暑假作业12 光学（巩固培优）高二物理人教版

**基本信息** 以“知识积累-题型速练-巩固提升-能力培优”为逻辑链，系统整合光学核心概念与解题方法，注重物理观念建构与科学思维训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识积累|8个核心知识点|折射定律（n=sini/sinr）、全反射条件（光密→光疏+入射角≥临界角）、双缝干涉条纹间距公式（Δx=Lλ/d）|从折射/反射基础规律→介质特性（光密/疏）→波现象（干涉/衍射/偏振），形成概念-原理-应用递进链条| |题型速练|20题（分4类）|折射题结合折射率计算与光路分析，全反射题聚焦临界角判断，干涉题应用条纹间距公式，衍射/偏振题关联现象辨析|每类题型对应核心公式与模型，如光的折射题用n=c/v，干涉题用Δx公式| |巩固提升练|综合题|实验题（测折射率）、解答题（光路计算）|融合实验操作与理论推导，培养科学探究能力| |能力培优练|综合题|复杂光路分析（如玻璃球折射）、多知识点综合（如干涉与衍射对比）|提升知识迁移与综合应用能力，强化科学思维|

( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业12 光学 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一．光的折射（共 5 小题） 二．光的全反射（共 4 小题） 三．光的干涉（共 6 小题） 四．光的衍射与偏振（共 5 小题） （难★★） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、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)计算公式：n＝.因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1. 3．对折射率的理解 (1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在该介质中传播速度的大小v＝. (2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关． ①同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小． ②同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同． 二、平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 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 三、光密介质与光疏介质 介质 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲＞n乙，则甲相对乙是光密介质 若n甲＜n丙，则甲相对丙是光疏介质 四、全反射 (1)定义：光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线的现象． (2)条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于或等于临界角． (3)临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从介质(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＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小． 3．光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)． 五、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：两束光的频率相同、相位差恒定． (3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹． 六、双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝λ，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)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现明条纹．当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现暗条纹． 七、薄膜干涉 (1)形成原因：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，从膜的前表面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)明暗条纹的判断方法： 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，…)，薄膜上出现明条纹． 在Q处，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． 八、光的衍射和偏振现象 1．光的衍射：发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象才会明显． 2．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，只沿着某个特定的方向振动的光． (3)偏振光的形成 ①让自然光通过偏振片形成偏振光． ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光． (4)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． (5)光的偏振现象说明光是一种横波． ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 1． 光的折射（共5小题） 1．关于折射率，下列说法正确的是（　　） A．根据n=可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B．根据n=可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C．根据n=可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比 D．同一频率的光由真空进入不同介质时，折射率与光在介质中的波长成正比 2．(25-26高三上·江苏部分学校·)一束频率为的单色光从空气射入水中，光路如图所示，其中光在空气中的速度为，则（　　） A．水的折射率为 B．光在水中的速度为 C．光在水中的波长为 D．光在水中的频率为 3．在图中，虚线表示两种介质的界面及法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下说法正确的是（　　） A．是法线，是界面 B．是法线，是界面 C．是入射光线、是折射光线、是反射光线 D．是折射光线、是反射光线、是入射光线 4．某同学做测定玻璃的折射率实验，器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 (1)如图，按正确的方法在白纸上插大头针a、b、c、d。下列说法正确的是_____。 A．实验中入射角应适当大些 B．插大头针d时，应使其挡住a、b的像和c C．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射 D．该实验方法只能测量两面平行玻璃砖的折射率 (2)该同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光路图，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率_____。（用图中线段的字母表示） (3)若该同学在白纸上正确画出玻璃砖的两个界面和时不慎碰了玻璃砖，使它向上平移了一些，如图所示，其余操作都正确。则测出的玻璃折射率值将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 5．真空中有一半径为R=5cm，球心为O，质量分布均匀的玻璃球，其过球心O的横截面如图所示，一单色光束SA从真空以入射角i于玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出，已知∠AOB=120°，该光在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，求： (1)入射角i的值； (2)该光束在玻璃球中的传播时间t。 2． 光的全反射（共4小题） 6．已知水、水晶、玻璃的折射率分别为1.33、1.55和1.60，则由此可知（　　） A．水是光疏介质 B．玻璃为光密介质 C．水对于水晶或玻璃是光疏介质 D．水晶对于玻璃是光密介质 7．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABD，∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BD边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AD边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为（    ） A． B． C． D． 8．某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是，则下列光路图中正确的是（图中I为空气，II为介质）（　　） A． B． C． D． 9．