第09讲 光（寒假复习讲义）高二物理人教版

第09讲 光 内容导航 考点聚焦：核心考点+高考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 复习提升：真题感知+提升专练，全面突破 核心考点聚焦 折射定律的应用:计算光线偏折角度、介质折射率;: 全反射条件判断与临界角计算; 平面镜成像特点:等大、等距、正立、虚像，物像关于镜面对称; 实验:测定玻璃的折射率(插针法) 光电效应规律的判断与方程应用 干涉、行射现象的区分 光的波粒二象性:光既具有波动性，又具有粒子性 知识点1 光的折射 1.折射定律 （1）内容：如图所示，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：＝n12（n12为比例常数）。 2.折射率 （1）定义式：n＝。 （2）折射率与速度的关系式：n＝。因为v＜c，所以任何介质的折射率都　大于　1。 知识点2 光的折射定律　折射率 1.对折射率的理解 （1）折射率的大小不仅与介质有关，还与光的频率有关，在同种介质中，频率越大的光折射率越大。 （2）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＝。 （3）同种色光在不同介质中的波速、波长不同，但频率相同。 2.应用光的折射定律解题的一般思路 （1）根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的光路图。 （2）充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等。 （3）注意在折射现象中，光路是可逆的。 知识点3 全反射 1.光密介质与光疏介质 （1）定义：两种介质相比较，折射率较大的介质叫　光密　介质，折射率较小的介质叫　光疏　介质。 （2）相对性：若n甲＞n乙，则甲相对乙是　光密　介质；乙相对甲是　光疏　介质。 2.全反射 （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叫作全反射。 （2）临界角：折射角等于90°时的入射角。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，则sin C＝　　。 （3）条件 ①光从光　密　介质射入光　疏　介质。 ②入射角　大于或等于　临界角。 3.全反射的应用 （1）全反射棱镜 （2）光导纤维 知识点4 全反射问题的分析思路 （1）确定光是从光密介质进入光疏介质。 （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）如果发生全反射，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。 知识点5 光的干涉 1.光的干涉 （1）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。 （2）条件：①两束光的频率　相同　；②相位差　恒定　。 2.双缝干涉 （1）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　条纹，其余为　彩色　条纹。 （2）条纹间距Δx 公式：Δx＝　λ　。λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间距离。 3.薄膜干涉 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）条纹上所对应薄膜的厚度　相同　。 知识点6 光的干涉理解 薄膜干涉 洛埃镜 1、双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 对于两个振动步调一致的光源，如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差： （1）r2－r1＝kλ（k＝0，1，2，…）时，光屏上出现亮条纹； （2）r2－r1＝（2k＋1）（k＝0，1，2，…）时，光屏上出现暗条纹。 注意 对于两个振动步调反相的光源，产生亮、暗条纹的条件与上面的正好相反。 2、薄膜干涉的成因分析 如图所示，竖直的肥皂薄膜，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，叠加形成亮、暗相间条纹。 3、增透膜问题 Ⅰ、增透膜的原理：利用光的干涉现象来减少反射光的强度，从而增加透射光的强度。 当光照射到增透膜上时，会在膜的上表面和下表面分别发生反射，形成两束反射光。这两束反射光会相互干涉，当它们的光程差为半波长的奇数倍时，就会相互抵消，从而减少反射光的强度。同时，根据能量守恒定律，反射光的能量减少，透射光的能量就会增加，从而实现增透的效果。 Ⅱ、应用：应用于光学仪器、眼镜、相机镜头等。 4.薄膜干涉的应用：干涉法检查平面 如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面是不平整的，则干涉条纹发生弯曲。 结论：向左弯说明被检查平面下凹，向右弯说明被检查平面上凸 5、洛埃镜 洛埃镜是一块下表面涂黑的平玻璃片或者是金属板，从一狭缝发出的光，以入射角(近90°的入射角)入射到洛埃镜上，经反射，光的波阵面改变方向，反射光就像是光源的虚像发出的一样，两者形成一对相干光源，它们发出的光在屏上相遇，产生明暗相间的干涉条纹。由此可知，条纹间距可以直接用公式计算得: 1.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球体）对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体（球体） 结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形的棱镜 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 2.各种色光的比较与分析 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 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 真题感知 1．（2025·天津·高考真题）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 【答案】D 【详解】C．