第十四章 光（教师用书）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（培优进阶版）

第十四章　光 基础落实课 第1讲　光的折射全反射 第2讲　光的干涉、衍射和偏振 实验探究课 第3讲　测量玻璃的折射率 第4讲　用双缝干涉测量光的波长 第1讲　光的折射 全反射(基础落实课) 一、光的折射定律　折射率 1.折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图所示(以光从空气射入水中为例)。 2.折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角　 的正弦与折射角的正弦成正比。 (2)表达式：=n。 注意：(1)在光的折射现象中，光路是可逆的。 (2)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角。 3.折射率 (1)物理意义：折射率是表示介质对光线偏折能力的物理量。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。 (2)定义式：n=。 (3)计算式：n=，因为v <c，所以任何介质的折射率都大于1。 二、全反射　光导纤维 1.定义 光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部消失，只剩下反射光线的现象。 2.条件 (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角等于或大于临界角。 3.临界角 (1)定义：折射角等于90°时的入射角。 (2)公式：sin C=。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，由n=得sin C=。  (3)大小：介质的折射率n越大，发生全反射的临界角C越小。 4.光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射，如图所示。 微点判断 1.光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生改变。 (×) 2.折射率与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比。 (×) 3.折射率的大小仅与介质本身有关。 (×) 4.密度大的介质一定是光密介质。 (×) 5.只要入射角足够大，就能发生全反射。 (×) 6.已知介质对某单色光的临界角为C，则该介质的折射率等于。 (√) 7.根据n=可知，光在该介质中的传播速度与介质的折射率成反比。 (√) 逐点清(一)　光的折射 1.对折射率的理解 (1)公式n=中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。 (2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 (3)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。 (4)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v=。 2.解决光的折射问题的一般思路 (1)根据题意画出正确的光路图。 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。 (3)利用折射定律、折射率公式求解。 注意：在光的折射现象中，光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。 [考点全训] 1.[对折射定律的理解](2024·江苏高考)现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度的两杯NaCl溶液中，折射光线如图所示(β1<β2)，已知折射率随浓度增大而变大。则 (　　) A.甲折射率大　　　　　 B.甲浓度小 C.甲速度大 D.甲临界角大 解析：选A　光线的入射角θ相同，由于β1<β2，根据折射定律可知n甲>n乙，故甲浓度大；根据v=，可知光线在甲中的传播速度较小；由sin C=可知，折射率越大，临界角越小，故甲临界角小。故选A。 2.[折射率的计算]如图所示，由同种材料制成的玻璃吊坠下部是半径为R的半球体，上部是高为R的圆锥体，O点为半球体的球心，M为圆锥体的顶点。平行于MO的光线从半球体表面N点射入玻璃吊坠，经折射后恰好经过M点，N点到直线MO的距离为R，则该玻璃吊坠的折射率为 (　　) A.　　　　　　　 B. C. D. 解析：选C　光路图如图，其中ON为法线，入射角为θ，折射角为α，因为MO=NO，所以∠NMO=∠MNO=α，由几何知识可得θ=∠NOC=∠NMO+∠MNO=2α，故折射率为n===2cos α，由题意可知OC===，故MC=MO+OC=，MN===R，故n=2cos α=2×=，故选C。 3.[折射定律的应用](2023·浙江1月选考)如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α (　　) A.等于90° B.大于90° C.小于90° D.与棱镜的折射率有关 解析：选A　作出光路图，标出各角度值分别为θ1 、θ2、θ3、θ4、θ5，如图所示，由几何关系可得：θ1+θ2=90°，θ1=θ4，θ2-θ3=45°，由于n==，得θ=θ5，则α=-(θ-θ1)-(180°-2θ2)+(180°-2θ3)+(θ5-θ4)=90°，故A正确。 逐点清(二)　光的全反射 1.求解全反射问题的四点提醒 (1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。 (2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。 (3)在全反射现象中，遵循光的反射定律，光路均是可逆的。 (4)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。 2.全反射问题的一般解题思路 (1)确定光是由光密介质进入光疏介质还是由光疏介质进入光密介质。 (2)应用sin C=确定临界角。 (3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。 (4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。 (5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题。 [应用体验] 1.(2025·合肥模拟)光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点，我国的光纤通信起步较早，现已成为技术先进的几个国家之一。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图(内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空)，玻璃丝长为AC=L，折射率为n，AB、CD代表端面，光从AB端面以某一入射角θ进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中传播速度为c，下列选项正确的是 (　　) A.内芯相对于外套是光疏介质 B.sin θ= C.光在玻璃丝中传播的速度为csin θ D.光在玻璃丝中从AB端面传播到CD端面所用的时间为L 解析：选D　光在玻璃丝内部恰好发生全发射，故内芯相对于外套是光密介质，故A错误；由题意可知，θ不是临界角，故B错误；如图，设临界角为β，光在玻璃丝中传播速度为v，则n==，解得v=csin β，故C错误；由几何关系可知，光在玻璃丝中传播的路程为s=，传播的时间为t==L，故D正确。 2.(2025·山东烟台调研)如图所示，一装满水的长方体玻璃容器高度为a，上下两个面是边长为3a的正方形，底面中心O点放有一单色点光源，可向各个方向发射单色光。水面上漂浮一只可视为质点的小甲虫，已知水对该单色光的折射率为n=，则小甲虫能在水面上看到点光源的活动区域面积为 (　　) A.18a2　　 B.9πa2 C.7πa2 D.6.25a2 解析：选A　设单色光在水面发生全反射的临界角为C，则有sin C==，假设水面足够大，则水面上有光射出的区域是圆形，半径设为r，临界光路图如图所示，根据几何关系可得tan C=，解得r=3a，容器的上表面的对角线长度为l=×3a=6a=2r，故小甲虫能在整个水面上看到点光源，其看到点光源的活动区域面积为S==18a2，故选A。 3.(2024·全国甲卷)一玻璃柱的折射率n=，其横截面为四分之一圆，圆的半径为R，如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。 解析：画出光路图如图，可知=n=，设临界角为C0，得sin C0==，cos C0=，根据几何关系可得α=β+C0，可得=，解得tan β=，故可得sin β=，故可知=sin α=sin β= 。 答案： 逐点清(三)　光的色散、光路的控制问题 1.光的色散 (1)现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。 (2)成因：棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光通过棱镜后的偏折程度最小，对紫光的折射率最大，紫光通过棱镜后的偏折程度最大，从而产生色散现象。 2.各种色光的比较分析 颜色 红橙黄绿青蓝紫 频率ν 低→高 同一介质中的折射率 小→大 同一介质中的速度 大→小 同一介质中的波长 大→小 通过同一棱镜的偏折角 小→大 同一介质中的临界角 大→小 同一装置的双缝干涉条纹间距 大→小 3.