(23-24高三上·贵州铜仁思南中学·月考)如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源 S，它发出的是两种不同颜色的 a 光和 b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由 a 、b 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状单色光区域，且为 a 光的颜色（见图乙）。则下列说法正确的是（　　）    A．a 光的频率大于 b 光的频率 B．a 光的折射率小于 b 光的折射率 C．a 光在水中的传播速度比 b 光小 D．a 光在水中发生全反射的临界角小于 b 光在水中发生全反射的临界角 三．光的干涉（共6小题）（难★★） 10．(24-25高二下·广东清远清新区第三中学·期中)如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，双缝、之间的距离是0.2mm，P为光屏，A为光屏的中央处，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法正确的是（　　） A．为0.250cm B．增大双缝到屏的距离，将变大 C．改用间距为0.3mm的双缝，将变大 D．换用紫光照射，光屏的中央处可能出现暗纹 11．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（　　） A．速度不同 B．强度不同 C．振幅不同 D．频率不同 12．(24-25高二上·湖南长沙明德中学·期末)如图所示是用双缝干涉测量光的波长实验的装置。若要增大双缝干涉条纹间距，下列正确的操作有（　　） A．增大双缝与屏间的距离 B．增大双缝与光源间的距离 C．增大滤光片与单缝间的距离 D．减小双缝与光源间的距离 13．在例题中，皂膜上观察到的干涉图像应是图中的（   ） A． B． C． D． 14．(25-26高三上·浙江杭州第二中学·月考)如图甲所示，一顶角较大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，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条纹；如图乙所示，用一个曲率半径很大的凸透镜与一个平面玻璃接触，单色光从上方垂直射向凸透镜的上表面时，可看到一些明暗相间的单色圆，下列说法正确的是（　　） A．甲图是干涉现象，乙图是衍射现象 B．甲图的条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀 C．乙图的条纹是由透镜的上、下表面的反射光干涉产生的 D．乙图的条纹疏密均匀，若把乙图的入射光由红色换成紫色，则观察到的条纹数会减小 15.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用如图所示装置测量红光的波长： (1)图中标示的器材“A”应为______。 (2)下列操作正确的是______。 A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头 B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压 C．观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整 D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合 (3)下列图示中条纹间距表示正确的是______ A． B． C． D． 四．光的衍射与偏振（共5小题） 16．如图所示为“泊松亮斑”图样，这种现象属于光的（     ） A．偏振现象 B．衍射现象 C．折射现象 D．全反射现象 17．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，这个现象属于光的（　　） A．折射现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．偏振现象 18．光在传播过程中遇到不同的障碍物可呈现不同的现象，现有四幅光遇到障碍物后呈现的图像，下列说法正确的是（　　） A．图（a）是泊松亮斑 B．图（b）是单缝衍射 C．图（c）是泊松亮斑 D．图（d）是双缝干涉 19．(25-26高二下·河南·)下列关于四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．如图甲所示，阳光下肥皂膜表面出现彩色的条纹，是光的衍射导致的 B．如图乙所示，玻璃砖中的气泡看起来更亮，是光的全反射导致的 C．如图丙所示，泊松亮斑是由光的干涉导致的 D．如图丁所示，经过两个偏振方向互相垂直的偏振片后，光的强度变弱，说明光是一种纵波 20．(25-26高二下·江西景德镇一中·期中)如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，最后射到Q右侧的光屏上，P、Q可以从图示位置开始转动。下列说法正确的是（　　） A．P、Q都旋转90 °后光屏上的亮度保持不变 B．Q旋转任意角度后光屏不会变亮 C．横波无法通过P D．白炽灯光为纵波 一、单选题 1．一束单色光由空气斜射入水中，以下说法正确的是（　　） A．光的传播方向不变 B．光的传播速度大小不变 C．光的波长不变 D．光的频率不变 2．炎热的夏天，远处的公路表面看起来像有积水，这种现象被称为“公路蜃景”，其成因是（　　） A．光的干涉 B．光的折射与全反射 C．光的偏振 D．光的衍射 3．近年来，科学家利用一种人工材料研制出能突破衍射极限的超透镜，实现超高精度成像。这种人工材料折射率为负值，称为负折射率材料，光从空气射入这类材料时，折射光线与入射光线位于法线的同一侧。空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束光从其下表面射入，以下光穿过该材料的光路图中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．曾获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟被誉为“光纤之父”。如图是光在纤芯中传播的示意图，光纤的内芯和外套材料不同。下列说法正确的是（　　） A．光从空气进入光纤内芯后，频率变大 B．光从空气进入光纤内芯后，其波长变大 C．内芯的折射率比外套的折射率大 D．光从内芯射向外套时一定能发生全反射 5．某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有、两种不同颜色光的光束以一定的角度从三棱镜的一面射入，并从另一面射出，如图所示。由此我们可以知道（　　） A．在三棱镜中，光速度更大 B．三棱镜对光的折射率小于对光的折射率 C．光的频率大于光的频率 D．做双缝干涉实验时，仅把光换成光，相邻明条纹间距变大 6．如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，、为双缝，为光屏。用红光从左边照射单缝时，可在光屏上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．增大双缝间的距离，干涉条纹的间距增大 B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹的间距减小 C．将红光换为绿光，干涉条纹的间距减小 D．将红光换为白光，在屏上将观察不到干涉条纹 7．(25-26高二下·广西来宾高级中学·)下列关于光现象的说法不正确的是（　　） A．如图甲，水中的气泡看上去特别明亮，是因为光从水射向气泡时一部分光在气泡界面上发生全反射 B．如图乙，用肥皂膜做薄膜干涉实验，竖直放置的肥皂膜上看到的条纹间距不相等 C．如图丙，要减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车内景象，可在相机镜头前装一片偏振片 D．如图丁，泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 8．下列现象属于光的衍射的是（　　） A．水中的气泡看起来特别明亮 B．肥皂膜在日光照射下看起来是彩色的 C．白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带 D．单色光照射圆盘后，影的中心出现一个亮斑 二、多选题 9．(25-26高二下·河南濮阳第一高级中学·)下列说法正确的是（　　） A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 B．图乙为光照射到圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样 C．图丙光导纤维传递光信号的原理是利用光的全反射现象，必须满足内芯的折射率比外套的大 D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的 10．(25-26高二上·山东枣庄滕州·期末)如图所示，在做单缝衍射的实验中，若适当减小缝宽，可以观察到的现象是（　　） A．中央亮纹变宽 B．中央亮纹变窄 C．衍射现象更明显 D．衍射现象消失 11．(25-26高三上·广东金太阳联考·月考)由两种频率的、光组成的光束，经玻璃三棱镜折射后的光路如图所示。下列说法正确的是（    ） A．光的频率更小 B．在真空中，光的传播速度大于光的传播速度 C．用同一单缝衍射装置进行实验时，光的衍射现象比光的衍射现象更明显 D．若用光照射某种金属能发生光电效应现象，则改用光照射该种金属时一定也能发生光电效应现象 三、实验题 12．如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。再把玻璃砖放在方格纸上，并确定a和b为玻璃砖的上下界面的位置。在玻璃砖的一刻插上两枚大头针和，再从玻璃砖的另一侧插上大头针和。请完成以下实验步骤： (1)下列操作步骤正确的是__________；（填正确答案标号） A．插上大头针，使挡住的像 B．