角;
(2)通过计算判断光线1能否从BC边射出,并求出光线1在棱镜中的传播速度
(3)请在图乙中画出入射光线1、2到光屏的光路图及在光屏上所成的像F'。
【答案】(1)30°;(2)不能从BC边射出,2.1×108m/s;(3)
【详解】(1)根据折射定律得
解得
(2)光线射到BC边的入射角为
临界角为
解得
因为
在BC边发生全反射,不能从BC边射出;
光线1在棱镜中的传播速度为
(3)结合光可逆原理,光路图和像如图所示
10全反射的应用
46.(23-24高二下·宁夏石嘴山·期末)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列选项符合实际应用的是( )
A.在光导纤维内传送图像是利用光的色散
B.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振
C.观看立体电影时所戴的眼镜是利用光的偏振
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射
【答案】C
【详解】A.在光导纤维内传送图像是利用光的全发射,故A错误;
B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉,故B错误;
C.观看立体电影时所戴的眼镜是利用光的偏振,故C正确;
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射,故D错误。
故选C。
47.(23-24高二下·广西河池·期末)关于光的性质与应用,下列说法正确的是( )
A.观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜,这是应用了光的衍射
B.内窥镜利用了多普勒效应
C.照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的反射现象引起的
D.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
【答案】D
【详解】A.观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜,这是应用了光的偏振现象,故A错误;
B.内窥镜利用了光的全反射原理,故B错误;
C.照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的干涉现象引起的,故C错误;
D.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理。故D正确。
故选D。
48.(23-24高二下·河北·期末)下列现象中属于光的干涉现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.图A属于光的全反射,故A错误;
B.图B中央条纹的亮度大,周围的条纹亮度逐渐减小,属于光的衍射,故B错误;
C.图C属于光的衍射,故C错误;
D.图D属于薄膜干涉,故D正确。
故选D。
49.(23-24高二下·北京东城·期末)光纤通信采用光导纤维,可简化为半径为、长为()的圆柱形长玻璃丝。为简化可认为玻璃丝外为空气,其沿轴线的侧剖面如图所示。一束含红、绿两种颜色的复色光以入射角从轴心射入后分为、两束,两单色光在玻璃中多次全反射后从光导纤维另一端射出,已知该玻璃材料对光的折射率为,真空中的光速为。下列说法正确的是( )
A.光为绿光,光为红光
B.该玻璃材料对光的折射率小于
C.若光恰好发生全反射,则光在该玻璃丝中的传播时间
D.若,则光以任意入射角入射均能在玻璃丝内发生全反射
【答案】C
【详解】AB.根据折射定律
可得
由于红光折射率最小,可得光为红光,光为绿光,故AB错误;
C.若光恰好发生全反射,其中
则光在该玻璃丝中的传播时间
故C正确;
D.光从左侧面的入射角为时,光进入光纤的折射角最大,且等于临界角,即
此时光在光纤侧壁的入射角有最小值
要使光所有入射光线均能在侧壁发生全反射,则
联立解得
其中
解得
故D错误。
故选C。
50.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)一根实际的光导纤维从内到外一般由纤芯、包层、涂层和护套四部分组成,光信号在纤芯中传播。如图所示,一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光,已知i=45°,下列说法中正确的是( )
A.纤芯的折射率小于包层的折射率
B.a光在光纤内的传播速度大于b光的传播速度
C.a光在光纤中传播的时间比b光短
D.入射角i越小,a、b光各自在光纤中传播的时间越长
【答案】BC
【详解】A.因在纤芯发生全反射,可知纤芯的折射率大于包层的折射率,故A错误;
B.由图可知,在光导纤维内,a光的折射程度较小,则a光的折射率较小,根据可知,a光的传播速度大于b光的传播速度,故B正确;
C.设光射入纤芯的折射角为,光纤长度为L,则光的路程为
又
可知光在光纤中传播的时间为
由题意可知
因为a光的折射角大于b光的折射角,所以a光在光纤中传播的时间比b光短,故C正确;