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形 横截面是圆 对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折 应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向 [应用体验] 1.(2024·甘肃高考)(多选)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ=30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是 (　　) A.该材料对红光的折射率为 B.若θ=45°，光线c消失 C.若入射光a变为白光，光线b为白光 D.若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直 解析：选ABC　根据几何关系可知，从材料内发生折射时光线的折射角为60°，故折射率为n==，故A正确；设临界角为C，则sin C==<，故C<45°，若θ=45°，入射角大于临界角，会发生全反射，光线c消失，故B正确；由于光线b为反射光线，反射角等于入射角，故当入射光a变为白光，光线b也为白光，故C正确；对同种介质，紫光的折射率比红光大，故若入射光a变为紫光，折射角将变大，反射光不变，光线b和c不会垂直，故D错误。 2.(多选)如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列有关这三束光的判断正确的是 (　　) A.光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 B.光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小 C.增大α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ D.改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行 解析：选ABD　由题意画出如图所示的光路图，可知光束Ⅰ是反射光线，所以仍是复色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A正确；由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ的偏折程度，所以玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，根据v=可知，光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小，故B正确；增大α角且α<90°，即入射角减小时，光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ，故C错误；因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的，根据光的入射角与反射角相等以及光路的可逆性，可知改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行，故D正确。 3.(2025·山东潍坊检测)水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球形物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为a，过球心的截面如图乙所示，PQ为直径。一单色细光束从P点射入球内，折射光线与PQ夹角为37°，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则 (　　) A.光束在P点的入射角为53° B.水晶球的折射率为1.6 C.光在水晶球中的传播速度为c D.光在水晶球中的传播时间为 解析：选B　根据题意作出光路图如图所示，由几何关系可知，光线射出水晶球时的折射角r=2θ，水晶球的折射率n==2cos θ=1.6，故B正确；由图可知，β=r=2θ=74°，故A错误；光在水晶球中的传播速度为v==c，故C错误；光在水晶球中传播的距离l=2acos θ，传播时间为t===，故D错误。 [课时跟踪检测]　 (说明:标★的为推荐讲评题目) 一、单项选择题 1.(2024·新课标卷)三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是 (　　) A.蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量 C.在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 解析：选A　由于红光的频率小于蓝光的频率，则红光的波长大于蓝光的波长，根据ε=hν，可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量；根据p=，可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故A正确，B错误；由于红光的折射率小于蓝光的折射率，根据v=，可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C错误；光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故D错误。 2.(2024·浙江6月选考)如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则 (　　) A.激光在水和空气中速度相同 B.激光在水流中有全反射现象 C.水在空中做匀速率曲线运动 D.水在水平方向做匀加速运动 解析：选B　光在介质中的速度为v=，故激光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故A错误；水流导光的原理为光在水中射到水与空气分界面时入射角大于临界角，发生了全反射，故B正确；水在空中只受到重力作用，做匀变速曲线运动，速率在增大，水在水平方向做匀速直线运动，故C、D错误。 3.(2025年1月·八省联考河南卷)如图，一棱镜的横截面为等腰三角形△PMN，其中边长PM与PN相等，∠PMN=30°，PM边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于MN边入射，从PN边出射后恰好与墙面垂直(不考虑光线在棱镜内的多次反射)，则该棱镜的折射率为 (　　) A. B. C. D. 解析：选D　根据题意画出光路图如图所示，根据几何关系可得∠1=60°，∠2=30°，根据折射定律可得n==。故选D。 4.(2024·广东高考)如图所示，红、绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是 (　　) A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B.θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C.θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D.θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 解析：选B　红光的折射率小于绿光的折射率，在MN面的入射角相同，根据折射定律n=可知，绿光在MN面的折射角较小，根据几何关系可知，在PQ面上，绿光比红光更靠近P点，故A错误；根据全反射发生的条件sin C=可知，红光发生全反射的临界角较大，θ逐渐增大时，折射光线与NP面的交点左移，在NP面的入射角逐渐减小，且红光在NP面上的入射角小于绿光在NP面上的入射角，所以红光的全反射现象先消失，故B正确；在MN面，光是从光疏介质射入到光密介质，无论θ多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误；根据折射定律n=可知，θ逐渐减小时，即入射角θ1减小，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。 5.(2024·重庆高考)某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16 cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案可知 (　　) A.若h=4 cm，则n= B.若h=6 cm，则n= C.若n=，则h=10 cm D.若n=，则h=5 cm 解析：选B　根据几何关系在光路图中作出边角关系，如图所示，根据折射定律及几何关系可得n===。若h=4 cm，则n=2，故A错误；若h=6 cm，则n=，故B正确；若n=，则h= cm，故C错误；若n=，则h= cm，故D错误。 6.冰雕展上有一种由冰块制作的装饰灯，冰块呈立方体，在立方体的中心安装着一个很小的灯，灯向各个方向均匀发光。已知冰的折射率为，冰块在各侧面上有光射出的地方用空白表示，没有光射出的地方用阴影表示，下列四幅图能正确表示光从侧面射出情况的是 (　　) 解析：选A　设光从冰块射向空气发生全反射的临界角为C，则有sin C==，光从6个侧面射出的情况相同，以光射向底面为例，临界情况1：当光垂直射向底边时如图1，sin α=<sin C，不会发生全反射，有光射出；临界情况2：当光刚好射到顶角时如图2，sin β=>sin C，会发生全反射，没有光射出，结合选项图所示，故选A。 7.(2025·福建南平检测)沙漠蜃景和海市蜃景主要是由于大气层不同高度空气的温度不同造成的，已知空气的折射率随温度升高而减小。