插上大头针，使挡住、的像 C．插上大头针，使挡住的像 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针、的位置（图中已标出），在图中作出完整的光路图； ( ) (3)利用光路图计算此玻璃砖的折射率__________。 13．如图甲所示是用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图。    （1）已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏间的距离，双缝间距。用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮纹的中心（如图乙所示），此时手轮的读数如图丙所示，是______mm，转动测量头，使分划板中心刻度线对准第4条亮纹的中心，此时手轮的读数如图丁所示。则该被测光的波长为______m（保留两位有效数字）。      （2）图戊为上述实验装置的简化示意图。S为单缝，S1，S2为双缝，屏上会出现明暗相间的干涉条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到______。    A．干涉条纹消失 B．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向上平移 C．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向下平移 四、解答题 14．(25-26高二下·河北衡水武强中学·期中)如图所示，圆O为某水晶球的纵截面图，MN是通过该水晶球球心O的一条直线，C点是圆周上的一点。一束单色光AB沿平行于MN的方向从B点射入球体，光线从C点射出，已知，，水晶球的半径为R，光在真空中的速度为c。求： (1)光在该水晶球中的传播速度 (2)此单色光在水晶球内传播的时间； 一、单选题 1．下列说法正确的是（     ） A．图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B．图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C．图3在同一介质中，光的传播速度比光小 D．图4泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 2．光导纤维在通信技术中发挥着重要作用。光导纤维（可简化为长直玻璃丝）的示意图如图所示，一束激光从玻璃丝左端面的中心点以的入射角射入，在玻璃丝的侧面以入射角多次反射后，从另一端射出。则激光从玻璃丝左端面射入玻璃丝时的折射角和玻璃丝对该束激光的折射率分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 3．(24-25高二下·广东肇庆鼎湖中学·月考)现有一光线以相同的入射角，打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示（），已知折射率随浓度增大而变大。则（　　） A．光在甲溶液中折射率较大 B．甲溶液NaCl浓度较小 C．光在甲溶液中的传播速度较大 D．光在甲中发生全反射的临界角较大 4．(25-26高三·广东深圳罗湖区·期末)如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．该介质对a光的折射率比b光的小 B．在同一介质中，a光的传播速度比b光大 C．光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小 D．a、b光通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小 5．(25-26高二·浙江温州环大罗山联盟·期中)光既具有波动性，又具有粒子性。下列四幅图是红光的干涉图样和红光的衍射图样，下列有关说法正确的是（　　） A．甲图和丁图是干涉图样，乙图和丙图是衍射图样 B．甲图和乙图表明光子具有粒子性，丙图和丁图表明光子具有波动性 C．若改用蓝光做实验，丁图中的条纹间距将变大 D．四幅图中的亮纹处，光子出现的概率大 6．(25-26高二·浙江嘉兴八校联盟·期中)如图甲所示的实验中，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条纹，出现这种条纹现象是光的（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．全反射现象 7．(25-26高二下·湖南张家界第一中学·开学考)对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 8．(25-26高三上·广东湛江·)如图，某实验小组将一个曲率半径很大的球冠状凸透镜的凸面置于一平面玻璃之上，凸透镜上表面水平，在暗室内用单色光垂直照射凸透镜上表面时，从上向下看，观察到的图像是（　　） A． B． C． D． 9．(25-26高二上·贵州遵义遵义航天高级中学·期末)甲、乙两图分别是红光的双缝干涉和单缝衍射实验图样。下列有关光的干涉和衍射现象说法正确的是（　　） A．不改变其他条件，当用紫光做实验时，图甲的条纹间距变小 B．不改变其他条件，当用紫光做实验时，图甲的条纹间距变大 C．不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图乙的中央条纹宽度不变 D．不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图乙的中央条纹宽度变小 二、多选题 10．(25-26高二·辽宁大连第四十八中学·)如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝S1、S2之间的距离是0.2mm，P为光屏，A为光屏的中央处，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm。若相邻两条亮条纹中心间距为∆x，则下列说法正确的是（     ） A．∆x为0.250cm B．该入射单色光波长为500nm C．换用紫光照射，光屏的中央处可能出现暗纹 D．增大双缝到屏的距离，∆x将变大 11．(25-26高三上·广西河池·期末)如图所示，是一横截面为半圆形的长玻璃半圆柱体的截面图，一束光垂直半圆柱体侧面正对圆心O入射，沿OA方向从直径面射出，则下列说法正确的是（   ） A．玻璃半圆柱体的折射率为 B．玻璃半圆柱体的折射率为 C．当入射光BO绕O点顺时针转动到D的过程中，光线OA会在坐标系的第Ⅲ象限消失 D．当入射光BO绕O点逆时针转动到C的过程中，光线OA会在坐标系的第Ⅲ象限消失 12．如图所示，一玻璃柱体的横截面是圆心为O的半圆形。一束由红光和紫光构成的复色光，从O点射入玻璃柱体，折射后分成a、b两束光。已知，。下列说法正确的是（　　） A．a光是红光 B．玻璃对b光的折射率为 C．a光在玻璃中的传播速度比b光的小 D．a光在玻璃中的传播速度比b光的大 三、实验题 13．(25-26高二·甘肃平凉第一中学·)在“测玻璃的折射率”实验中： (1)如图，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（　　） A．若不小心用手触摸了光学表面，不会影响测量 B．为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 (2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 (3)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图所示，从图像可知玻璃砖的折射率等于______。 14．（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器： A．白炽灯  B．双缝 C．单缝     D．滤光片 E．光屏 把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是______；（填写字母代号） （2）已知双缝到光屏之间的距离l＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ＝______m（结果保留两位有效数字）； （3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有______。 A．改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．增大双缝到单缝的距离 D．增大双缝间距 四、解答题 15．某同学利用几何光学原理制作了一种简易液体折射率测量仪。一正方体容器，边长为，紧贴容器底边内侧贴有等间距刻度尺，最左端刻度为0刻度，向右刻度增大。空容器时，从A点恰好能看到底部刻度尺的0刻度点B，向容器中加入透明液体，使液面稳定在离底部处。仍沿AB方向观察，恰好能看到底部刻度尺的C点，读出其刻度读数为。空气的折射率取1.0，光在空气中的传播速度取求： (1)液体折射率n（已知）； (2)光在该液体中的传播速度v。（该结果保留两位有效数字） 16．(24-25高二下·陕西咸阳·期末)为研究玻璃对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中M、N两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，截面为等边三角形ABC的玻璃砖，边长为，将该激光从AC边中点与AC边成角入射，光束平行底边BC射到AB边上的点（图中未画出）并射出。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在玻璃中的折射率； (3)光在真空中的传播速度为，该激光在玻璃砖中的传播时间。 4 / 34 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业12 光学 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一．