D.在发生全反射的条件下,i越小,则光在端面上的折射角越小,射到纤芯和包层的交界面上的入射角越大(设为α),则a、b光在纤芯中的传播时间
则t越小,故D错误。
故选BC。
11光的干涉、衍射、偏振和激光
51.(24-25高二上·贵州安顺·期末)用某种单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的距离或改变双缝到光屏的距离后,干涉条纹变为如图乙所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则( )
A.双缝间的距离变大 B.双缝间的距离变小
C.增加双缝与光屏间的距离 D.减少双缝与光屏间的距离
【答案】BC
【详解】由题图可知,图乙干涉条纹间距大于图甲干涉条纹间距,根据可知,双缝间的距离变小或增加双缝与光屏间的距离。
故选BC。
52.(多选)(23-24高二下·福建泉州·期末)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法正确的有( )
A.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值将偏大
B.将滤光片由紫色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
【答案】BD
【详解】A.根据公式
可得
测量过程中误将5个条纹间距数成6个,则偏小,波长测量值偏小,故A错误;
B.根据
将滤光片由紫色换成红色,由于红光的波长较大,则涉条纹间距变宽,故B正确;
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变,故C错误;
D.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝,故D正确。
故选BD。
53.(23-24高二下·内蒙古乌海·期末)下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.图甲:黑体辐射强度与波长的关系图像中,
B.图乙:一个处于第5能级的氢原子,最多可以辐射10种频率的光
C.图丙:汤姆孙通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子结构为 “枣糕模型””
D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有波动性
【答案】D
【详解】A.图甲:因随温度的升高黑体的辐射强度的最大值向波长较短的方向移动,可知黑体辐射强度与波长的关系图像中,,选项A错误;
B.图乙:一个处于第5能级的氢原子,最多可以辐射4种频率的光,分别对应于5→4,4→3,3→2,2→1,选项B错误;
C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,选项C错误;
D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有波动性,选项D正确。
故选D。
54.(23-24高二下·北京通州·期末)如图所示,挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭健,当用单色光垂直照射狭缝时,与挡板平行的光屏上出现图①所示的条纹,下列说法正确的是( )
A.若将其中任意一条狭缝挡住,光屏上的条纹将由图样①变为图样②
B.若增大两狭缝之间的距离,光屏上的条纹将由图样①变化为图样③
C.若改用频率更大的单色光,光屏上的条纹将由图样①变化为图样④
D.若增大挡板与光屏之间的距离,光屏上的条纹将由图样①变化为图样④
【答案】D
【详解】A.若将其中任意一条狭缝挡住,发生衍射现象,图像不是②,故A错误;
B.根据
可知若增大两狭缝之间的距离,即增大,则条纹间距变小,故B错误;
C.若改用频率更大的单色光,根据
可知波长变小,则条纹间距变小,故C错误;
D.若增大挡板与光屏之间的距离,即L增大,则条纹间距变大,故D正确。
故选D。
55.(23-24高二下·云南曲靖·期末)以下四幅图片中:图甲是检测工件表面平整程度时得到的图样;图乙是双缝干涉示意图;图丙是激光切割金属的情景;图丁是自然光通过偏振片M、N的实验。下列说法正确的是( )
A.图甲中,检测工件表面平整程度利用了光的衍射原理
B.图乙中,若只增大屏到挡板间的距离,相邻两条亮条纹间的距离将减小
C.图丙中,激光切割金属利用了激光相干性好的特点
D.图丁中,光的偏振现象表明光是一种横波
【答案】D
【详解】A.图甲中,检测工件表面平整程度利用了光的干涉原理,故A错误;
B.图乙中,若只增大屏到挡板间的距离L,则根据条纹间的距离公式可知,相邻两条亮条纹间的距离将增大,故B错误;
C.图丙中,激光切割金属利用了激光亮度高的特点,也就是在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,故C错误;
D.只有横波才能产生偏振现象,故光的偏振现象表明光是一种横波,故D正确。
故选D。
6 / 7
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$