由图可知，光干涉条纹间距小于光干涉条纹间距，根据条纹间距公式可知光的波长小于光的波长，故C错误： A．根据光子动量公式可知光光子动量大于光光子动量，故A错误； B．根据可知a光光子能量大于b光光子能量，故B错误； D．波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，故D正确。 故选D。 2．（2025·重庆·高考真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 【答案】C 【详解】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为，故AB错误； CD．由公式可得，双缝之间的距离为，故C正确，D错误。 故选C。 3．（2025·四川·高考真题）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（    ） A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，可以设定为 C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为 D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动 【答案】CD 【详解】A．因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据 可知，即 根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为，故选用折射率为1.4的光学玻璃时此时不会发生全反射，故A错误； B．当时，此时入射角为，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的临界角为 故，故此时不会发生全反射，故B错误； C．若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为 即，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于，即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于，根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角，故可能为，故C正确； D．若入射光线向左移动，可知第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线向左移动，故D正确。 故选CD。 4．（2025·广东·高考真题）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】光路图如图所示 则有折射定律可得 故选A。 5．（2025·湖南·高考真题）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A．入射角θ小于45° B．该介质折射率大于 C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 【答案】D 【详解】AB．根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有 则有， 解得 故AB错误； C．根据题意，由 可知 即 增大入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误； D．减小入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。 故选D。 6．（2025·江苏·高考真题）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（    ） A．波长等于亮环的周长 B．频率比在真空中的大 C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 【答案】D 【详解】AB．激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误； CD．一束激光打进一个肥皂泡（图中未画出入射光线），发现在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。 故选D。 7．（2025·云南·高考真题）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度，盖玻片与物镜的间距，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速。 (1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）； (2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为，求（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由折射定律可知，全反射的临界角满足 设未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆的半径为r，由几何关系 代入数据解得 根据 所以未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为 （2）当光从O点垂直于盖玻片的上表面入射时，传播的时间最短，则未滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为 滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为 故 8．（2025·山东·高考真题）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径及O、两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与平行，到的距离均为。 (1)B点与的距离为，单色光线从B点平行于射入介质，射出后恰好经过点，求介质对该单色光的折射率n； (2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在上，、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图 根据题意可知B点与的距离为，，所以 可得 又因为出后恰好经过点，点为该光学器件上表面圆弧的圆心，则该单色光在上表面垂直入射，光路不变；因为，所以根据几何关系可知 介质对该单色光的折射率 （2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，第一次射出介质的点为D，且，可知 由于 所以光线在上表面D点发生全反射，轨迹如图 根据几何关系有则光在介质中传播的距离为 光在介质中传播的速度为 所以光在介质中的传播时间 提升专练 9．（25-26高三上·山东菏泽·期中）如图甲所示的薄膜干涉实验中，将玻璃板a放在玻璃板b上，在右端夹入两张纸片，用黄光从上方入射，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A．任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差相等 B．同一亮条纹中弯曲部分下方的空气膜厚度大 C．若抽去一张纸片，则条纹将变密 D．若换用蓝光进行实验，则条纹将变疏 【答案】A 【详解】AB．同一亮条纹下方的空气膜厚度满足 即 故任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差相等，均为，故A正确，B错误； C．若抽去一张纸片，则楔形空气膜的顶角变小，空气膜的厚度发生同一变化所需垂直条纹方向的跨度变大，则条纹将变稀疏，故C错误； D．蓝光的波长比黄光短，若换用蓝光进行实验，则任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差变小，条纹将变密，故D错误。 故选A。 10．（25-26高二上·安徽阜阳·期中）如图所示，AB为圆柱形有机玻璃棒，A、B之间距离为s，一光脉冲信号从有机玻璃棒A端中间射入，在有机玻璃棒与空气的交界面上恰好发生全反射，由A端传输到B端所用的时间为t。已知光在真空中的传播速度为c，则有机玻璃棒的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设有机玻璃棒的折射率为n，则有sinα=sinC= 根据折射率与速度的关系有n= 传播时间 联立以上各式解得 故选B。 11．（25-26高二上·浙江宁波·期中）打磨某剖面如图所示宝石时，宝石折射率，若将OP、OQ边与轴线的夹角打磨在或的范围内时（），都能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边的情况），则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】根据全反射临界角公式，已知折射率，则 可得临界角 光线从边垂直入射，到达边时的入射角需要大于等才能发生全反射。 当光线射到边的入射角为时，要发生全反射则 即 同理，光线反射到边时，入射角也需， 解得 所以能发生全反射的范围是 对应题目里的，。 故选CD。 12．（25-26高三上·四川泸州·期中）如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、N，则（　　） A．N光的频率小于M光的频率 B．液体对M光的折射率比对N光的折射率大 C．N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度大 D．两种色光通过同一双缝于涉装置，M光的条纹间距较宽 【答案】D 【详解】AB．由于N光的偏折程度大于M光的偏折程度，则液体对M光的折射率比对N光的折射率小， N光的频率大于M光的频率，故AB错误； C．由于液体对M光的折射率比对N光的折射率小，根据可知，N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度小，故C错误； D．由于N光的频率大于M光的频率，则N光的波长小于M光的波长，根据可知，两种色光通过同一双缝干涉装置，N光的条纹间距较窄，故D正确。 故选D。 13．（25-26高二·全国·假期作业）如图所示，一底面半径为R的半圆柱形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，AB面涂有反光材料，BC为一个与玻璃砖相切于B点的屏，一束极细的单色光以平行于BC的方向照射到玻璃砖上的D点，OD与AB的夹角，。已知光在真空中的传播速度为c，玻璃砖对该单色光的折射率为，下列说法正确的是（　　） A．光线在AB面反射后经过E点射出玻璃砖 B．光线在屏上的光斑离B点的距离为 C．光线在玻璃砖内传播的时间为 D．若去掉AB面的反光材料也不会有光线从AB面射出 【答案】AC 【详解】A．假设光线从点射出，光路如图所示，由几何关系可得 解得 在点入射角，由几何关系可知折射角，折射率 与题中数据一致，假设成立，即光线在面反射后经过点射出玻璃砖，A正确； B．由折射定律可知，光线在点的折射角为，故光线在屏上的光斑离点的距离为，B错误； C．结合A的分析可得，光线在玻璃砖内传播的路程为 在玻璃砖中的传播速度为 故所用时间为 联立解得，C正确； D．发生全反射的临界角满足 若去掉面的反光材料，光线射向面时的入射角为，由于，故在面不会发生全反射，有光线射出，D错误。 故选AC。 14．（25-26高二·全国·假期作业）在用双缝干涉实验测量光的波长时，选用波长为的橙光，光屏上P点正好处于第二级亮条纹的中心，如图所示，现仅改用其他颜色的可见光做实验，P点是暗条纹。已知可见光的频率范围是，则入射光的波长可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】光源发出波长为的橙光时，光屏上的点恰处于第二级亮条纹的中心，当光程差是光波波长的整数倍时出现亮条纹，则P点的光程差为 改用其他颜色的可见光做实验，光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹，光屏上的点是暗条纹的位置，则有 当时，，由可知， 当时，，由可知， 当时，，由可知， 当7时，，由可知， 可见光的频率范围是，只有当时，，符合题意。 故选B。 15．（25-26高三上·河北邢台·期中）图示为半径为R的玻璃球缺过球心的纵截面，底面半径为球体半径的倍，已知该玻璃的折射率为。