光的折射（共 5 小题） 二．光的全反射（共 4 小题） 三．光的干涉（共 6 小题） 四．光的衍射与偏振（共 5 小题） （难★★） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、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)计算公式：n＝.因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1. 3．对折射率的理解 (1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在该介质中传播速度的大小v＝. (2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关． ①同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小． ②同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同． 二、平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 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 三、光密介质与光疏介质 介质 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲＞n乙，则甲相对乙是光密介质 若n甲＜n丙，则甲相对丙是光疏介质 四、全反射 (1)定义：光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线的现象． (2)条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于或等于临界角． (3)临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从介质(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＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小． 3．光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)． 五、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：两束光的频率相同、相位差恒定． (3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹． 六、双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝λ，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)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现明条纹．当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现暗条纹． 七、薄膜干涉 (1)形成原因：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，从膜的前表面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)明暗条纹的判断方法： 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，…)，薄膜上出现明条纹． 在Q处，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． 八、光的衍射和偏振现象 1．光的衍射：发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象才会明显． 2．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，只沿着某个特定的方向振动的光． (3)偏振光的形成 ①让自然光通过偏振片形成偏振光． ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光． (4)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． (5)光的偏振现象说明光是一种横波． ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 1． 光的折射（共5小题） 1．关于折射率，下列说法正确的是（　　） A．根据n=可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B．根据n=可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C．根据n=可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比 D．同一频率的光由真空进入不同介质时，折射率与光在介质中的波长成正比 【答案】C 【详解】AB．介质的折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，选项AB错误； C．由于真空中的光速c是个定值，故介质的折射率n与光在该介质中的传播速度v成反比，选项C正确； D．由于v=λf，当频率f一定时，光在介质中的速度v与波长λ成正比，又折射率n与速度v成反比，故折射率n与光在介质中的波长λ也成反比，选项D错误。 故选C。 2．(25-26高三上·江苏部分学校·)一束频率为的单色光从空气射入水中，光路如图所示，其中光在空气中的速度为，则（　　） A．水的折射率为 B．光在水中的速度为 C．光在水中的波长为 D．光在水中的频率为 【答案】D 【详解】A．根据光的折射定律可知，水的折射率应该为，故A错误。 BCD．光从一种介质射入另一种介质，频率不变仍为，而速度变为 波长为，故BC错误，D正确。 故选D。 3．在图中，虚线表示两种介质的界面及法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下说法正确的是（　　） A．是法线，是界面 B．是法线，是界面 C．是入射光线、是折射光线、是反射光线 D．是折射光线、是反射光线、是入射光线 【答案】B 【详解】由于反射角等于入射角，入射光线、反射光线关于法线对称，由图可知aO、Ob应是入射光线或反射光线，MN是法线,是界面。又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，则aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线。 故选B。 4．某同学做测定玻璃的折射率实验，器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 (1)如图，按正确的方法在白纸上插大头针a、b、c、d。下列说法正确的是_____。 A．实验中入射角应适当大些 B．插大头针d时，应使其挡住a、b的像和c C．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射 D．该实验方法只能测量两面平行玻璃砖的折射率 (2)该同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光路图，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率_____。（用图中线段的字母表示） (3)若该同学在白纸上正确画出玻璃砖的两个界面和时不慎碰了玻璃砖，使它向上平移了一些，如图所示，其余操作都正确。则测出的玻璃折射率值将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 AB 不变 【详解】(1)[1]A．为了减小角度测量的相对误差，入射角应适当大一些。但不能太大，否则出射光线太弱，故A正确； B．该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和c，由此确定出射光线的方向，故B正确；C．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射。故C错误； D．该实验方法的原理是折射定律，也能用来测量其他透明介质的折射率，故D错误。 故选AB。 (2)[2]玻璃的折射率 (3)[3]用插针法“测定玻璃砖折射率”的实验原理是折射定律，如图所示，实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率没有变化．即测出的n值将不变。 5．真空中有一半径为R=5cm，球心为O，质量分布均匀的玻璃球，其过球心O的横截面如图所示，一单色光束SA从真空以入射角i于玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出，已知∠AOB=120°，该光在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，求： (1)入射角i的值； (2)该光束在玻璃球中的传播时间t。 【答案】(1) i=60°；(2) t=5×10-10s 【详解】（1）根据几何关系可知 由折射定律得 解得 (2)由 解得 2． 光的全反射（共4小题） 6．已知水、水晶、玻璃的折射率分别为1.33、1.55和1.60，则由此可知（　　） A．水是光疏介质 B．玻璃为光密介质 C．水对于水晶或玻璃是光疏介质 D．水晶对于玻璃是光密介质 【答案】C 【详解】A．光疏介质和光密介质是相对的概念，取决于两种介质的折射率对比，折射率小的是光疏介质，折射率大的是光密介质。