下列图中能正确描述蜃景现象的是 (　　) 解析：选A　太阳光照射到沙地上，接近地面的热空气比上层空气的折射率小，从远处物体射向地面的光，进入折射率较小的热空气层时被折射，当入射角大于临界角时发生全反射，人们逆着反射光看去，就会看到远处物体的倒立的虚像，如图1，A正确，B错误；太阳光照射到海面上，接近海面的冷空气比上层空气的折射率大，从远处物体射向大气层的光，进入折射率较小的热空气层时被折射，当入射角大于临界角时发生全反射，人们逆着反射光看去，就会看到远处物体的正立的虚像，如图2，C、D错误。 二、多项选择题 8.(2025·河北承德调研)折光仪浓度计是利用光的折射原理制成的，光从空气进入某种溶液介质发生偏折，对 于不同浓度的溶液，光的偏折程度不同。可以根据预先建立的浓度与折射率之间的标准图像来推测出溶液的浓度。用同一种光照射酒精溶液和氯化钠溶液，折射率n与浓度c之间的关系图像如图所示。在同一浓度的情况下，下列说法正确的是 (　　) A.光通过酒精溶液的偏折程度大于通过氯化钠溶液的偏折程度 B.光在酒精溶液中传播的速度大于在氯化钠溶液中传播的速度 C.若增大光的入射角，则光在酒精溶液中先发生全反射 D.光通过相同距离，在酒精溶液中的时间大于在氯化钠溶液中的时间 解析：选AD　由题图可知，在同一浓度的情况下，光通过酒精溶液的折射率更大，则光通过酒精溶液的偏折程度大于通过氯化钠溶液的偏折程度，A正确；光通过酒精溶液的折射率大于光通过氯化钠溶液的折射率，由光在介质中的传播速度公式v=可知，光在酒精溶液中传播的速度小于在氯化钠溶液中传播的速度，光通过相同距离，在酒精溶液中的时间大于在氯化钠溶液中的时间，B错误，D正确；发生全反射的必要条件是光由光密介质进入光疏介质，由于光从空气进入这两种溶液介质发生偏折，即光从光疏介质进入光密介质，因此光不会产生全反射，C错误。 9.“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.5，当不加液体时(可视为真空)光刻胶的曝光波长为199 nm，则加上液体后与不加液体相比，该曝光光波 (　　) A.在液体中的频率变为原来的 B.在液体中的传播速度变为原来的1.5倍 C.在液体中的曝光波长约为133 nm D.传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的1.5倍 解析：选CD　频率由光源决定，光由空气进入该液体中传播时，光波频率不变，故A错误；光在液体中的传播速度为v==c，故B错误；加上液体后光刻胶的曝光波长为λ=，不加液体时有c=λ0f，联立并代入数据可得λ≈133 nm，故C正确；由上述分析可知，在液体中曝光光波的传播速度变为原来的，而传播距离不变，所以在液体中所需的时间变为原来的，故D正确。 三、计算题 10.(10分)(2025·陕西西安高三质检)如图，厚度为d=2.0 cm的玻璃砖竖直固定在水平桌面上，其右表面镀有反光膜，刻度尺在玻璃砖的左侧与玻璃砖竖直平行放置，距玻璃砖左侧表面距离为l=6.0 cm。激光笔发出一束激光从刻度尺上的O点射向玻璃砖左侧表面，在刻度尺上观察到P、Q两个光点(光路未画出)，读出OP间的距离为16 cm、PQ间的距离为3.0 cm。已知光在真空中的速度c=3.0×108 m/s，求：(结果保留两位有效数字) (1)玻璃砖的折射率n；(4分) (2)激光从O点传到P、Q两点的时间差Δt。(6分) 解析：(1)光路图如图所示， 由几何关系可知sin i== sin r== 玻璃砖的折射率为n=≈1.3。 (2)光在玻璃中的传播速度v= 时间差Δt= 由几何关系可知Δs=AC+CB AC=CB= 代入数据可得Δt≈2.2×10-10 s。 答案：(1)1.3　(2)2.2×10-10 s 11.(10分)(2024·山东高考)某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG=30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。 (1)求sin θ；(4分) (2)以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D(图中未标出)到E点距离的范围。(6分) 解析：(1)由题意设光在三棱镜中的折射角为α，则根据折射定律有n= 由于折射光线垂直EG边射出，根据几何关系可知α=∠FEG=30° 代入数据解得sin θ=0.75。 (2)根据题意作出单色光第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图如图 根据几何关系可知，FE上从P点到E点以θ角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射，根据全反射临界角公式有sin C= 设P点到FG的距离为l，则根据几何关系有l=Rsin C 又因为xPE= 联立解得xPE=R 所以光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为。 答案：(1)0.75　(2) 第2讲　光的干涉、衍射和偏振(基础落实课) 一、光的干涉 光的干涉 定义 在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象 条件 (1)两束光的频率相同 (2)相位差恒定 (3)振动方向相同 双缝干涉 图样特点 (1)单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹 (2)白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹 条纹间 距(Δx) 含义：相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离 公式：Δx=λ。注意各物理量的意义：λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间的距离 薄膜干涉 产生机理 利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹所对应薄膜厚度相同 应用 (1)利用薄膜干涉，可以检验工件平面是否平整 (2)可以作为光学镜头的增透膜 二、光的衍射 1.明显衍射的条件 在障碍物或狭缝的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显。 2.三类常见衍射现象 衍射图样 图样特点解读 若为单色光，中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，条纹间距不等，且离中央亮条纹越远，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 若为单色光，中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小；亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而减小 当光照射到不透明的半径很小的圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环 三、光的偏振 1.自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 2.偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动的光。 微点判断 1.频率不同的两列光波也能发生干涉。 (×) 2.在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相同。 (√) 3.在双缝干涉实验中，若用白光照射，中央是最宽的白色亮条纹，两侧是宽度逐渐减小的彩色条纹。 (×) 4.厚度相同的薄膜也可以形成干涉现象。 (×) 5.光遇到障碍物时都能产生衍射现象。 (√) 6.阳光下茂密的树林中，地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。 (×) 7.光的偏振现象说明光是纵波。 (×) 逐点清(一)　光的干涉 细作1　双缝干涉中亮、暗条纹的判断 1.在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则P0处和P1处将分别呈现 (　　) A.亮条纹、暗条纹　　 B.亮条纹、亮条纹 C.暗条纹、亮条纹 D.暗条纹、暗条纹 解析：选C　光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，S1、S2到P0处的光程一样，则光源S到P0处的光程差就等于光波波长的1.5倍，所以P0处是暗条纹；光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍，则光源S到P1处的光程差等于光波波长，所以P1处为亮条纹，故选C。 一点一过　双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 (1)如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2-r1=kλ(k=0，1，2，…)时，光屏上出现亮条纹。 (2)光的路程差r2-r1=(2k+1)(k=0，1，2，…)时，光屏上出现暗条纹。 细作2　双缝干涉的理解及相邻条纹间距的分析 2.(人教版教材选择性必修1，P115T4)1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。 设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，光的波长为λ。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式。 