激光束垂直底面从球面上的M点射入玻璃球缺，激光束的延长线过底面边缘上的A点。则折射光线与底面直径AB的交点到A的距离为（　　） A．2R B． C． D． 【答案】D 【详解】设球半径为R，球冠底面中心为，连接，则垂直AB，设，则 可知 已知MA⊥AB，所以 设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，光路图如图所示 设光线在M点的入射角为，折射角为r，由于是等边三角形，所以入射角 由折射定律得 代入数据得 则 故 故选D。 16．（2025·广东中山·模拟预测）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。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，折射率为，、代表端面，光从端面以某一入射角进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为，下列选项正确的是（　　） A． B．内芯相对于外套是光疏介质 C．光在玻璃丝中传播的速度为 D．光在玻璃丝中从端面传播到端面所用的时间为 【答案】AD 【详解】A．根据光的折射规律可得 由几何知识可得 结合题意可得 联立解得，故A正确； B．发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，结合题意可知，内芯相对于外套是光密介质，故B错误； C．根据， 联立解得，故C错误； D．作出光的折射光路图，如图所示 由几何关系 传播时间 结合题意可知， 解得，故D正确。 故选AD。 17．（2026届浙江省嘉兴市高三上学期12月一模物理试卷）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图为光纤输入端的截面示意图，一束红光以入射角（可调）从一端轴心处射入，经多次全反射后从光纤另一端射出。已知光纤内芯材料的折射率为，外套的折射率为，该段光纤的总长为，真空中的光速为。则（　　）（从折射率的介质射向折射率的介质，发生全反射的临界角满足关系） A．光纤外套的折射率比内芯的大 B．当逐渐增大到时，光束通过光纤时将有能量散失 C．该光束无能量散失地通过这段光纤的最长时间为 D．若改用蓝光以相同的入射角射入，蓝光通过光纤的时间较红光短 【答案】C 【详解】A．光从内芯到外套满足光密介质到光疏介质，才能发生全反射，则光纤外套的折射率比内芯的小，故A错误； B．设光进入内芯的折射角为，根据折射定律有 光在内芯与外套的分界面发生全反射的临界角需满足 而全反射需要满足为 联立可得 则当逐渐增大到时，光束通过光纤时将发生全反射，此时仍无能量散失，故B错误； C．光进入内芯的折射角为，则光在光纤内的路程为 则越大，路程越长，而发生全反射需满足 则当取最大角时，路程最长为 光在内芯中的传播速度为 联立可得该光束无能量散失地通过这段光纤的最长时间为，故C正确； D．光在光纤中的传播时间为 因蓝光和红光在内芯的折射率满足，可得，故D错误。 故选C。 18．（25-26高三上·河北保定·期中）如图所示，在双缝干涉实验中，用波长为λ的单色光照射间距为d的双缝，光屏到双缝的距离为L。下列分析正确的是（　　） A．若仅将单色光改为白光，则中央亮条纹变成白色 B．若仅将单色光由红光改为紫光，则相邻亮条纹中心间距将变大 C．若仅将双缝间距改为0.5d，则亮条纹的宽度变为原来的2倍 D．若仅将实验装置浸入对该单色光的折射率为 的水中，则相邻亮条纹中心间距变为原来的 【答案】AC 【详解】A．白光是由多种颜色光组成的，每种颜色的光在双缝干涉中都会形成各自干涉条纹，对于中央亮条纹，所有波长的光都会在此处加强，因此中央亮条纹是各色光叠加的结果，呈现白色，故A正确； B．根据双缝干涉条纹间距公式可知，红光波长大于紫光波长，当单色光由红光改为紫光时，减小，减小，故B错误； C．根据双缝干涉条纹间距公式可知，若仅将双缝间距改为0.5d时，亮条纹的宽度变为原来的2倍，故C正确； D．光在介质中的波长与真空中波长的关系为，其中是水的折射率，因此，将其代入双缝干涉条纹间距公式 解得，故D错误。 故选AC。 19．（25-26高二上·江苏宿迁·期中）如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为，该三棱镜对该单色光的折射率为，则下列说法中正确的是（　　） A．该单色光在AB边界发生全反射 B．该单色光在AC边界发生全反射 C．从E点射入三棱镜的光线与底边BC不平行 D．该单色光从空气进入棱镜，波长变短 【答案】D 【详解】AC．画出光路图如图 在E点，入射角为，设折射角为，由 解得，可知在AB边界不发生全反射，根据几何关系知，该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行，故AC错误； B．根据对称性可知，光线射到AC边时的入射角等于AB边时的折射角，根据光路可逆性原理知，该单色光在AC边界不会发生全反射，故B错误； D．因介质对光的阻碍作用，光速由真空光速变为（为介质折射率） 光传播速度变小，根据波速公式 频率由光源决定，进入介质后不变。因光传播速度减小，波长 波长也减小，故D正确。 故选D。 20．（2025·浙江杭州·一模）如图所示，半径为、折射率为的半圆形透明砖，其圆心为，与足够大的光屏相切于屏上的点。现将一束激光垂直光屏射向圆心，再使透明砖绕点以角速度逆时针匀速转动。某时刻，透明砖转至图示位置，其直径与光屏平行，此后透明砖转过的角度记作。若不计透明砖圆弧面上的反射光，则（　　） A．时，屏上最多有一个光点 B．时，屏上最多有两个光点 C．时，屏上光点到点的距离为 D．时，屏上光点移动的速率小于 【答案】D 【详解】 A．当时，入射角，反射光斜向右下，折射光线斜向左上，只有折射光射到光屏上，屏上只有一个光点。当时，入射角，反射光线斜向右上，折射光线斜向左上，两光均能射到光屏上，屏上会出现两个光点，故A错误； B．根据，可得临界角。当时，入射角，大于临界角，发生全反射，只有反射光会射到光屏上，屏上只有一个光点。当时，入射角。反射光斜向左下，只有折射光会射到光屏上，屏上只有一个光点。当时，入射角，恰好发生全反射，且反射光平行光屏向左射出，屏上没有光点，故B错误； C．当时，入射角，反射光平行光屏向右射出，根据折射定律，解得，。因此图中，M为折射光射到光屏的点，直角三角形中，可得，C错误； D．