单独说水是光疏介质不准确，因为光疏、光密是相对的，比如水和空气（折射率约 1.0）比，水是光密介质，故A错误； B．同理，单独说玻璃是光密介质也不准确，需看对比的介质，故B错误； C．水的折射率（1.33）小于水晶（1.55）和玻璃（1.60）的折射率，所以水相对于水晶或玻璃是光疏介质，故C正确； D．水晶的折射率（1.55）小于玻璃的折射率（1.60），所以水晶相对于玻璃是光疏介质，故D错误。 故选C。 7．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABD，∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BD边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AD边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】如图所示 由几何关系可得， 光束射到AB边时，根据光的折射定律有 当光束射到AC边时，恰好发生全反射有 联立解得该棱镜材料的折射率为 故选D。 8．某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是，则下列光路图中正确的是（图中I为空气，II为介质）（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由 得 故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线。 故选D。 9．(23-24高三上·贵州铜仁思南中学·月考)如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源 S，它发出的是两种不同颜色的 a 光和 b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由 a 、b 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状单色光区域，且为 a 光的颜色（见图乙）。则下列说法正确的是（　　）    A．a 光的频率大于 b 光的频率 B．a 光的折射率小于 b 光的折射率 C．a 光在水中的传播速度比 b 光小 D．a 光在水中发生全反射的临界角小于 b 光在水中发生全反射的临界角 【答案】B 【详解】ABD．a光照射的面积较大，知a光的临界角较大，根据 知a光的折射率较小，根据光的折射率越小，频率也越小，可知a光的频率小于b光的频率，故AD错误，B正确； C．根据 可知知a光在水中传播的速度较大，故C错误； 故选B。 三．光的干涉（共6小题）（难★★） 10．(24-25高二下·广东清远清新区第三中学·期中)如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，双缝、之间的距离是0.2mm，P为光屏，A为光屏的中央处，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法正确的是（　　） A．为0.250cm B．增大双缝到屏的距离，将变大 C．改用间距为0.3mm的双缝，将变大 D．换用紫光照射，光屏的中央处可能出现暗纹 【答案】B 【详解】A．由于第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm，则有，故A错误； B．根据双缝干涉公式有 可知，增大双缝到屏的距离，将变大，故B正确； C．改用间距为0.3mm的双缝，即增大双缝的间距，结合上述可知，将变小，故C错误； D．屏的中央位置到双缝间距相等，光程差为0，可知，换用紫光照射，光屏的中央处仍然出现明条纹，故D错误。 故选B。 11．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（　　） A．速度不同 B．强度不同 C．振幅不同 D．频率不同 【答案】D 【详解】光的颜色是由频率决定，不同色光的波长不相同，故频率也不相同，所以白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。 故选D。 12．(24-25高二上·湖南长沙明德中学·期末)如图所示是用双缝干涉测量光的波长实验的装置。若要增大双缝干涉条纹间距，下列正确的操作有（　　） A．增大双缝与屏间的距离 B．增大双缝与光源间的距离 C．增大滤光片与单缝间的距离 D．减小双缝与光源间的距离 【答案】A 【详解】根据条纹间距公式 其中是双缝到屏的距离， 可知，要增大双缝干涉条纹间距，可以增大双缝与屏间的距离。 故选A。 13．在例题中，皂膜上观察到的干涉图像应是图中的（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上厚度基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强，那么这一水平线上同一厚度处光波会加强，所以干涉条纹应是水平的。 故选D。 14．(25-26高三上·浙江杭州第二中学·月考)如图甲所示，一顶角较大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，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条纹；如图乙所示，用一个曲率半径很大的凸透镜与一个平面玻璃接触，单色光从上方垂直射向凸透镜的上表面时，可看到一些明暗相间的单色圆，下列说法正确的是（　　） A．甲图是干涉现象，乙图是衍射现象 B．甲图的条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀 C．乙图的条纹是由透镜的上、下表面的反射光干涉产生的 D．乙图的条纹疏密均匀，若把乙图的入射光由红色换成紫色，则观察到的条纹数会减小 【答案】B 【详解】A．甲、乙两图的本质均是薄膜干涉现象，故A错误； B．甲图中圆锥形玻璃体与标准板的距离是均匀变化的，所以条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故B正确； C．乙图的条纹是由夹在透镜和平面玻璃间的空气层的上、下表面的两束反射光线干涉产生的，故C错误； D．乙图的条纹中间疏、边缘密，若把乙图的入射光由红色换成紫色，波长减小，则条纹间距减小，条纹变密集，条纹数会增多，故D错误。 故选B。 15.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用如图所示装置测量红光的波长： (1)图中标示的器材“A”应为______。 (2)下列操作正确的是______。 A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头 B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压 C．观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整 D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合 (3)下列图示中条纹间距表示正确的是______ A． B． C． D． 【答案】(1)红光滤光片（或滤光片） (2)ABC (3)C 【详解】（1）题图中标示的器材“A”应为红光滤光片。 （2）A．根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及测量头，故A正确； B．若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡的额定电压，故B正确； C．观察到条纹比较模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆进行调整，故C正确； D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线应与该亮纹的中心重合，故D错误。 故选ABC。 （3）干涉条纹的宽度是指相邻的明条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，可知，第三个选择项符合要求。 故选C。 四．光的衍射与偏振（共5小题） 16．如图所示为“泊松亮斑”图样，这种现象属于光的（     ） A．偏振现象 B．衍射现象 C．折射现象 D．全反射现象 【答案】B 【详解】泊松亮斑”图样属于光的衍射现象。 故选B。 17．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，这个现象属于光的（　　） A．折射现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．偏振现象 【答案】B 【详解】光的衍射是光绕过障碍物偏离直线传播的现象，当狭缝宽度与光的波长相近时会发生明显衍射，日光灯发出的复色光经过单缝衍射后会色散形成彩色条纹，就是光的衍射现象。 故选B。 18．光在传播过程中遇到不同的障碍物可呈现不同的现象，现有四幅光遇到障碍物后呈现的图像，下列说法正确的是（　　） A．图（a）是泊松亮斑 B．图（b）是单缝衍射 C．图（c）是泊松亮斑 D．图（d）是双缝干涉 【答案】C 【详解】AC．单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗，如图（a）；泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，图（c）是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，A错误，C正确； BD．单缝衍射与双缝干涉图样的区别：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则图（b）是双缝干涉图样，图（d）是单缝衍射图样，BD错误。 故选C。 19．