解析：如图所示，光源直接发出的光和经平面镜反射的光是相干光，反射光相当于光源S的像S'发出的光，故光源S和S'相当于双缝干涉的双缝，间距d=2a，S到光屏的垂直距离相当于双缝到光屏的距离，根据双缝干涉的相邻亮(暗)条纹之间的距离公式Δx=λ，可知光屏上相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx=λ。 答案：Δx=λ 3.(2024·广西高考)(多选)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a≪l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是 (　　) A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，此时单色光的波长变为nλ D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ 解析：选AD　根据光的反射的对称性可知，光源S与平面镜中的虚像的距离为2a，根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式可知Δx'=λ=λ，故A正确，B错误；若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据λf=c，v=λ1f=，其中c为在真空中的光速，则λ1=，故C错误；若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式有Δx=λ2，可得λ2=，结合C选项的分析可知λ2==，所以n'=λ，故D正确。 |考|教|衔|接| 教材习题的升级和拓展 　　人教选择性必修1教材习题给出了另一种光的干涉实验装置，即洛埃镜实验。2024年广西高考题命题情境与教材情境完全相同，问题设置既考查了相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心间距离，又结合光在不同溶液中波长与折射率的关系，综合考查分析解决问题的能力。高考题源于教材又不拘泥于教材，引导教学回归教材，激发学生学习兴趣。  一点一过　对双缝干涉的条纹间距的分析 　　根据条纹间距公式Δx=λ，可知：(1)对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大；(2)在入射光不变时，双缝到光屏的距离l越大、双缝间的距离d越小，干涉条纹的间距越大。 细作3　薄膜干涉的理解与应用 4.(2025·山东淄博模拟预测)“冷光灯”照射物品时，能使被照物品处产生的热效应大大降低。这种灯是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示红外线在真空中的波长，n 为薄膜对红外线的折射率，不计半波损失，则所镀薄膜的厚度最小应为 (　　) A.λ B.λ C.λ D.λ 解析：选A　当薄膜前后表面反射红外线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜前后表面反射红外线干涉后互相削弱，从而减少了反射光的能量，设λ'为红外线在薄膜中的波长，由题意可知λ'=(2k+1)=2d(k=0，1，2，3，…)，解得d=(2k+1)(k=0，1，2，3，…)，当k=0时，所镀薄膜的厚度最小，为dmin=，故选A。 5.(2024·山东高考)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是 (　　) A.滚珠b、c均合格 B.滚珠b、c均不合格 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 解析：选C　单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃上表面间距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的光程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格；不同的干涉条纹位置处光的光程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。故选C。 一点一过　薄膜干涉的理解和应用 1.形成：如图所示，竖直的肥皂液薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 2.亮、暗条纹的判断 (1)两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ。在P1、P2处，Δr=nλ(n=1，2，3，…)，薄膜上出现亮条纹。 (2)在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr=(2n+1)(n=0，1，2，3，…)，薄膜上出现暗条纹。 3.应用：增透膜、检查平面的平整度。 逐点清(二)　光的衍射 细作1　对衍射现象的理解 1.(多选)关于单缝衍射形成的条纹，下列说法正确的是 (　　) A.单缝的宽度越小，衍射条纹越亮 B.单缝的宽度越小，衍射现象越明显 C.入射光的波长越长，衍射现象越明显 D.入射光的波长越短，衍射现象越明显 解析：选BC　单缝的宽度越小，透过单缝的光的能量越小，亮度也越小，故A错误；发生明显衍射现象的条件是障碍物或狭缝的尺寸跟波长差不多，或者比波长小，所以单缝的宽度越小，入射光波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故B、C正确，D错误。 一点一过　对光的衍射的理解 (1)波长越长，衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。 (2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的。 细作2　干涉、衍射图样的比较 　 2.(2025·茂名高三模拟)小红利用图1所示的装置，观察红光的干涉、衍射现象，其中P是光学元件，且P到光屏的距离恒定，通过实验在光屏上得到了图2所示甲、乙、丙、丁四种图样。下列说法正确的是 (　　) A.甲对应的P是双缝，双缝间距较大 B.乙对应的P是双缝，双缝间距较大 C.丙对应的P是单缝，缝的宽度较宽 D.丁对应的P是单缝，缝的宽度较窄 解析：选A　甲图样和乙图样的条纹都是平行等距的，为干涉条纹，则甲和乙对应的P是双缝，根据Δx=λ可知，甲图样的条纹间距较小，则甲对应的双缝间距较大，A正确，B错误；丙图样和丁图样的条纹是平行不等距的，为衍射条纹，则丙和丁对应的P是单缝，因丙图样的衍射现象较丁更明显，可知丙对应的单缝的宽度较窄，C、D错误。 一点一过　单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 逐点清(三)　光的偏振 |题|点|全|练| 1.(2024·江苏高考)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90°，会观察到 (　　) A.两镜片都变亮 B.两镜片都变暗 C.两镜片没有任何变化 D.左镜片变暗，右镜片变亮 解析：选D　用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，说明左镜片的透振方向和光的偏振方向相同，右镜片的透振方向和光的偏振方向垂直。当手机屏幕旋转90°时，左镜片的透振方向与光的偏振方向垂直，则左镜片变暗，右镜片的透振方向与光的偏振方向相同，则右镜片变亮，故D正确，A、B、C错误。 2.(多选)旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角θ称“旋光角”，θ与糖溶液浓度有关，θ测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间，则 (　　) A.O处光强减弱 B.O处光强不变 C.若B转一角度使O处光强最强，则B转过的角度为θ D.若A转一角度使O处光强最强，则A转过的角度为θ 解析：选ACD　不放样品时，转动B使O处光强最强，此时A、B的透振方向相同；放置样品后，由于样品会使经过样品的偏振光产生“旋光角”，所以此时穿过样品的偏振光的偏振方向与B的透振方向不再平行，O处光强将减弱，故A正确，B错误。由以上分析可知，放入样品后，穿过样品的偏振光的偏振方向与B的透振方向存在夹角θ，若B转一角度使O处光强最强，则B转过的角度为θ，同理可知，若A转一角度使O处光强最强，则A转过的角度为θ，故C、D正确。 |精|要|点|拨|　光的偏振的理解与应用 (1)自然光与偏振光的比较 类别 自然光(非偏振光) 偏振光 光的来源 从普通光源发出的光 自然光通过起偏器后的光 光的振动方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向 (2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。 [课时跟踪检测]　 一、单项选择题 1.(2024·黑吉辽高考)某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照射双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮条纹中心间距变小的是 (　　) A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照射双缝 C.增大纸板与墙面的距离 D.减小光源与纸板的距离 解析：选A　根据相邻亮条纹中心间距公式Δx=λ，换用更粗的头发丝，则双缝间距d增大，Δx变小，A正确；换用红色激光照射双缝，即光的波长λ增大，Δx变大，B错误；增大纸板与墙面的距离，即l增大，Δx变大，C错误；减小光源与纸板的距离，Δx不变，D错误。 2.(2025·广州期中检测)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，却看不到光亮，下列说法中正确的是 (　　) A.电灯S发出的光是偏振光 B.以SP为轴转动A，Q处将出现明暗交替的现象 C.将B沿SP向A平移至某位置时，在P处看到光亮 D.以SP为轴将A转过45°，在P处看到光亮 解析：选D　电灯S发出的光包含着一切沿垂直于传播方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，属于自然光，故A错误；自然光经过偏振片A形成偏振光，Q处光波的强度没有变化，不会出现明暗交替的现象，故B错误；无论将B沿SP向A平移至何位置，透过A的偏振光的偏振方向始终与B的透振方向垂直，在P处始终看不到光亮，故C错误；由于此时人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，说明A、B透振方向垂直，以SP为轴将A转过45°，则透过A的偏振光的偏振方向将存在平行于B透振方向的分量，此时将有部分光可以透过B，在P处可以看到光亮，故D正确。 3.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为 (　　) 解析：选C　由于反射光2和3在P处相干减弱，则它们的相位差是π，即它们是反相的，因此当一个光波到达波峰时，另一个光波到达波谷，可知C正确。故选C。 4.用平行单色光竖直向下照射一透明薄膜，形成的干涉图样如图所示。相邻亮条纹的中心间距依次为d1、d2、d3、d4、……，已知d1>d2>d3>d4>……。则该透明薄膜竖直截面的形状可能是 (　　) 解析：选D　同一条纹对应的薄膜厚度相同，自左向右条纹间距越来越小，薄膜厚度变化得越来越快。故选D。 5.1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。如图甲所示是双缝干涉实验装置的示意图，某次实验中，利用黄光得到的干涉条纹如图乙所示。为了增大条纹间距，下列做法中可行的是 (　　) A.只增大滤光片到单缝的距离 B.只增大双缝间的距离 C.只增大双缝到屏的距离 D.只把黄色滤光片换成紫色滤光片 解析：选C　根据双缝干涉图样中相邻两条亮(暗)条纹间距公式Δx=λ可知，只增大滤光片到单缝的距离，条纹间距不变，故A错误；只增大双缝间的距离d，条纹间距减小，故B错误；只增大双缝到屏的距离L，条纹间距增大，故C正确；只把黄色滤光片换成紫色滤光片，由于紫光的波长小于黄光的波长，则条纹间距减小，故D错误。 6.(2025·辽宁阜新模拟)如图所示，AB、CD、DE三个透明平板固定放置，AB水平，CD的倾角比DE的倾角大。一束平行光竖直向下入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是 (　　) 解析：选A　光线在空气膜的上、下表面发生反射，反射光发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为θ，δ1、δ2处为两相邻亮条纹中心，如图所示，则此两处的光程差分别为δ1=2d1，δ2=2d2，因为当光程差等于nλ(n=0，1，2，3，…)时表现为亮条纹，所以有δ2-δ1=λ，则d2-d1=λ，设此两相邻亮条纹中心的距离为Δl，则由几何关系得=tan θ，即Δl=，可知夹角越小，条纹间距越大，根据题意CD的倾角比DE的倾角大，故左侧相邻两条纹间距小于右侧相邻两条纹间距。故选A。 7.光的干涉现象在科学技术中有重要应用。一顶角极大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，其截面如图甲。单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是 (　　) A.条纹是以顶点为圆心的同心圆，且中间疏、边缘密 B.产生干涉的两束光是来自玻璃体上表面和侧面的反射光 C.换用频率更大的光照射，条纹间距变大 D.若出现图乙所示条纹，则说明玻璃体侧面上有凸起 解析：选D　产生干涉的两束光是来自玻璃体的下表面和标准板上表面的反射光，即空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为明条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因圆锥形玻璃体压在标准板上，以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且沿半径的方向均匀变化，因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故A、B错误；换用频率更大的光照射，波长变短，则条纹间距变小，C错误；空气薄膜干涉是等厚干涉，即同一条纹处空气膜的厚度相同，若出现题图乙所示条纹，说明该处空气膜的厚度与内侧空气膜的厚度相等，即该处出现凸起，D正确。 8.如图甲是夏季常出现的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六边形冰晶上的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是 (　　) A.b光比a光更容易发生明显衍射现象 B.在冰晶中，a光的波速与b光的波速一样大 C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大 D.a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小 解析：选C　由题图乙可知a光的偏折程度小于b光的偏折程度，所以na<nb，fa<fb，λa>λb，根据v=，可知va>vb，故B错误；当缝隙和波长差不多或缝隙比波长小时能发生明显衍射现象，因为λa>λb，所以a光比b光更容易发生明显衍射现象，故A错误；由Δx=λ，可知波长越长条纹间距越大，因为λa>λb，所以通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大，故C正确；根据sin C=，可知Ca>Cb，故D错误。 二、多项选择题 9.(2025·黄山期中检测)如图甲所示，将一个凸透镜的弯曲表面放置在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到如图乙所示的亮暗相间的同心圆，这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫作牛顿环。对于图甲所示的装置，下列做法中能使得同一级牛顿环的半径变大的是 (　　) A.对凸透镜施加一极小的向下的压力 B.对凸透镜施加一极小的向上的拉力 C.使用波长更长的单色光照射 D.使用波长更短的单色光照射 解析：选AC　根据薄膜干涉产生的原理，可知当薄膜厚度的2倍等于单色光波长的整数倍时，在薄膜的上表面会出现亮条纹，当薄膜厚度的2倍等于单色光半波长的奇数倍时，在薄膜上表面会出现暗条纹；对凸透镜施加一极小的向下的压力，会使凸透镜的曲率半径变大，薄膜厚度增加变慢，所以干涉条纹间距会变宽；若单色光的波长更长时，相邻条纹间距会变宽。故选A、C。 10.如图，用频率为f的单色光垂直照射双缝，光屏上O处为中央亮条纹，P点是O点上方第三条亮条纹中心，已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下列说法正确的是 (　　) A.无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹 B.OP之间的距离为 C.若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变小 D.若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第三条亮条纹中心在P点上方 解析：选AB　由于O点到双缝的光程差为零，所以无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹，故A正确；由题意可知，OP之间的距离为OP=3λ=，故B正确；根据Δx=λ可知，若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变大，故C错误；若换用频率更大的单色光，波长变小，则条纹间距减小，O点上方第三条亮条纹中心在P点下方，故D错误。 11.(2025·广西南宁检测)电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一，某实验中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验。实验时使电子垂直射到双缝上，如图所示，M点为光屏上的一固定点，欲使OM间亮条纹数增加，可行的措施为 (　　) A.仅增大电子的动量 B.仅减小电子的动量 C.仅将光屏稍靠近双缝屏 D.仅减小双缝之间的距离 解析：选AC　欲使OM间亮条纹数增加，则应使相邻亮条纹间距减小，根据Δx=λ可知，可以减小l、λ，增大d。根据德布罗意波公式p=可知，要使电子的波长减小，可以增大电子的动量，故A正确，B错误。仅将光屏稍靠近双缝屏，则l减小，相邻亮条纹间距减小，故C正确。仅减小双缝之间的距离，则d减小，相邻亮条纹间距增大，故D错误。 12.(2024·湖南高考)1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)，平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是 (　　) A.沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C.若θ=0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D.若θ=0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动 解析：选BC　根据题意画出光路图，如图甲所示，S发出的光与通过平面镜反射的光(可以等效成虚像S'发出的光)是同一列光分成的，满足相干光条件，所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S'的距离为d，S到光屏的距离为l，代入双缝干涉条纹间距公式Δx=，则若θ=0°，沿OA向右(或沿AO向左)略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；同理再次画出平面镜倾斜时的光路图如图乙所示，沿OA向右略微平移平面镜，即从图中①位置平移到②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小；沿AO向左略微平移平面镜，即从图中②位置平移到①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。 13.(2025·长沙高三调研)如图所示，一束复色光从等边三棱镜ABC的AB边中点D射入，入射光线与水平面的夹角为30°，最后色散成两束单色光从AC边射出，打在右侧的白纸上，上方为a光，下方为b光，其中a光的出射位置为AC边中点E，下列说法中正确的是 (　　) A.经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 B.a光在真空中的传播速度大于b光 C.若a、b光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距大于b光的条纹间距 D.该复色光若垂直AB方向从A、D两点间入射，则a光不能从AC边射出 解析：选ACD　由题图知，入射角相同，但b光的折射角较小，根据折射定律n=，可知该三棱镜对b光的折射率较大，则b光的波长小于a光的波长，根据发生明显衍射现象的条件，可知经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故A正确；所有光在真空中传播速度都是一样的，均为3×108 m/s，故B错误；若a、b光分别通过相同的双缝装置，根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，由于b光的波长小于a光的波长，则a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故C正确；依题意，由几何知识可知，a光在AB面上的入射角为60°时，折射角为30°，则棱镜对单色光a的折射率为n==，根据sin C=，可知sin C==，当复色光入射方向与AB边垂直且从A、D两点间射入时，光线在AC边上的入射角为i=60°，由于i>C，所以a光将在AC边发生全反射，最后a光垂直BC边射出，故D正确。 第3讲　测量玻璃的折射率(基础实验) 一、实验知能/系统归纳　　 一、理清原理与操作 原理装置图 操作要领 折射率n= (1)铺白纸、画线 ①将白纸用图钉固定在木板上 ②画出两边界线aa'和bb'、法线NN'、入射光线AO (2)插针与测量 ①在AO上插上两枚大头针P1、P2，在玻璃砖另一侧通过观察插上大头针P3、P4 ②移去玻璃砖和大头针，连接P3、P4交bb'于O'，连接OO' ③测出入射角θ1、折射角θ2 二、掌握数据处理方法 1.计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。算出不同入射角时的，并取平均值。 2.图像法：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作出sin θ1⁃sin θ2的图像，由n=可知图像应是过原点的倾斜直线，如图所示，其斜率为折射率。 3.单位圆法：以入射点O为圆心、以一定的长度R为半径画圆，交入射光线AO于E点，交折射光线OO'于E'点，过E作NN'的垂线EH，过E'作NN'的垂线E'H'，如图所示，sin θ1=，sin θ2=，OE=OE'=R，则n==。只要用刻度尺量出EH、E'H'的长度就可以求出n。 三、注意实验细节 1.玻璃砖要用厚度较大的。 2.入射角不宜过大或过小，一般控制在30°到60°之间。 3.大头针要竖直插在白纸上，且距离应适当大一些。 4.玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。 5.操作时手不能触摸玻璃砖的光洁光学面。 6.实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 四、做好误差分析 1.入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些。 2.入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。 3.作图时，玻璃砖的宽度绘制有误差，或因所画的两边界线不平行等原因出现误差。 二、应用发展/练中融通 1.(2024年1月·江西高考适应性演练)用图(a)装置测量玻璃的折射率时，俯视图如图(b)所示。在水平木板上插大头针P、Q，透过玻璃砖观察，使Q把P挡住，再插大头针M和N，使N挡住M同时挡住玻璃砖中的P和Q，这样就可以确定玻璃砖的入射光线及其出射光线，从而可以测量玻璃的折射率。下列关于该实验时眼睛所看到大头针的情形，可能正确的是 (　　) 解析：选C　入射光线PQ经玻璃砖折射后，出射光线为MN，大头针N挡住M同时挡住玻璃砖中的P和Q，若由大头针N逆着出射光线MN观察，大头针M被挡住，在玻璃砖上面能观察到大头针P和Q，光线如图所示，大头针P、Q在大头针N、M的右侧，且Q在最右侧，故C正确。 2.(2025·广东调研)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上； ②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系xOy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图(b)所示； ③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y<0的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P； ④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。 根据以上步骤，回答下列问题： (1)测量半圆形玻璃砖直径d的读数如图(a)所示，则d=　　　　cm；  (2)步骤③中，没有激光射至挡板上y<0区域的原因是激光在玻璃砖直径所在界面处发生了　　　　；  (3)根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为n=　　　　。若测得PQ的长度为L=2.00 cm，计算可得玻璃砖的折射率为n=　　　　。(结果保留3位有效数字)  解析：(1)由题图(a)可知，玻璃砖的直径为d=64 mm+3×0.1 mm=64.3 mm=6.43 cm。 (2)激光经玻璃砖折射后射在挡板上y<0的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失时，激光在玻璃界面处发生了全反射。 (3)当恰好发生全反射时，有n===，代入数据可得n≈1.61。 答案：(1)6.43　(2)全反射　(3)　1.61 3.(2024·湖北高考)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线AA'和BB'，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA'，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图(a)所示。 ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。 ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。 ④分别过M、P作BB'的垂线MM'、PP'，M'、P'是垂足，并用米尺分别测量MM'、PP'的长度x和y。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出y⁃x图像，如图(b)所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是　　　　(单选，填标号)。  A.入射角越小，误差越小 B.激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C.选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 (2)根据y⁃x图像，可得玻璃砖的折射率为　　　　(保留三位有效数字)。  (3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  解析：(1)入射角适当即可，不能太小，入射角太小会导致折射角太小，测量的误差会变大，故A错误；激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确；相同的材料在各点的折射效果都一样，故C错误。 (2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R，根据几何关系可得，入射角的正弦值为sin i=，折射角的正弦值为sin r=，折射率n==，可知y⁃x图像斜率大小等于折射率，即n=≈1.58。 (3)根据(2)中数据处理方法可知，若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果不变。 答案：(1)B　(2)1.58(1.56~1.60均可) (3)不变 4.(2025·黑龙江模拟预测)某同学设计了一种测量半圆柱玻璃砖折射率的方法，该同学的主要操作步骤如下： ①如图所示，在白纸上画出两条相互垂直的线段ab和cd，交点标记为O点。将玻璃砖的圆心与O点重合，直径与ab重合； ②沿aO射入一束激光； ③以圆心O为轴，沿逆时针方向缓慢转动玻璃砖，观察从玻璃砖折射出的光线。 (1)若将玻璃砖从图示位置沿逆时针方向转过α角，可能观察到的实验现象有　　　　。(填正确答案标号)  A.折射光线在ab上方　　 B.折射光线在ab下方 C.折射光线与ab重合 D.无折射光线 (2)若将玻璃砖从图示位置沿逆时针方向转过α1角时，折射光线恰好出现；从图示位置沿逆时针方向转过α2角时，折射光线恰好消失，已知0<α1<α2<180°。根据以上信息，可得出折射率n=　　　　。(填正确答案标号)  A. B. C. D. (3)实验中，当折射角大于85°时，折射光线已十分微弱，不可观测，则通过(2)中表达式测得的折射率相对真实值　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  解析：(1)根据折射定律可知，激光从玻璃砖射向空气时，折射角一定大于入射角，若入射角小于全反射的临界角，则折射光线在ab上方；若入射角大于或等于全反射的临界角，则折射光线消失，故B、C错误，A、D正确。 (2)折射光线恰好出现时可测量出临界角为C1=90°-α1，折射光线恰好消失时可测量出临界角为C2=α2-90°，两次测量取平均值可得临界角C==，由临界角sin C=，可得n=，故选B。 (3)根据题意，可得测得的α1偏大，α2偏小，根据C=，可知测量出的临界角C偏小，故测得的折射率相对真实值偏大。 答案：(1)AD　(2)B　(3)偏大 5.(2024·安徽高考)某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验。 (1)为测量玻璃的折射率，按如图甲所示进行实验，以下表述正确的一项是　　　　。(填正确答案标号)  A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a' B.在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2 C.实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差 (2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关，频率大，折射率　　　　(填“大”或“小”)。  (3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束激光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃　　　　n介质(填“>”或“<”)。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。  解析：(1)在白纸上画出一条直线a作为界面，把玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边与a对齐，用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线a'代表玻璃砖的另一边，而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a'，故A错误；根据测量玻璃的折射率实验步骤，B选项符合实验过程，故B正确；实验时入射角θ1应尽量大一些，但也不能太大(接近90°)，以减小实验误差，故C错误。 (2)由题图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光的折射角，根据光的折射定律n=可知，绿光的折射率大于红光的折射率，又因为绿光的频率大于红光的频率，所以频率大，折射率大。 (3)根据折射定律可知，玻璃的折射率为n玻璃=，透明介质的折射率为n介质=，其中α2<α3，所以n玻璃>n介质。 答案：(1)B　(2)大　(3)> 6.(2025·山东枣庄质检)如图甲所示，图中阴影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元件的横截面，AC是半径为R的圆弧，某实验小组为测量该光学元件的折射率，先通过作图确定了圆弧圆心O的位置。请回答下面问题： (1)实验小组先在O处插一枚大头针P1，然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针P2，在BC边右侧任意位置观察，发现P2始终无法挡住P1，原因是　　　　　　　　，若要在BC边右侧观察到P2挡住P1，应将P2向　　　　(选填“OB”或“OC”)边方向移动；  (2)该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作： ①在O处插大头针P1，在BC边右侧合适位置插大头针P2，调整观察角度，再插上大头针P3，使P3把P1和P2都挡住； ②画出元件边界，作出图乙所示光路图，以P2、P3连线与BC边交点O'为圆心作圆，分别过圆与直线OO'和P2P3的交点作BC边的垂线，垂足分别为N1、N2； ③用刻度尺测出线段O'N1和O'N2的长度分别为d1、d2，则该元件的折射率n=　　　　；  (3)若测得该元件的折射率n=2，在O处固定一点光源，只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光照射到圆弧AC上的弧长为　　　　。  解析：(1)发现P2始终无法挡住P1，原因是光线发生了全反射，应减小入射角，即将P2向OC边方向移动。 (2)③根据折射定律可知n===。 (3)测得该元件的折射率n=2，则全反射临界角的正弦值为sin C==，则C=30°，如图所示，若沿OE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则∠AOF=30°，同理，若沿OG方向射入的光线恰好在BC面上发生全反射，可得∠COG=30°，因此∠FOH=30°，根据几何关系可得=×2πR=πR。 答案：(1)光线发生了全反射　OC　(2)③(3)πR 第4讲　用双缝干涉测量光的波长(基础实验) 1、 实验知能/系统归纳 一、理清原理与操作 原理装置图 测出乙图中的d和l，用图丙的测量头测出相邻亮条纹间距Δx，由Δx=λ即可计算出波长λ 操作要领 1.器材的安装与调整 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上； (2)安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为5~10 cm； (3)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 2.测定单色光的波长 (1)安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹； (2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央； (3)用刻度尺测量双缝到光屏间距离l。 二、掌握数据处理方法 1.相邻亮条纹间距的计算：Δx=，可多测几组不同的n对应的Δx，求平均值。 2.用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式Δx=λ得λ=Δx计算波长。 三、注意实验细节 1.调节双缝干涉装置时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 2.放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。 3.调节测量头时，应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。 4.不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx，这样可以减小误差。 5.白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外侧。 四、做好误差分析 1.双缝到光屏的距离l的测量存在误差。 2.测条纹间距Δx带来的误差 (1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 (2)误认为Δx为亮条纹的宽度。 (3)分划板中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。 (4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。 二、应用发展/练中融通 1.(2024·江西高考)(多选)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是 (　　) A.光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B.透镜的作用是使光更集中 C.单缝的作用是获得线光源 D.双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多 解析：选BC　光具座上的双缝应该在单缝和遮光筒之间，光先通过单缝得到线光源，然后通过双缝得到两列完全相同的相干光，A错误，C正确；透镜的作用是使射向滤光片的光更集中，B正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，双缝间距d越小，则条纹间距Δx越大，测量头中观察到的条纹数目越少，D错误。 2.(2024·河北高考，节选)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。 该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示： 单色光类别 x1/mm x6/mm 单色光1 10.60 18.64 单色光2 8.44 18.08 根据表中数据，判断单色光1为　　　　(填“红光”或“绿光”)。  解析：设第一条和第六条亮条纹的中心间距为x，则相邻亮条纹之间的距离Δx=，又根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ，则λ=，由题表中数据可知x单色光1=18.64 mm-10.60 mm=8.04 mm<x单色光2=18.08 mm-8.44 mm=9.64 mm，同一实验装置d和l一定，则λ1<λ2，又绿光波长小于红光波长，则单色光1为绿光。 答案：绿光 3.某同学用如图甲所示装置做“用双缝干涉测光的波长”实验。 (1)实验中该同学发现目镜中干涉条纹与分划板的中心刻线始终有一定的角度，如图乙所示，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行　　　　。  A.仅拨动拨杆 B.仅旋转单缝 C.仅前后移动凸透镜 D.仅旋转毛玻璃处的测量头 (2)若单缝宽度为h，双缝间距为d，双缝与屏距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹　　　　 。(填正确答案标号)  A.h=10 mm，d=0.2 mm，l=10 cm B.h=10 mm，d=10 mm，l=80 cm C.h=1 mm，d=0.2 mm，l=80 cm D.h=1 mm，d=10 mm，l=10 cm (3)该同学用蓝色滤光片成功地观察到了如图丙所示的干涉条纹，若仅将滤光片换成红色，其他元件及位置都不动，他将看到的条纹是下图中的　　　　 。  解析：(1)若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可，故选D。 (2)光通过单缝后需形成线光源，因此h必须比较小；根据Δx=λ，双缝与屏的距离l越大，双缝间距d越小，干涉条纹间距越大，条纹越清晰，故选C。 (3)红光的波长比蓝光的长，根据Δx=λ分析知，红光的干涉条纹间距比蓝光的大，故A错误，C正确；双缝干涉条纹是均匀的条纹，故B、D错误。 答案：(1)D　(2)C　(3)C 4.(2025年1月·八省联考云南卷)某同学通过双缝干涉实验测量发光二极管(LED)发出光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距d=0.450 mm，双缝到毛玻璃的距离l=365.0 mm，实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。 当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为x1=2.145 mm；当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心，手轮上的读数为x5=4.177 mm。完成下列填空： (1)相邻两条亮条纹间的距离Δx=　　　　 mm；  (2)根据　　　　　　　可算出波长(填正确答案标号)；  A.λ=　　 B.λ=Δx 　 　C.λ= (3)待测LED发出光的波长为λ=　　　　nm(结果保留3位有效数字)。  解析：(1)相邻两条亮条纹间的距离为Δx== mm=0.508 mm。 (2)根据相邻两条亮条纹间的距离与光的波长关系Δx=λ，可得波长为λ=Δx，故选B。 (3)待测LED发出光的波长为 λ=Δx=×0.508×10-3 m≈6.26×10-7 m=626 nm。 答案：(1)0.508　(2)B　(3)626 5.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是　　　　；  A.单缝和双缝必须平行放置 B.干涉条纹与双缝垂直 C.干涉条纹疏密程度与单缝宽度有关 D.若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小 (2)某同学在做该实验时，在同一视野中选取了A、B两条纹，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图乙)，游标尺的示数如图丙所示；第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图丁)，游标尺的示数如图戊所示。已知双缝间距为0.50 mm，双缝到屏的距离为1.00 m，则图丙游标尺的示数为　　　　mm，相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离为　　　　mm，所测单色光波长为　　　　m。  解析：(1)为使屏上的干涉条纹清晰，单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，A正确，B错误；根据公式Δx=λ可知，干涉条纹疏密程度与双缝间距离、双缝到屏的距离和光的波长有关，与单缝宽度无关，绿光的波长小于红光的波长，若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小，C错误，D正确。 (2)由题图丙可知，读数为x1=11 mm+5×0.1 mm=11.5 mm，由题图戊可知，读数为x2=16 mm+7×0.1 mm=16.7 mm，由题图乙和题图丁可知，A、B两条纹间有4个间距，则相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离为Δx==1.3 mm，根据公式Δx=λ，代入数据解得所测单色光波长为λ==m=6.5×10-7 m。 答案：(1)AD　(2)11.5　1.3　6.5×10-7 6.(2025·甘肃平凉质检)某同学用如图甲所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。 (1)关于用双缝干涉实验装置测量光的波长，下列说法正确的是　　　　。(填正确答案标号)  A.调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互垂直 B.将光源由黄光换成蓝光，干涉条纹间距变小 C.将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距变大 D.减小双缝之间的距离，干涉条纹间距变大 (2)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm，双缝到光屏的距离l=0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数 xA=111.15 mm，在B位置时游标卡尺的读数如图丙所示，则相邻亮条纹的间距Δx=　　　　mm。(结果保留两位有效数字)  (3)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为　　　　 m。(结果保留两位有效数字)  解析：(1)调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互平行，故A错误；根据Δx=λ，将光源由黄光换成蓝光，则波长变小，干涉条纹间距变小；将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距不变；减小双缝之间的距离，干涉条纹间距变大，故B、D正确，C错误。 (2)20分度游标卡尺的精确度为0.05 mm，由题图丙可知在B位置时游标卡尺的读数为115 mm+7×0.05 mm=115.35 mm，则相邻亮条纹的间距为Δx= mm=0.60 mm。 (3)根据Δx=λ，可得λ== m=6.0×10-7 m。 答案：(1)BD　(2)0.60　(3)6.0×10-7 7.做“用双缝干涉测光的波长”实验中。使用的双缝间距d=0.20 mm。双缝到光屏的距离L=600 mm，观察到的干涉条纹如图甲所示。 (1)在测量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”)，分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图乙所示，则相邻亮条纹的间距Δx=　　　　 mm(结果保留3位小数)。  (2)计算单色光的波长的公式λ=　　　　(用L、d、x1、x2表示)。  (3)代入数据计算单色光的波长λ=　　　　m(结果保留两位有效数字)。  (4)图丙为实验装置示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向右微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹　　　　。  A.向左移动　　　　　 B. 向右移动 C. 间距变大 D. 间距变小 解析：(1)螺旋测微器读数为x1=2 mm+19.0×0.01 mm=2.190 mm，x2=7.5 mm+37.0×0.01 mm=7.870 mm，则相邻亮条纹的间距Δx==1.420 mm； (2)根据干涉条纹间距公式Δx=λ， 可得λ=Δx=； (3)代入数据可得λ=≈4.7×10-7 m； (4)根据Δx=λ可知，实验时单缝偏离光轴，向右微微移动，因双缝间距、双缝到光屏的距离、波长都不变，所以间距不变，由于主光轴变的倾斜，可以观察到O点处的干涉条纹向左移动，故选A。 答案：(1)1.420　 (2) (3)4.7×10-7　(4)A 10 / 43 学科网（北京）股份有限公司 $$