时，若玻璃砖在极短时间内转过一个极小的角度 (下图中画得夸张了些)，法线也转过。设法线与光屏交于N点，与玻璃砖圆弧交于P点，由于极小，可近似认为。若光点正好在N点，则光点移动速率，而实际上折射光射到光屏的位置在O'N之间，因此实际光点的移动速率必然小于，故D正确。 故选D。 21．（2025·浙江台州·一模）图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一点光源，点光源静止在O点，其在水面上的投影位置为。现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，y表示偏离平衡位置的位移，规定向上为正方向，水的折射率为。下列说法中正确的是（　　） A．时，点光源处于失重状态 B．光斑边缘的振动周期为 C．光斑的最大面积为 D．光斑边缘上某点振动的振幅为 【答案】AC 【详解】A．0.75s 时，点光源向上减速，加速度向下，属于失重，A正确； B．光斑边缘即光刚好发生全反射的位置，当点光源在最低点时，光斑边缘距离最远，当点光源在最高点时，光斑边缘距离最近，故光斑边缘的振动周期与光源的振动周期相同，由图乙可知光源振动周期为2s，故光斑边缘的振动周期也为2s，故B错误； C．设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式 ，光源在最低点时，光斑的面积最大，此时，由几何关系 ,光斑的最大面积为，C正确； D．根据几何关系可得光斑振幅满足 ，光斑边缘上某点振动的振幅为 ，故D错误。 故选AC。 22．（25-26高三上·湖北·期中）双缝干涉实验装置的截面图如图所示，线光源到双缝、的距离相等，点为，连线中垂线与光屏的交点，光源发出波长为的红色激光，经出射后垂直穿过玻璃片传播到点，经出射后直接传播到点，玻璃片厚度为，玻璃对该波长的光的折射率为1.5，空气中光速为，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　） A．由到点与由到点，光传播的时间差 B．点出现亮条纹 C．若换成波长更短的绿光，点一定为亮条纹 D．若光屏向左移动少许，则光屏上条纹间距变大 【答案】B 【详解】AB．玻璃对该波长的光的折射率为1.5，则光在该玻璃中的传播速度为 设光由到点的时间为，由到点的时间为，由题意可知到点的距离等于到点的距离，将其设为，则有， 光传播的时间差为 代入可得 光程差为 两列光在点得到加强，出现亮条纹，故A错误，B正确； C．换用绿光后 其中不一定为整数，所以点不一定为亮条纹，故C错误； D．根据双缝干涉条纹间距公式 光屏向左移动则变小，光屏上条纹间距变小，故D错误。 故选B。 23．（25-26高三上·陕西西安·阶段练习）如图所示，一束单色光平行OA边从OB边射入一个半径为R、圆心角为135°的扇形玻璃砖，该单色光在玻璃砖中的折射率为，从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA边平行。只考虑第一次射到圆弧上的光，则（　　） A． B． C．从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为 D．换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射后仍然与OA边平行 【答案】C 【详解】AB．已知光线从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA平行，其光路图如图所示 由题意和几何关系可知 由光的折射定律有 解得 则说明光线在M点的折射角与N点时的入射角相等，从而可确定为直角，且 解得，故AB错误； C．若没有光射出的话，其临界角有 解得 所以当光线在圆弧面射出时的入射角为45°时将发生全反射，为圆弧边界有光射出的上边界，从O点射入的光线从圆弧面射出时为下边界，所对应圆心角为等于45°，如图所示 则从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为，故C项正确； D．换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射，由于不同光的折射率不同，所以此时不会与OA边平行射出，故D项错误。 故选C。 24．（25-26高二上·四川绵阳·阶段练习）利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为为待测金属丝，直径为；两者中心间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是（　　） A． B．与直径相差越大，越大 C．轻压右端，若增大则有 D．与直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹 【答案】A 【详解】A．设两标准平面的玻璃平晶之间的夹角为，由题图可得 由空气薄膜干涉的条件可知 又 联立解得，故A正确； B．由上述分析可知，与直径相差越大，越大，越小，B错误； C．轻压右端，若增大，则减小，说明，故C错误； D．当与直径相等时，，空气薄膜的厚度处处相等，不能形成图乙中的干涉条纹，故D错误。 故选A。 25．（25-26高二上·安徽阜阳·阶段练习）如图所示，在某次训练中，海平面下方的核潜艇顶部光源S发出两束同种颜色的光，一束光经过海平面上的A点，折射光线为AB，另一束光在海平面上的C点恰好发生全反射，B点在C点的正上方，海平面上的D点在光源S的正上方。已知，，光源S与D点间的距离为H，，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A．光在C点的入射角为75° B．该海水对光路颜色的光的折射率为 C．光从光源S到C点的传播时间为 D．光从光源S到B点的传播时间为 【答案】D 【详解】A.由题意可知，则 设光发生全反射的临界角为θ，光在C点的入射角为θ，由几何关系可得， 则有 可知，A错误； B.该海水对光路颜色的光的折射率，B错误； C.由几何关系可得， 由折射率的定义可得 光从光源S到C点所用的时间 联立解得，C错误； D.由折射率的定义可得 解得， 由几何关系可得，，，， 光从光源到点的传播时间 解得，D正确。 故选D。 26．