(25-26高二下·河南·)下列关于四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．如图甲所示，阳光下肥皂膜表面出现彩色的条纹，是光的衍射导致的 B．如图乙所示，玻璃砖中的气泡看起来更亮，是光的全反射导致的 C．如图丙所示，泊松亮斑是由光的干涉导致的 D．如图丁所示，经过两个偏振方向互相垂直的偏振片后，光的强度变弱，说明光是一种纵波 【答案】B 【详解】A．如图甲所示，阳光下肥皂膜表面出现彩色的条纹，是由于光的干涉产生的，故A错误； B．如图乙所示，玻璃砖中的气泡看起来更亮，是光的全反射导致的，故B正确； C．如图丙所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的，故C错误； D．如图丁所示，经过两个偏振方向互相垂直的偏振片后，光的强度变弱，说明光是一种横波，故D错误。 故选B。 20．(25-26高二下·江西景德镇一中·期中)如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，最后射到Q右侧的光屏上，P、Q可以从图示位置开始转动。下列说法正确的是（　　） A．P、Q都旋转90 °后光屏上的亮度保持不变 B．Q旋转任意角度后光屏不会变亮 C．横波无法通过P D．白炽灯光为纵波 【答案】A 【详解】A．根据光的偏振原理，P、Q都旋转90°后光屏亮度保持不变，故A正确； B．Q旋转180°或者360°后光屏又会变亮，故B错误； C．沿透振方向的横波可以通过P，故C错误； D．电磁波是横波，光是电磁波的一种，所以白炽灯光为横波，故D错误。 故选A。 一、单选题 1．一束单色光由空气斜射入水中，以下说法正确的是（　　） A．光的传播方向不变 B．光的传播速度大小不变 C．光的波长不变 D．光的频率不变 【答案】D 【详解】A．单色光由空气斜射入水中会发生折射现象，传播方向发生改变，A错误； B．光在介质中的传播速度满足公式，其中是真空中光速，是介质折射率，水的折射率大于空气的折射率，因此光进入水中后传播速度减小，B错误； C．光的频率由光源决定，传播过程中频率不变，结合可知，速度减小时，波长也会减小，C错误； D．频率是光的固有属性，仅由光源决定，光在不同介质中传播时频率始终保持不变，D正确。 故选D。 2．炎热的夏天，远处的公路表面看起来像有积水，这种现象被称为“公路蜃景”，其成因是（　　） A．光的干涉 B．光的折射与全反射 C．光的偏振 D．光的衍射 【答案】B 【详解】A．光的干涉是两列频率相同的光波叠加产生明暗条纹的现象，如薄膜干涉，与公路蜃景无关。故A错误； B．夏天路面温度高，靠近路面的空气温度高、密度小、折射率小，上层空气温度低、密度大、折射率大。远处物体发出的光线射向路面时，是从光密介质射向光疏介质，发生折射，入射角逐渐增大，当入射角大于临界角时发生全反射，人眼逆着反射光线看去，就看到了远处物体的倒影，看起来像积水。故B正确； C．光的偏振说明光是横波，与蜃景成因无关。故C错误； D．光的衍射是光绕过障碍物继续传播的现象，与蜃景成因无关。故D错误。 故选B。 3．近年来，科学家利用一种人工材料研制出能突破衍射极限的超透镜，实现超高精度成像。这种人工材料折射率为负值，称为负折射率材料，光从空气射入这类材料时，折射光线与入射光线位于法线的同一侧。空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束光从其下表面射入，以下光穿过该材料的光路图中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束光从其下表面射入，可知折射光线与入射光线在法线的同一侧。 故选D。 4．曾获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟被誉为“光纤之父”。如图是光在纤芯中传播的示意图，光纤的内芯和外套材料不同。下列说法正确的是（　　） A．光从空气进入光纤内芯后，频率变大 B．光从空气进入光纤内芯后，其波长变大 C．内芯的折射率比外套的折射率大 D．光从内芯射向外套时一定能发生全反射 【答案】C 【详解】A．光从空气进入光纤内芯后，波长和波速会发生变化，但频率不变，故A错误； C．光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯的折射率比外套的大，故C正确； B．根据可知光在光纤内芯中传播的速度小，根据可知波长变短，故B错误； D．全反射的条件除了光从光密介质射向光疏介质外，还需要入射角大于等于临界角，所以光从内芯射向外套时不一定能发生全反射，故D错误。 故选C。 5．某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有、两种不同颜色光的光束以一定的角度从三棱镜的一面射入，并从另一面射出，如图所示。由此我们可以知道（　　） A．在三棱镜中，光速度更大 B．三棱镜对光的折射率小于对光的折射率 C．光的频率大于光的频率 D．做双缝干涉实验时，仅把光换成光，相邻明条纹间距变大 【答案】A 【详解】AB．由图可知，两种光通过三棱镜后，B光偏折较多，则三棱镜对B光的折射率比A光的折射率大，根据 可知A光在三棱镜中的速度更大，故A正确，B错误； C．B光的折射率比A光的折射率大，故B光的频率比A光的频率大，故C错误； D．B光的频率比A光的频率大，根据 可知B光的波长比A光的波长短，根据 可知做双缝干涉实验时，仅把光换成光，相邻明条纹间距变小，故D错误。 故选A。 6．如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，、为双缝，为光屏。用红光从左边照射单缝时，可在光屏上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．增大双缝间的距离，干涉条纹的间距增大 B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹的间距减小 C．将红光换为绿光，干涉条纹的间距减小 D．将红光换为白光，在屏上将观察不到干涉条纹 【答案】C 【详解】A．根据公式，增大双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小，故A错误； B．根据公式，增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大，故B错误； C．根据公式，将红光换为绿光，频率增大，即波长减小，所以干涉条纹间的距离减小，故C正确 D．将红光换为白光，在屏上将出现彩色干涉条纹，故D错误。 故选C。 7．(25-26高二下·广西来宾高级中学·)下列关于光现象的说法不正确的是（　　） A．如图甲，水中的气泡看上去特别明亮，是因为光从水射向气泡时一部分光在气泡界面上发生全反射 B．如图乙，用肥皂膜做薄膜干涉实验，竖直放置的肥皂膜上看到的条纹间距不相等 C．如图丙，要减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车内景象，可在相机镜头前装一片偏振片 D．如图丁，泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 【答案】D 【详解】A．图甲中，水里的气泡看上去特别明亮，是因为光的全反射，故A正确； B．图乙中，用肥皂膜做薄膜干涉实验，肥皂膜从上往下变厚是越来越快的，条纹是上疏下密的，故B正确； C．图丙中，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片，故C正确； D．图丁中，中心的亮斑被称为“泊松亮斑”，属于圆盘衍射，故D错误。 本题选择不正确的，故选D。 8．下列现象属于光的衍射的是（　　） A．水中的气泡看起来特别明亮 B．肥皂膜在日光照射下看起来是彩色的 C．白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带 D．单色光照射圆盘后，影的中心出现一个亮斑 【答案】D 【详解】A．水中的气泡看起来特别明亮，是光从光密介质水射向光疏介质空气时发生全反射导致的，不属于衍射，故A错误； B．肥皂膜在日光照射下呈彩色，是肥皂膜前后表面反射的光发生薄膜干涉形成的，不属于衍射，故B错误； C．白光通过三棱镜出现彩色光带，是由于不同色光的折射率不同，发生折射色散形成的，不属于衍射，故C错误； D．单色光照射圆盘时影中心的亮斑为泊松亮斑，是光绕过圆盘障碍物发生衍射形成的，属于光的衍射，故D正确。 故选D。 二、多选题 9．(25-26高二下·河南濮阳第一高级中学·)下列说法正确的是（　　） A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 B．图乙为光照射到圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样 C．图丙光导纤维传递光信号的原理是利用光的全反射现象，必须满足内芯的折射率比外套的大 D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的 【答案】BC 【详解】A．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相等，可知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，可知Q处凸起，故A错误； B．图乙为光射到圆盘得到的衍射图样，若用光照射不透明圆盘时，后面中心处会出现一亮斑，这亮斑被称为泊松亮斑，故B正确； C．光导纤维传递光信号的原理是利用光的全反射现象，内芯的折射率必须比外套的大，故C正确； D．立体电影是利用光的偏振，镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误。 故选BC。 10．(25-26高二上·山东枣庄滕州·期末)如图所示，在做单缝衍射的实验中，若适当减小缝宽，可以观察到的现象是（　　） A．中央亮纹变宽 B．中央亮纹变窄 C．衍射现象更明显 D．衍射现象消失 【答案】AC 【详解】衍射条纹的宽度与缝的宽度有关，缝变宽，条纹变窄；缝变窄，条纹变宽。当缝的宽度与障碍物尺寸差不多或比障碍物尺寸小，可以发生明显的衍射。所以减小缝宽时，衍射现象更明显，中央亮纹变宽。 故选AC。 11．(25-26高三上·广东金太阳联考·月考)由两种频率的、光组成的光束，经玻璃三棱镜折射后的光路如图所示。下列说法正确的是（    ） A．光的频率更小 B．在真空中，光的传播速度大于光的传播速度 C．用同一单缝衍射装置进行实验时，光的衍射现象比光的衍射现象更明显 D．若用光照射某种金属能发生光电效应现象，则改用光照射该种金属时一定也能发生光电效应现象 【答案】AC 【详解】A．由图可知b光的偏折更大，则b光的折射率大，频率大，光的频率更小，故A正确； B．在真空中，各种色光的传播速度相等，故B错误； C．则光的频率较大，波长较短，光的波长较长，则用同一单缝衍射装置进行实验时，光的衍射现象比光的衍射现象更明显，故C正确； D．光的频率较大，若用光照射某种金属能发生光电效应现象，则改用光照射该种金属时不一定能发生光电效应现象，故D错误。 故选AC。 三、实验题 12．如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。再把玻璃砖放在方格纸上，并确定a和b为玻璃砖的上下界面的位置。在玻璃砖的一刻插上两枚大头针和，再从玻璃砖的另一侧插上大头针和。请完成以下实验步骤： (1)下列操作步骤正确的是__________；（填正确答案标号） A．插上大头针，使挡住的像 B．插上大头针，使挡住、的像 C．插上大头针，使挡住的像 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针、的位置（图中已标出），在图中作出完整的光路图； ( ) (3)利用光路图计算此玻璃砖的折射率__________。 【答案】 BD 【详解】(1)[1]．在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针和，确定入射光线，然后插上大头针，使挡住，的像，再插上大头针，使挡住和、的像，从而确定出射光线。则BD正确。 (2)[2]．光路图如图所示。 (3)[3]．在光路图中构造三角形，由图得，所以 由折射定律 13．如图甲所示是用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图。    （1）已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏间的距离，双缝间距。用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮纹的中心（如图乙所示），此时手轮的读数如图丙所示，是______mm，转动测量头，使分划板中心刻度线对准第4条亮纹的中心，此时手轮的读数如图丁所示。则该被测光的波长为______m（保留两位有效数字）。      （2）图戊为上述实验装置的简化示意图。S为单缝，S1，S2为双缝，屏上会出现明暗相间的干涉条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到______。    A．干涉条纹消失 B．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向上平移 C．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向下平移 【答案】 2.190 B 【详解】（1）[1] [2]对准第1条亮纹中心时手轮的读数为 对准第4条亮纹中心时手轮的读数为 相邻两亮条纹的间距为 根据 得波长为 （2）[3] A．实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，通过双缝S1、S2的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，A错误； BC．对于中央亮纹来说，从单缝S经过S1、S2到中央亮纹的路程差仍等于0 那么 则中央亮纹O的位置略向向上移动，故B正确，C错误。    故选B。 四、解答题 14．(25-26高二下·河北衡水武强中学·期中)如图所示，圆O为某水晶球的纵截面图，MN是通过该水晶球球心O的一条直线，C点是圆周上的一点。一束单色光AB沿平行于MN的方向从B点射入球体，光线从C点射出，已知，，水晶球的半径为R，光在真空中的速度为c。求： (1)光在该水晶球中的传播速度 (2)此单色光在水晶球内传播的时间； 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示，根据几何知识知入射角，折射角 根据折射定律 得水晶球的折射率 根据 得光在该水晶球中的传播速度为 （2）该单色光的临界角，传播到C点时的入射角，根据数学知识可知，故该单色光从C点射出 根据几何知识可得，光在水晶球中传播的距离为 则此单色光在水晶球内传播所用的时间 一、单选题 1．下列说法正确的是（     ） A．图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B．图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C．图3在同一介质中，光的传播速度比光小 D．图4泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 【答案】C 【详解】A．自然光经过第一个偏振片后，会变成仅沿第一个透振方向振动的偏振光；由于两个偏振片透振方向互相垂直，该偏振光无法通过第二个偏振片，光屏不会发亮，故A错误； B．光导纤维依靠光的全反射传输信号，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，因此内芯的折射率一定大于外套的折射率，故B错误； C．图中光的入射角更大，、光的折射角相同，根据折射定律，可得光在介质中的折射率 再由介质中光的传播速度，可得同一介质中光的传播速度比光小，故C正确； D．泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时，光发生衍射产生的现象，不是干涉，故D错误。 故选C。 2．光导纤维在通信技术中发挥着重要作用。光导纤维（可简化为长直玻璃丝）的示意图如图所示，一束激光从玻璃丝左端面的中心点以的入射角射入，在玻璃丝的侧面以入射角多次反射后，从另一端射出。则激光从玻璃丝左端面射入玻璃丝时的折射角和玻璃丝对该束激光的折射率分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】根据题意，由几何关系可得，激光从玻璃丝左端面射入玻璃丝时的折射角 则玻璃丝对该束激光的折射率。故选B。 3．(24-25高二下·广东肇庆鼎湖中学·月考)现有一光线以相同的入射角，打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示（），已知折射率随浓度增大而变大。则（　　） A．光在甲溶液中折射率较大 B．甲溶液NaCl浓度较小 C．光在甲溶液中的传播速度较大 D．光在甲中发生全反射的临界角较大 【答案】A 【详解】AB．入射角相同，由于，根据折射定律，可知，故甲溶液的浓度大，故A正确，B错误； C．根据，可知光线在甲溶液中的传播速度较小，故C错误； D．由可知，折射率越大临界角越小，故光在甲中发生全反射的临界角较小，故D错误。 故选A。 4．(25-26高三·广东深圳罗湖区·期末)如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。下列说法正确的是（　　） A．该介质对a光的折射率比b光的小 B．在同一介质中，a光的传播速度比b光大 C．光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小 D．a、b光通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小 【答案】C 【详解】A．由光路可知，a光的偏折程度大于b光，可知该介质对a光的折射率比b光的大，A错误； B．根据可知，在同一介质中，a光的传播速度比b光小，B错误； C．根据可知，光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小，C正确； D．a光的折射率较大，则a光的频率较大，波长较短，根据可知，a、b光通过相同的双缝干涉实验装置，a光的干涉条纹间距较小，D错误。 故选C。 5．(25-26高二·浙江温州环大罗山联盟·期中)光既具有波动性，又具有粒子性。下列四幅图是红光的干涉图样和红光的衍射图样，下列有关说法正确的是（　　） A．甲图和丁图是干涉图样，乙图和丙图是衍射图样 B．甲图和乙图表明光子具有粒子性，丙图和丁图表明光子具有波动性 C．若改用蓝光做实验，丁图中的条纹间距将变大 D．四幅图中的亮纹处，光子出现的概率大 【答案】D 【详解】A．甲、乙、丙图都是衍射图样，只有丁是干涉图样，故A错误； B．干涉和衍射都是光波动性的体现，所有四幅图都证明光子具有波动性，故B错误； C．丁是双缝干涉，条纹间距满足，蓝光波长比红光更短，因此条纹间距会变小，故C错误； D．光波是概率波，亮纹处是光子到达概率大的位置，暗纹处光子到达概率小，故D正确。 故选D。 6．(25-26高二·浙江嘉兴八校联盟·期中)如图甲所示的实验中，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条纹，出现这种条纹现象是光的（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．全反射现象 【答案】A 【详解】图乙的条纹是由入射光经a的下表面、b的上表面的反射光叠加而形成的干涉现象。 故选A。 7．