（25-26高三上·河北邯郸·期中）如图所示，半圆是半球形玻璃砖的截面，半圆的半径为R，O为圆心，为水平直径，一束单色光斜射到边上的D点，D到O点距离为，入射角，折射光线刚好射到半圆的最低点B，求： (1)玻璃砖对光的折射率； (2)保持入射光的方向不变，将入射点从D水平向右移动，当折射光线在面上刚好发生全反射时，入射点移动的距离为多少。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设折射角为。在中，，，由几何关系可得 则 即 根据折射定律 代入已知条件可得 （2）设全反射临界角，由 代入数据得，因此 设移动后的入射点为，折射光线在面上的入射点为，则 如图所示 根据正弦定理可知 则 所以移动的距离 【点睛】 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 光 内容导航 考点聚焦：核心考点+高考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 复习提升：真题感知+提升专练，全面突破 核心考点聚焦 折射定律的应用:计算光线偏折角度、介质折射率;: 全反射条件判断与临界角计算; 平面镜成像特点:等大、等距、正立、虚像，物像关于镜面对称; 实验:测定玻璃的折射率(插针法) 光电效应规律的判断与方程应用 干涉、行射现象的区分 光的波粒二象性:光既具有波动性，又具有粒子性 知识点1 光的折射 1.折射定律 （1）内容：如图所示，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：＝n12（n12为比例常数）。 2.折射率 （1）定义式：n＝。 （2）折射率与速度的关系式：n＝。因为v＜c，所以任何介质的折射率都　大于　1。 知识点2 光的折射定律　折射率 1.对折射率的理解 （1）折射率的大小不仅与介质有关，还与光的频率有关，在同种介质中，频率越大的光折射率越大。 （2）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＝。 （3）同种色光在不同介质中的波速、波长不同，但频率相同。 2.应用光的折射定律解题的一般思路 （1）根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的光路图。 （2）充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等。 （3）注意在折射现象中，光路是可逆的。 知识点3 全反射 1.光密介质与光疏介质 （1）定义：两种介质相比较，折射率较大的介质叫　光密　介质，折射率较小的介质叫　光疏　介质。 （2）相对性：若n甲＞n乙，则甲相对乙是　光密　介质；乙相对甲是　光疏　介质。 2.全反射 （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叫作全反射。 （2）临界角：折射角等于90°时的入射角。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，则sin C＝　　。 （3）条件 ①光从光　密　介质射入光　疏　介质。 ②入射角　大于或等于　临界角。 3.全反射的应用 （1）全反射棱镜 （2）光导纤维 知识点4 全反射问题的分析思路 （1）确定光是从光密介质进入光疏介质。 （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）如果发生全反射，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。 知识点5 光的干涉 1.光的干涉 （1）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。 （2）条件：①两束光的频率　相同　；②相位差　恒定　。 2.双缝干涉 （1）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　条纹，其余为　彩色　条纹。 （2）条纹间距Δx 公式：Δx＝　λ　。λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间距离。 3.薄膜干涉 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）条纹上所对应薄膜的厚度　相同　。 知识点6 光的干涉理解 薄膜干涉 洛埃镜 1、双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 对于两个振动步调一致的光源，如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差： （1）r2－r1＝kλ（k＝0，1，2，…）时，光屏上出现亮条纹； （2）r2－r1＝（2k＋1）（k＝0，1，2，…）时，光屏上出现暗条纹。 注意 对于两个振动步调反相的光源，产生亮、暗条纹的条件与上面的正好相反。 2、薄膜干涉的成因分析 如图所示，竖直的肥皂薄膜，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，叠加形成亮、暗相间条纹。 3、增透膜问题 Ⅰ、增透膜的原理：利用光的干涉现象来减少反射光的强度，从而增加透射光的强度。 当光照射到增透膜上时，会在膜的上表面和下表面分别发生反射，形成两束反射光。这两束反射光会相互干涉，当它们的光程差为半波长的奇数倍时，就会相互抵消，从而减少反射光的强度。同时，根据能量守恒定律，反射光的能量减少，透射光的能量就会增加，从而实现增透的效果。 Ⅱ、应用：应用于光学仪器、眼镜、相机镜头等。 4.薄膜干涉的应用：干涉法检查平面 如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面是不平整的，则干涉条纹发生弯曲。 结论：向左弯说明被检查平面下凹，向右弯说明被检查平面上凸 5、洛埃镜 洛埃镜是一块下表面涂黑的平玻璃片或者是金属板，从一狭缝发出的光，以入射角(近90°的入射角)入射到洛埃镜上，经反射，光的波阵面改变方向，反射光就像是光源的虚像发出的一样，两者形成一对相干光源，它们发出的光在屏上相遇，产生明暗相间的干涉条纹。由此可知，条纹间距可以直接用公式计算得: 1.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球体）对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体（球体） 结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形的棱镜 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 2.