(25-26高二下·湖南张家界第一中学·开学考)对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 【答案】B 【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式 可知只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距将减小，故A错误； B．根据发生明显衍射现象的条件可知，狭缝越窄，衍射现象越明显，因此若这是在狭缝宽度不同的情况下，上图对应狭缝较窄，故B正确； C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，故C错误； D．缓慢转动Q时，当P、Q的透振方向完全相同时光屏上最明亮，然后会逐渐变暗，当P、Q的透振方向垂直时最暗，故D错误。 故选B。 8．(25-26高三上·广东湛江·)如图，某实验小组将一个曲率半径很大的球冠状凸透镜的凸面置于一平面玻璃之上，凸透镜上表面水平，在暗室内用单色光垂直照射凸透镜上表面时，从上向下看，观察到的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A图为圆屏衍射形成的泊松亮斑，B图为圆孔衍射，亮纹间距逐渐增大，C图为单缝衍射图样，D图为牛顿环，亮纹间距逐渐减小，D项正确。 故选D。 9．(25-26高二上·贵州遵义遵义航天高级中学·期末)甲、乙两图分别是红光的双缝干涉和单缝衍射实验图样。下列有关光的干涉和衍射现象说法正确的是（　　） A．不改变其他条件，当用紫光做实验时，图甲的条纹间距变小 B．不改变其他条件，当用紫光做实验时，图甲的条纹间距变大 C．不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图乙的中央条纹宽度不变 D．不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图乙的中央条纹宽度变小 【答案】A 【详解】干涉条纹的条纹等间距，由图可知图甲发生的是干涉现象，图乙发生的是衍射现象。 AB．根据可知，由于紫光的波长较小，所以不改变其他条件，当用紫光做实验时，图甲的条纹间距变小，故A正确，B错误； CD．不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图乙的中央条纹宽度变大，故CD错误。 故选A。 二、多选题 10．(25-26高二·辽宁大连第四十八中学·)如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝S1、S2之间的距离是0.2mm，P为光屏，A为光屏的中央处，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm。若相邻两条亮条纹中心间距为∆x，则下列说法正确的是（     ） A．∆x为0.250cm B．该入射单色光波长为500nm C．换用紫光照射，光屏的中央处可能出现暗纹 D．增大双缝到屏的距离，∆x将变大 【答案】BD 【详解】A．由于第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm，所以相邻两条亮条纹中心间距为，故A错误； B．根据双缝干涉相邻两条亮条纹（暗条纹）间距离公式可得，该入射单色光波长为，故B正确； C．光屏的中央位置到双缝的间距相等，光程差为0，所以换用紫光照射，光屏的中央处仍然出现亮条纹，故C错误； D．根据双缝干涉相邻两条亮条纹（暗条纹）间距离公式可知，当增大双缝到屏的距离时，∆x将变大，故D正确。 故选BD。 11．(25-26高三上·广西河池·期末)如图所示，是一横截面为半圆形的长玻璃半圆柱体的截面图，一束光垂直半圆柱体侧面正对圆心O入射，沿OA方向从直径面射出，则下列说法正确的是（   ） A．玻璃半圆柱体的折射率为 B．玻璃半圆柱体的折射率为 C．当入射光BO绕O点顺时针转动到D的过程中，光线OA会在坐标系的第Ⅲ象限消失 D．当入射光BO绕O点逆时针转动到C的过程中，光线OA会在坐标系的第Ⅲ象限消失 【答案】BCD 【详解】AB．玻璃半圆柱体的折射率为，B正确，A错误； CD．当入射光BO绕O点顺时针转动到D的过程中，光从光密介质进入光疏介质，只要入射角大于临界角，光线OA就会在坐标系的第Ⅲ象限消失而从第Ⅱ象限射出。而当入射光BO绕O点逆时针转动到C的过程中，光线转到第Ⅱ象限时，光线OA也会在坐标系的第Ⅲ象限消失，而从第Ⅳ象限折射出来直到最后发生全反射从第Ⅰ象限射出，CD正确。 故选BCD。 12．如图所示，一玻璃柱体的横截面是圆心为O的半圆形。一束由红光和紫光构成的复色光，从O点射入玻璃柱体，折射后分成a、b两束光。已知，。下列说法正确的是（　　） A．a光是红光 B．玻璃对b光的折射率为 C．a光在玻璃中的传播速度比b光的小 D．a光在玻璃中的传播速度比b光的大 【答案】BC 【详解】A．紫光的频率高，折射率大，因此a光为紫光，故A错误； B．玻璃对b光的折射率为，故B正确； CD．光在介质中的传播速度为 由于a光的折射率大，因此a光在玻璃中的传播速度比b光的小，故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题 13．(25-26高二·甘肃平凉第一中学·)在“测玻璃的折射率”实验中： (1)如图，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（　　） A．若不小心用手触摸了光学表面，不会影响测量 B．为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 (2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 (3)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图所示，从图像可知玻璃砖的折射率等于______。 【答案】(1)C (2)大 (3)1.5 【详解】（1）A．手拿光学元器件时切忌用手触摸“工作面”，以防脏污甚至腐蚀光学面造成永久的损坏，进而影响测量结果，故A错误； B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即、的连线与法线的夹角应尽量大些，故B错误； C．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，和的距离应适当取大些，故C正确。 故选C。 （2）如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度大的玻璃砖来测量，宽度越大，出射光线的侧位移越大，折射角的测量越准确，故为了减小误差应选用宽度大的玻璃砖来测量。 （3）根据折射率定义公式有 可得 可得玻璃砖的折射率为 14．（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器： A．白炽灯  B．双缝 C．单缝     D．滤光片 E．光屏 把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是______；（填写字母代号） （2）已知双缝到光屏之间的距离l＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ＝______m（结果保留两位有效数字）； （3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有______。 A．改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．增大双缝到单缝的距离 D．增大双缝间距 【答案】 ADCBE 6.4×10－7 AB 【详解】（1）[1]在本实验中，白炽灯发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝另一侧的空间发生干涉，最后在光屏上呈现出干涉条纹，所以光具座上仪器的正确排列顺序为白炽灯、滤光片、单缝、双缝、光屏，即ADCBE。 （2）[2]由题图可知游标卡尺读数精确度为0.1mm。A位置游标卡尺读数为 x1＝11mm＋0.1mm＝11.1mmB位置读数为 x2＝15mm+0.6mm=15.6mm 则相邻两亮条纹的间距为 代入数据解得 （3）[3]由可知，要增大条纹间距，可改用波长较长的入射光、增大双缝到屏的距离或减小双缝间距，故AB正确，CD错误。 故选AB。 四、解答题 15．某同学利用几何光学原理制作了一种简易液体折射率测量仪。一正方体容器，边长为，紧贴容器底边内侧贴有等间距刻度尺，最左端刻度为0刻度，向右刻度增大。空容器时，从A点恰好能看到底部刻度尺的0刻度点B，向容器中加入透明液体，使液面稳定在离底部处。仍沿AB方向观察，恰好能看到底部刻度尺的C点，读出其刻度读数为。空气的折射率取1.0，光在空气中的传播速度取求： (1)液体折射率n（已知）； (2)光在该液体中的传播速度v。（该结果保留两位有效数字） 【答案】(1)1.58 (2) 【详解】（1）C点发出的光线CO从液体射向空气中，由折射定律有。 由几何关系可知， 解得液体的折射率 （2）因为折射率 解得 16．(24-25高二下·陕西咸阳·期末)为研究玻璃对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中M、N两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，截面为等边三角形ABC的玻璃砖，边长为，将该激光从AC边中点与AC边成角入射，光束平行底边BC射到AB边上的点（图中未画出）并射出。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在玻璃中的折射率； (3)光在真空中的传播速度为，该激光在玻璃砖中的传播时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）相邻两亮条纹间的距离 由 可得 （2）由几何关系得光从空气射入玻璃砖时，入射角，折射角为 则激光在玻璃中的折射率 （3）光在玻璃中的传播速度为 根据几何关系知 激光在玻璃砖中的时间 4 / 34 学科网（北京）股份有限公司 $