各种色光的比较与分析 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 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 真题感知 1．（2025·天津·高考真题）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 2．（2025·重庆·高考真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 3．（2025·四川·高考真题）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（    ） A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，可以设定为 C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为 D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动 4．（2025·广东·高考真题）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（    ） A． B． C． D． 5．（2025·湖南·高考真题）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A．入射角θ小于45° B．该介质折射率大于 C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 6．（2025·江苏·高考真题）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（    ） A．波长等于亮环的周长 B．频率比在真空中的大 C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 7．（2025·云南·高考真题）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度，盖玻片与物镜的间距，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速。 (1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）； (2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为，求（结果保留2位有效数字）。 8．（2025·山东·高考真题）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径及O、两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与平行，到的距离均为。 (1)B点与的距离为，单色光线从B点平行于射入介质，射出后恰好经过点，求介质对该单色光的折射率n； (2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在上，、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。 提升专练 9．（25-26高三上·山东菏泽·期中）如图甲所示的薄膜干涉实验中，将玻璃板a放在玻璃板b上，在右端夹入两张纸片，用黄光从上方入射，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A．任意相邻亮条纹下方的空气膜厚度差相等 B．同一亮条纹中弯曲部分下方的空气膜厚度大 C．若抽去一张纸片，则条纹将变密 D．若换用蓝光进行实验，则条纹将变疏 10．（25-26高二上·安徽阜阳·期中）如图所示，AB为圆柱形有机玻璃棒，A、B之间距离为s，一光脉冲信号从有机玻璃棒A端中间射入，在有机玻璃棒与空气的交界面上恰好发生全反射，由A端传输到B端所用的时间为t。已知光在真空中的传播速度为c，则有机玻璃棒的折射率为（　　） A． B． C． D． 11．（25-26高二上·浙江宁波·期中）打磨某剖面如图所示宝石时，宝石折射率，若将OP、OQ边与轴线的夹角打磨在或的范围内时（），都能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边的情况），则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 12．（25-26高三上·四川泸州·期中）如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、N，则（　　） A．N光的频率小于M光的频率 B．液体对M光的折射率比对N光的折射率大 C．N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度大 D．两种色光通过同一双缝于涉装置，M光的条纹间距较宽 13．（25-26高二·全国·假期作业）如图所示，一底面半径为R的半圆柱形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，AB面涂有反光材料，BC为一个与玻璃砖相切于B点的屏，一束极细的单色光以平行于BC的方向照射到玻璃砖上的D点，OD与AB的夹角，。已知光在真空中的传播速度为c，玻璃砖对该单色光的折射率为，下列说法正确的是（　　） A．光线在AB面反射后经过E点射出玻璃砖 B．光线在屏上的光斑离B点的距离为 C．光线在玻璃砖内传播的时间为 D．若去掉AB面的反光材料也不会有光线从AB面射出 14．（25-26高二·全国·假期作业）在用双缝干涉实验测量光的波长时，选用波长为的橙光，光屏上P点正好处于第二级亮条纹的中心，如图所示，现仅改用其他颜色的可见光做实验，P点是暗条纹。已知可见光的频率范围是，则入射光的波长可能是（　　） A． B． C． D． 15．（25-26高三上·河北邢台·期中）图示为半径为R的玻璃球缺过球心的纵截面，底面半径为球体半径的倍，已知该玻璃的折射率为。激光束垂直底面从球面上的M点射入玻璃球缺，激光束的延长线过底面边缘上的A点。则折射光线与底面直径AB的交点到A的距离为（　　） A．2R B． C． D． 16．（2025·广东中山·模拟预测）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。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，折射率为，、代表端面，光从端面以某一入射角进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为，下列选项正确的是（　　） A． B．内芯相对于外套是光疏介质 C．光在玻璃丝中传播的速度为 D．光在玻璃丝中从端面传播到端面所用的时间为 17．（2026届浙江省嘉兴市高三上学期12月一模物理试卷）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图为光纤输入端的截面示意图，一束红光以入射角（可调）从一端轴心处射入，经多次全反射后从光纤另一端射出。已知光纤内芯材料的折射率为，外套的折射率为，该段光纤的总长为，真空中的光速为。则（　　）（从折射率的介质射向折射率的介质，发生全反射的临界角满足关系） A．光纤外套的折射率比内芯的大 B．当逐渐增大到时，光束通过光纤时将有能量散失 C．该光束无能量散失地通过这段光纤的最长时间为 D．若改用蓝光以相同的入射角射入，蓝光通过光纤的时间较红光短 18．（25-26高三上·河北保定·期中）如图所示，在双缝干涉实验中，用波长为λ的单色光照射间距为d的双缝，光屏到双缝的距离为L。下列分析正确的是（　　） A．若仅将单色光改为白光，则中央亮条纹变成白色 B．若仅将单色光由红光改为紫光，则相邻亮条纹中心间距将变大 C．若仅将双缝间距改为0.5d，则亮条纹的宽度变为原来的2倍 D．若仅将实验装置浸入对该单色光的折射率为 的水中，则相邻亮条纹中心间距变为原来的 19．（25-26高二上·江苏宿迁·期中）如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为，该三棱镜对该单色光的折射率为，则下列说法中正确的是（　　） A．该单色光在AB边界发生全反射 B．该单色光在AC边界发生全反射 C．从E点射入三棱镜的光线与底边BC不平行 D．该单色光从空气进入棱镜，波长变短 20．（2025·浙江杭州·一模）如图所示，半径为、折射率为的半圆形透明砖，其圆心为，与足够大的光屏相切于屏上的点。现将一束激光垂直光屏射向圆心，再使透明砖绕点以角速度逆时针匀速转动。某时刻，透明砖转至图示位置，其直径与光屏平行，此后透明砖转过的角度记作。若不计透明砖圆弧面上的反射光，则（　　） A．时，屏上最多有一个光点 B．时，屏上最多有两个光点 C．时，屏上光点到点的距离为 D．时，屏上光点移动的速率小于 21．（2025·浙江台州·一模）图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一点光源，点光源静止在O点，其在水面上的投影位置为。现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，y表示偏离平衡位置的位移，规定向上为正方向，水的折射率为。下列说法中正确的是（　　） A．时，点光源处于失重状态 B．光斑边缘的振动周期为 C．光斑的最大面积为 D．光斑边缘上某点振动的振幅为 22．（25-26高三上·湖北·期中）双缝干涉实验装置的截面图如图所示，线光源到双缝、的距离相等，点为，连线中垂线与光屏的交点，光源发出波长为的红色激光，经出射后垂直穿过玻璃片传播到点，经出射后直接传播到点，玻璃片厚度为，玻璃对该波长的光的折射率为1.5，空气中光速为，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　） A．由到点与由到点，光传播的时间差 B．点出现亮条纹 C．若换成波长更短的绿光，点一定为亮条纹 D．若光屏向左移动少许，则光屏上条纹间距变大 23．（25-26高三上·陕西西安·阶段练习）如图所示，一束单色光平行OA边从OB边射入一个半径为R、圆心角为135°的扇形玻璃砖，该单色光在玻璃砖中的折射率为，从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA边平行。只考虑第一次射到圆弧上的光，则（　　） A． B． C．从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为 D．换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射后仍然与OA边平行 24．（25-26高二上·四川绵阳·阶段练习）利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为为待测金属丝，直径为；两者中心间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是（　　） A． B．与直径相差越大，越大 C．轻压右端，若增大则有 D．与直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹 25．（25-26高二上·安徽阜阳·阶段练习）如图所示，在某次训练中，海平面下方的核潜艇顶部光源S发出两束同种颜色的光，一束光经过海平面上的A点，折射光线为AB，另一束光在海平面上的C点恰好发生全反射，B点在C点的正上方，海平面上的D点在光源S的正上方。已知，，光源S与D点间的距离为H，，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A．光在C点的入射角为75° B．该海水对光路颜色的光的折射率为 C．光从光源S到C点的传播时间为 D．光从光源S到B点的传播时间为 26．（25-26高三上·河北邯郸·期中）如图所示，半圆是半球形玻璃砖的截面，半圆的半径为R，O为圆心，为水平直径，一束单色光斜射到边上的D点，D到O点距离为，入射角，折射光线刚好射到半圆的最低点B，求： (1)玻璃砖对光的折射率； (2)保持入射光的方向不变，将入射点从D水平向右移动，当折射光线在面上刚好发生全反射时，入射点移动的距离为多少。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $