专题02 波动光学(专项训练)物理人教版选择性必修第一册
2026-08-12
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.82 MB |
| 发布时间 | 2026-08-12 |
| 更新时间 | 2026-08-12 |
| 作者 | “北清”高中物理名师堂 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59181053.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦波动光学核心内容,以题型建模为框架,系统覆盖干涉、衍射、偏振现象,通过基础辨析与综合应用结合,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光的干涉现象|8题|双缝干涉条件分析、薄膜干涉应用、实验装置原理|从双缝干涉条纹形成(路程差与波长关系)到薄膜干涉(牛顿环、检测应用),构建干涉现象认知链|
|光的衍射现象|8题|单缝/圆孔衍射图样辨析、泊松亮斑判断、衍射与干涉区别|通过衍射图样特征(中央亮纹宽度、条纹间距)对比,深化对光的波动性理解|
|光的偏振现象|8题|偏振片作用分析、3D电影原理、横波性质判断|结合偏振应用实例(如立体眼镜),建立光的横波模型,关联生活实际|
|综合攻坚|9题|多模块综合辨析、实验计算(波长/折射率)|整合干涉、衍射、偏振知识,通过计算与实验分析提升科学探究能力|
内容正文:
专题02 波动光学(原卷版)
目录
【A题型建模·专项突破】 1
题型一、光的干涉现象 1
题型二、光的衍射现象 6
题型三、光的偏振现象 11
【B 综合攻坚·能力跃升】 24
题型一、光的干涉现象
1.在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1=0.75μm,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2=1.5μm。若用频率的黄光照射双缝,则( )
A.P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹
B.P点出现暗条纹,Q点出现亮条纹
C.两点均出现亮条纹
D.两点均出现暗条纹
2.关于薄膜干涉演示实验,下列说法中正确的是( )
A.干涉条纹的产生是由于光在膜的前后表面反射后,形成的两列光波叠加的结果
B.干涉条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C.一定要在光屏上才能观察到薄膜干涉条纹
D.用单色光作光源时,出现平行的明暗条纹,说明整个膜的厚度相同
3.双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)( )
A.在与双缝的距离之差相等的点形成暗条纹
B.在与双缝的距离之差为nλ的点形成暗条纹
C.在与双缝的距离之差为n的点形成亮条纹
D.在与双缝的距离之差为的点形成暗条纹
4.煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度,以下说法正确的是( )
①如果屏的正中央仍是亮条纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯
②如果屏的正中央是暗条纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯
③如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定
④只有用单色光照射单缝时,才可能在屏上出现干涉条纹
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
5.(25-26高二下·新疆阿克苏第一中学·)双缝干涉的原理图如图所示,O到狭缝S1、S2的距离相等,OP与光屏垂直,P'为光屏上的点,下列说法正确的是( )
A.通过狭缝S1、S2的光的颜色不同
B.通过狭缝S1、S2的光的波长不同
C.光屏上P处一定出现亮条纹
D.光屏上P'处一定出现暗条纹
6.如图所示为双缝干涉实验装置示意图,其中甲图是用绿光进行实验时,光屏上观察到的条纹情况,a为中央明条纹;乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况,b为此时中央明条纹。则下列说法正确的是( )
A.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长
B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长
C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短
D.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短
7.检测透镜表面质量时,我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴,用单色平行光入射,我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹,为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板,可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况,下列说法正确的是( )
A.图甲干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
B.图甲干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
C.图乙干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
D.图乙干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
8.某实验小组成员用双缝干涉实验装置测量光的波长,实验装置简化示意图如图甲所示,为单缝,、为双缝,屏上点处为一条亮条纹。随后又根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置,如图乙所示。材料Ⅰ置于玻璃和平板之间,材料Ⅱ的上表面与上层玻璃下表面间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃上,就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是( )
A.如图甲,实验时单缝偏离光轴向下微微移动,原来点处的干涉条纹向下移动
B.如图乙,仅温度升高,若干涉条纹向右移动,则材料Ⅰ膨胀程度大
C.如图乙,仅换用频率更大的单色光,干涉条纹将向左移动
D.如图乙,材料Ⅱ的上表面可以与上层玻璃下表面平行
题型二、光的衍射现象
9.如图所示为一束红光经过狭缝装置得到的图样,下列说法正确的是( )
A.图为干涉图样 B.图为衍射图样
C.只减小狭缝宽度,中央亮纹会变窄 D.只将红光换成蓝光,中央亮纹会变宽
10.关于光的衍射现象,下面说法正确的是( )
A.光通过小圆孔后在光屏上出现了泊松亮斑,说明发生了衍射
B.白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹
C.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射
D.红光的单缝衍射图样是不等间距的、红黑相间的直条纹
11.一束红色激光射向一块有双缝的不透光的薄板。在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现在将其中一条窄缝挡住,让这束红色激光只通过一条窄缝,则在光屏上可以看到( )
A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗一些
B.与原来不相同的明暗相间的条纹,且中央亮条纹变宽些
C.只有一条与缝宽对应的亮条纹
D.无条纹,只存在一片红光
12.让烛光照射到一块遮光板上,板上有一个可自由收缩的圆孔,当此圆孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时,在孔后的屏上将先后出现的现象是(遮住侧面光)( )
A.圆形光斑 倒立的烛焰 明暗相间的圆环
B.明暗相间的圆环 圆形光斑 倒立的烛焰
C.倒立的烛焰 圆形光斑 明暗相间的圆环
D.圆形光斑 明暗相间的圆环 倒立的烛焰
13.在一次观察光衍射的实验中,观察到如图所示的清晰的明暗相间图样那么障碍物应是(黑线为暗纹)( )
A.很小的不透明的圆板
B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C.很大的不透明圆板
D.很大的中间有小圆孔的不透明圆板
种类
异同点
圆盘衍射
圆孔衍射
不同点
中心亮斑
较小
较大
亮(暗)环间距
随环的半径增大而减小
随环的半径增大而增大
背景
明亮
黑暗
相同点
均为明暗相间圆环,中心均有亮斑
14.单色光经一狭缝照射到光屏上,可观察到图样。观察到的图样是( )
A. B.
C. D.
15.下列光现象中,光学原理与其他各项不同的是( )
A.光照射肥皂膜得到的图样
B.泊松亮斑
C.光照射针尖得到的图样
D.光通过圆孔得到的图样
16.如图所示,泊松亮斑和牛顿环都是著名的光学现象,下列关于两者的分析正确的是( )
A.泊松亮斑和牛顿环都是由光的干涉现象产生的
B.泊松亮斑和牛顿环都是由光的衍射现象产生的
C.泊松亮斑是光的圆孔衍射现象
D.牛顿环是薄膜干涉的结果
题型三、光的偏振现象
17.3D电影《阿凡达2:水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图,下列对3D电影的原理说法正确的是( )
A.该原理与光纤的原理相同
B.该原理利用了光的偏振
C.该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同
D.观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果
18.如图所示,两光屏间放有两个偏振片,它们四者平行共轴,现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上,再使偏振片Q绕轴匀速转动一周,则关于光屏N上光的亮度变化情况,下列说法中正确的是( )
A.光屏N上光的亮度保持不变
B.光屏N上光的亮度会时亮时暗
C.光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线
D.光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动
19.(25-26高二上·重庆第一中学·适考)用观看立体电影的特殊眼镜观察手机液晶屏幕上的图片,通过左镜片的图片明亮,右镜片的灰暗。旋转手机屏幕90°,透过两镜片的图片( )
A.均变明亮
B.均变灰暗
C.左镜片的变暗,右镜片的变亮
D.左镜片的更亮,右镜片的更暗
20.1808年,艾蒂安-路易·马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。关于偏振现象,下列说法正确的是( )
A.只有纵波才有偏振现象
B.横波和纵波都可以发生偏振现象
C.自然光经玻璃反射后变为偏振光
D.自然光经玻璃折射后仍是自然光
21.市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片。安装两镜片时它们的透振方向应该沿( )
A.水平方向 B.相互垂直 C.竖直方向 D.任意方向
22.用图示实验装置演示光的偏振现象,白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示,下列说法正确的是( )
A.白炽灯发出的光是纵波
B.偏振片Q起到检偏的作用
C.光束Ⅱ中光的振动方向与透振方向垂直
D.将偏振片P以光传播方向为轴转动45°,光束Ⅲ将消失
23.如图1所示的两幅图像,用手握住绳的一端,另一端固定,手在竖直方向上下抖动,在绳上就形成了一列机械波,在绳波传播的路径上放置两个带有狭缝的栅栏;如图2所示的两幅图像,透过两块偏振片P、Q观察可见光,保持P不动,旋转Q。下列说法正确的是( )
A.图1说明绳波是纵波
B.当栅栏的狭缝与绳的振动方向平行时,绳波不能通过狭缝
C.对图2,所用的光源在与传播方向垂直的各个方向上,光的强度一定不相同
D.对图2,当Q与P透振方向平行时,透射光的强度最大,Q转过90°时,透射光的强度最小
24.光的偏振现象说明光是横波,下列现象不能反映光的偏振特性的是( )
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹
1.(多选)下列有关光学的现象描述和对应知识均正确的是( )
A.检查工件平整度,出现图示条纹弯曲说明被检查平面在此出现了凸起利用了光的干涉
B.从岸上看水中的物体位置,会比实际位置偏下是由于光的折射
C.光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度是利用了光的衍射
D.医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应
2.(多选)(25-26高二下·广东肇庆·期末)用如图甲所示的装置观察光的干涉、衍射现象和偏振现象。狭缝、关于轴对称,光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧,单色平行光沿轴方向入射,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。再将偏振片置于双缝右侧,、透振方向平行。下列说法正确的是( )
A.图丙是遮住一条狭缝得到的衍射图样
B.照射双缝时,若屏上点到、的距离差为半波长的奇数倍,则该处是亮条纹
C.用波长更长的光照射两条狭缝,其他条件不变,图乙中相邻亮条纹的中心间距减小
D.保持不动,将绕轴转动的过程中,光屏上的干涉条纹的亮度逐渐减小
3.(多选)(25-26高二上·山东德州庆云一中等六校·)通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图;图乙是双缝干涉示意图,点位置是第条亮条纹位置;图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图;图丁是通过特制眼镜看到立体电影的光路原理图。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B.图乙中,若单色光由蓝光变为橙光,则点位置下降
C.图丙中,光线在两处发生了全反射,且光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度
D.图丁中能通过特制眼镜看到立体电影,利用了光的干涉原理
4.(多选)(25-26高二下·黑龙江六校·期末)在光学镜头表面常镀有一层光学薄膜,可以减小反射光强度,增大透射光的强度。下列现象包含的原理与其相同的是( )
A.光导纤维 B.用单色光检查工件表面的平整度
C.泊松亮斑 D.肥皂泡上的彩色条纹
5.(多选)(25-26高二下·四川凉山州·期末)下列说法中正确的是( )
A.图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
B.图乙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板间的距离,两相邻亮条纹间距离将减小
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凸起的
D.图丁中的、是偏振片,是光屏,当固定不动缓慢转动时,光屏上的光亮度将会发生变化,此现象表明光波是纵波
6.(25-26高二下·辽宁大连某校·期中)为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失,人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜,即增透膜(如图甲所示)。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消,增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件,某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射,如图乙所示。则为了增强绿光的透射强度,需要在镜头前镀上折射率的增透膜,假设利用双缝干涉进行波长的测量,实验中使用的双缝间距,双缝到屏的距离,测得屏上干涉条纹中相邻亮条纹中心间距。求
(1)该绿光在增透膜中的波长;
(2)增透膜的最小厚度。
7.(25-26高二·江苏淮安·期末)某实验小组用一单色光做双缝干涉实验,其中双缝与屏之间充满某种液体。如图所示,光源S到双缝S1、S2的距离相等,S1、S2连线平行于光屏。光源S发出单色光,经S1、S2传播到光屏上P点,P在第4级亮条纹中心。已知双缝S1、S2间的距离为d,双缝到光屏的距离为l,单色光在真空中的波长为λ0、光速为c,液体的折射率为n。求:
(1)屏上相邻两亮条纹中心之间的距离∆x;
(2)光由S1、S2传播到P点所用的时间差∆t。
8.某一质检部门为检测一批矿泉水的质量,利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中,放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气),如图所示,特质容器未画出,通过对比填充后的干涉条纹间距和填充前的干涉条纹间距就可以计算出该矿泉水的折射率。(设空气的折射率为1)若填充前与填充后在图中P点处均出现亮条纹,填充前P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹,填充后P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹。图中、、、、、均为已知量。
(1)求填充前的干涉条纹间距与填充后的干涉条纹间距;
(2)求出该矿泉水的折射率(用、表示)
9.(25-26高三下·广东广州第六中学·)为研究冰块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,图甲中两亮纹中心间距,双缝到光屏间的距离。然后,如图乙所示,将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内,入射角为,光线在面上的点射出,光线的延长线与交于点,。求:
(1)该激光的波长;
(2)该激光在冰块中的折射率。
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专题02 波动光学(解析版)
目录
【A题型建模·专项突破】 1
题型一、光的干涉现象 1
题型二、光的衍射现象 6
题型三、光的偏振现象 11
【B 综合攻坚·能力跃升】 24
题型一、光的干涉现象
1.在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1=0.75μm,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2=1.5μm。若用频率的黄光照射双缝,则( )
A.P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹
B.P点出现暗条纹,Q点出现亮条纹
C.两点均出现亮条纹
D.两点均出现暗条纹
【答案】B
【详解】由波速公式可得黄光的波长
P点:光程差,半波长
比值,光程差为半波长的奇数倍,故P点出现暗条纹
Q点:光程差
比值,光程差为波长的整数倍,故Q点出现亮条纹。
故选B。
2.关于薄膜干涉演示实验,下列说法中正确的是( )
A.干涉条纹的产生是由于光在膜的前后表面反射后,形成的两列光波叠加的结果
B.干涉条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C.一定要在光屏上才能观察到薄膜干涉条纹
D.用单色光作光源时,出现平行的明暗条纹,说明整个膜的厚度相同
【答案】A
【详解】A.薄膜干涉条纹是由光在膜的前后表面反射后形成的两列相干光波叠加产生的,故A正确;
B. 干涉条纹中的暗条纹对应相消干涉,发生在两列反射光的波峰与波谷叠加时,故B错误;
C. 薄膜干涉条纹可直接在薄膜表面观察(如肥皂泡、油膜),无需光屏,故C错误;
D. 用单色光时,平行的明暗条纹表明等厚干涉(如劈尖干涉),膜厚度沿垂直于条纹方向均匀变化,故D错误。
故选A。
3.双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)( )
A.在与双缝的距离之差相等的点形成暗条纹
B.在与双缝的距离之差为nλ的点形成暗条纹
C.在与双缝的距离之差为n的点形成亮条纹
D.在与双缝的距离之差为的点形成暗条纹
【答案】D
【详解】在双缝干涉实验中,当某处与双缝距离之差为波长的整数倍时,这点为振动加强点,该处出现亮条纹;当为半波长的奇数倍时,这点为振动减弱点,该处出现暗条纹。
故选D。
4.煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度,以下说法正确的是( )
①如果屏的正中央仍是亮条纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯
②如果屏的正中央是暗条纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯
③如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定
④只有用单色光照射单缝时,才可能在屏上出现干涉条纹
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
【答案】B
【详解】若B中气体含有瓦斯,光经过两容器时折射率不同,光速不同,到达屏正中央的光程差可能是波长的整数倍,也可能是半波长的奇数倍,所以屏的正中央可能是亮条纹,也可能是暗条纹,故屏的正中央为亮条纹时,B中气体可能含有瓦斯,也可能不含瓦斯,故①错误;如果屏的正中央是暗条纹,必有光程差,说明B中的气体与A中的气体成分不相同,可能含瓦斯,故②正确;如果屏上干涉条纹不停地移动,说明光程差不稳定,即B中的气体瓦斯含量不稳定,故③正确;无论用单色光还是白光照射单缝时,都能在屏上出现干涉条纹,故④错误。
故选B。
5.(25-26高二下·新疆阿克苏第一中学·)双缝干涉的原理图如图所示,O到狭缝S1、S2的距离相等,OP与光屏垂直,P'为光屏上的点,下列说法正确的是( )
A.通过狭缝S1、S2的光的颜色不同
B.通过狭缝S1、S2的光的波长不同
C.光屏上P处一定出现亮条纹
D.光屏上P'处一定出现暗条纹
【答案】C
【详解】AB.产生双缝干涉的光应满足频率相同,即通过狭缝S1、S2的光的颜色和波长都相同,故AB错误;
C.由题可知,P到两狭缝的距离相等,P处一定出现亮条纹,故C正确;
D.若P'到两狭缝的距离差等于半波长的偶数倍,则P'处出现亮条纹;若P'到两狭缝的距离差等于半波长的奇数倍,则P'处出现暗条纹,由题无法知道P'到两狭缝的距离差与半波长倍数的关系,故D错误。
故选C。
6.如图所示为双缝干涉实验装置示意图,其中甲图是用绿光进行实验时,光屏上观察到的条纹情况,a为中央明条纹;乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况,b为此时中央明条纹。则下列说法正确的是( )
A.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长
B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长
C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短
D.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短
【答案】A
【详解】对比甲、乙两图可以看出乙图中条纹间距较大,根据
可知乙图该光的波长比绿光的波长大,可能为红光,故选A。
7.检测透镜表面质量时,我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴,用单色平行光入射,我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹,为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板,可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况,下列说法正确的是( )
A.图甲干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
B.图甲干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
C.图乙干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
D.图乙干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
【答案】D
【详解】AB.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小得越快,圆环越密,因此干涉条纹呈现内疏外密不等间距同心排列,向下轻压样板,干涉条纹向远离圆心的方向移动。故AB错误;
CD.若换成曲率半径更大的凸透镜,相同的水平距离空气层的厚度变小,所以观察到的圆环状条纹间距变大,即同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏,干涉条纹不等间距同心圆排列,向下轻压样板,干涉条纹向圆心的方向移动,故C错误,D正确。
故选D。
8.某实验小组成员用双缝干涉实验装置测量光的波长,实验装置简化示意图如图甲所示,为单缝,、为双缝,屏上点处为一条亮条纹。随后又根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置,如图乙所示。材料Ⅰ置于玻璃和平板之间,材料Ⅱ的上表面与上层玻璃下表面间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃上,就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是( )
A.如图甲,实验时单缝偏离光轴向下微微移动,原来点处的干涉条纹向下移动
B.如图乙,仅温度升高,若干涉条纹向右移动,则材料Ⅰ膨胀程度大
C.如图乙,仅换用频率更大的单色光,干涉条纹将向左移动
D.如图乙,材料Ⅱ的上表面可以与上层玻璃下表面平行
【答案】C
【详解】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,如图所示:
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;说明 SS1>SS2,SS1+S1P=SS2+S2P,那么S1P<S2P,则中央亮纹O的位置略向上移动,A错误;
B.若温度升高,干涉条纹向右移动,则上层玻璃下表面与材料Ⅱ上表面之间的空气膜厚度减小,即材料Ⅰ膨胀程度小,故B错误;
C.根据条纹间距公式可知,若换用频率更大的单色光,则波长变短,干涉条纹间距减小,对应空气膜厚度符合条件的位置向左移动,故C正确;
D.该条纹是由上层玻璃下表面与材料Ⅱ上表面的反射光发生干涉形成的,由空气尖劈原理可知,若上层玻璃下表面与材料Ⅱ上表面平行,则两表面的反射光之间的光程差始终恒定,则不会形成明暗相间的条纹,故D错误。
故选C。
题型二、光的衍射现象
9.如图所示为一束红光经过狭缝装置得到的图样,下列说法正确的是( )
A.图为干涉图样 B.图为衍射图样
C.只减小狭缝宽度,中央亮纹会变窄 D.只将红光换成蓝光,中央亮纹会变宽
【答案】B
【详解】AB.该图样中间亮条纹较宽,两侧亮条纹较窄,是衍射图样,故A错误,B正确;
C.只减小狭缝宽度,衍射现象更明显,中央亮纹宽度会变宽,故C错误;
D.只将红光换成蓝光,由蓝光的波长小于红光的波长,则中央亮纹会变窄,故D错误。
故选B。
10.关于光的衍射现象,下面说法正确的是( )
A.光通过小圆孔后在光屏上出现了泊松亮斑,说明发生了衍射
B.白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹
C.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射
D.红光的单缝衍射图样是不等间距的、红黑相间的直条纹
【答案】D
【详解】A.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑,说明发生了衍射,故A错误;
B.白光的单缝衍射图样,是彩色的直条纹,故B错误;
C.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿直线传播,但仍存在光的衍射,不过不明显而已,故C错误;
D.红光的单缝衍射图样,是不等间距的、红黑相间的直条纹,故D正确。
故选D。
11.一束红色激光射向一块有双缝的不透光的薄板。在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现在将其中一条窄缝挡住,让这束红色激光只通过一条窄缝,则在光屏上可以看到( )
A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗一些
B.与原来不相同的明暗相间的条纹,且中央亮条纹变宽些
C.只有一条与缝宽对应的亮条纹
D.无条纹,只存在一片红光
【答案】B
【详解】因产生了干涉现象,说明两缝都很窄,能够满足使红光发生明显衍射的条件,即挡住一条窄缝后,在屏上得到的是红光的单缝衍射图样,即在光屏上可以看到与原来不相同的明暗相间的条纹,且中央亮条纹变宽些。
故选B。
12.让烛光照射到一块遮光板上,板上有一个可自由收缩的圆孔,当此圆孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时,在孔后的屏上将先后出现的现象是(遮住侧面光)( )
A.圆形光斑 倒立的烛焰 明暗相间的圆环
B.明暗相间的圆环 圆形光斑 倒立的烛焰
C.倒立的烛焰 圆形光斑 明暗相间的圆环
D.圆形光斑 明暗相间的圆环 倒立的烛焰
【答案】A
【详解】当圆形孔较大时,屏上出现一个圆形光斑,随着圆形缓慢地收缩,光斑逐渐变小;当圆形孔小到一定程度时,屏上会出现倒立的烛焰,即小孔成像;继续使圆形孔缓慢收缩,可以观察到小孔衍射图样即明暗相间的圆环;当孔闭合时,屏上就会一片黑暗。
故选A。
13.在一次观察光衍射的实验中,观察到如图所示的清晰的明暗相间图样那么障碍物应是(黑线为暗纹)( )
A.很小的不透明的圆板
B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C.很大的不透明圆板
D.很大的中间有小圆孔的不透明圆板
【答案】D
【详解】圆盘衍射和圆孔衍射的图样对比如下表所示:
种类
异同点
圆盘衍射
圆孔衍射
不同点
中心亮斑
较小
较大
亮(暗)环间距
随环的半径增大而减小
随环的半径增大而增大
背景
明亮
黑暗
相同点
均为明暗相间圆环,中心均有亮斑
由题图可知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,可判断此图样为圆孔衍射图样,故D项正确。
故选D。
14.单色光经一狭缝照射到光屏上,可观察到图样。观察到的图样是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】单缝衍射时,中央亮条纹最宽最亮,两边依次变窄,变暗,这是单缝衍射条纹特征。
故选A。
15.下列光现象中,光学原理与其他各项不同的是( )
A.光照射肥皂膜得到的图样
B.泊松亮斑
C.光照射针尖得到的图样
D.光通过圆孔得到的图样
【答案】A
【详解】A图象是由于光的干涉形成的,BCD图象是由于光的衍射形成的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.如图所示,泊松亮斑和牛顿环都是著名的光学现象,下列关于两者的分析正确的是( )
A.泊松亮斑和牛顿环都是由光的干涉现象产生的
B.泊松亮斑和牛顿环都是由光的衍射现象产生的
C.泊松亮斑是光的圆孔衍射现象
D.牛顿环是薄膜干涉的结果
【答案】D
【详解】牛顿环是薄膜干涉的结果,泊松亮斑是光的圆盘衍射现象。
故选D。
题型三、光的偏振现象
17.3D电影《阿凡达2:水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图,下列对3D电影的原理说法正确的是( )
A.该原理与光纤的原理相同
B.该原理利用了光的偏振
C.该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同
D.观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果
【答案】B
【详解】A.光纤原理是光的全反射,故A错误;
B.3D电影利用了光的偏振,故B正确;
C.增透膜原理是光的干涉,故C错误;
D.3D电影是通过左右眼看到不同的画面产生立体效果,若闭上一只眼睛,就无法形成这种视差,看不到明显的3D效果,故D错误。
故选B。
18.如图所示,两光屏间放有两个偏振片,它们四者平行共轴,现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上,再使偏振片Q绕轴匀速转动一周,则关于光屏N上光的亮度变化情况,下列说法中正确的是( )
A.光屏N上光的亮度保持不变
B.光屏N上光的亮度会时亮时暗
C.光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线
D.光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动
【答案】B
【详解】A.太阳光经偏振片P成为线偏振光,偏振片Q转动时,其透振方向与P的透振方向夹角变化,通过Q的光强会改变,所以光屏N上光的亮度不是保持不变的,A错误;
B.当Q的透振方向与P平行时,光最亮;垂直时,光最暗。Q转动一周,会出现两次最亮、两次最暗的情况,所以光屏N上光的亮度会时亮时暗,B正确;
C.光沿轴线传播,光屏N上只有一个亮斑,不是两条与偏振片透振方向对应的亮线,C错误;
D.亮斑沿轴线分布,位置固定,不会随偏振片转动而转动,D错误。
故选B。
19.(25-26高二上·重庆第一中学·适考)用观看立体电影的特殊眼镜观察手机液晶屏幕上的图片,通过左镜片的图片明亮,右镜片的灰暗。旋转手机屏幕90°,透过两镜片的图片( )
A.均变明亮
B.均变灰暗
C.左镜片的变暗,右镜片的变亮
D.左镜片的更亮,右镜片的更暗
【答案】C
【详解】观看立体电影的特殊眼镜是利用了光的偏振,其镜片为偏振片,可以理解为开始时左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向一致,右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向接近垂直,手机屏幕旋转后,左右镜片的透振方向不变,则左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向接近垂直,通过左镜片的图片亮度变暗,右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向基本一致,因此通过右镜片的图片亮度变亮。
故选C。
20.1808年,艾蒂安-路易·马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。关于偏振现象,下列说法正确的是( )
A.只有纵波才有偏振现象
B.横波和纵波都可以发生偏振现象
C.自然光经玻璃反射后变为偏振光
D.自然光经玻璃折射后仍是自然光
【答案】C
【详解】A.只有横波才有偏振现象,纵波无法发生偏振,故A错误;
B.偏振是横波特有的现象,纵波不能发生,故B错误;
C.自然光经玻璃反射时,反射光为偏振光(部分偏振),故C正确;
D.自然光经玻璃折射后变为部分偏振光,而非自然光,故D错误。
故选C。
21.市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片。安装两镜片时它们的透振方向应该沿( )
A.水平方向 B.相互垂直 C.竖直方向 D.任意方向
【答案】B
【详解】该太阳镜的镜片是偏振片,目的是减少通光量,它不会改变物体的颜色,并且看景物的色彩柔和浓重。在安装两镜片时它们的透振方向应该相互垂直。
故选B。
22.用图示实验装置演示光的偏振现象,白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示,下列说法正确的是( )
A.白炽灯发出的光是纵波
B.偏振片Q起到检偏的作用
C.光束Ⅱ中光的振动方向与透振方向垂直
D.将偏振片P以光传播方向为轴转动45°,光束Ⅲ将消失
【答案】B
【详解】A.白炽灯的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,不能说明白炽灯的光是纵波,故A错误;
B.当白炽灯光经偏振片P后就成为偏振光,又经与P平行的偏振片Q照到光屏上,所以偏振片Q起到检偏的作用,故B正确;
C.光束Ⅱ中的光是经偏振片P透射来的,所以光束Ⅱ中光振动方向与透振方向平行,故C错误;
D.将偏振片P以光传播方向为轴转过45°,光束Ⅲ将会减弱,但不会完全消失,故D错误。
故选B。
23.如图1所示的两幅图像,用手握住绳的一端,另一端固定,手在竖直方向上下抖动,在绳上就形成了一列机械波,在绳波传播的路径上放置两个带有狭缝的栅栏;如图2所示的两幅图像,透过两块偏振片P、Q观察可见光,保持P不动,旋转Q。下列说法正确的是( )
A.图1说明绳波是纵波
B.当栅栏的狭缝与绳的振动方向平行时,绳波不能通过狭缝
C.对图2,所用的光源在与传播方向垂直的各个方向上,光的强度一定不相同
D.对图2,当Q与P透振方向平行时,透射光的强度最大,Q转过90°时,透射光的强度最小
【答案】D
【详解】A.图1说明绳波的振动方向与传播方向垂直,故是横波,A错误;
B.当狭缝的方向与绳的振动方向相同时,绳上横波可以传过去,狭缝的方向与绳的振动方向垂直时,绳上横波不能通过,B错误;
C.对图2,要用自然光来演示光的偏振现象,所用的光源在与传播方向垂直的各个方向上,光的强度相同,C错误;
D.旋转Q,当Q与P平行,透射光的强度最大,由此转过90°,透射光的强度最小,D正确。
故选D。
24.光的偏振现象说明光是横波,下列现象不能反映光的偏振特性的是( )
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹
【答案】D
【详解】A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,导致两偏振片的方向变化,则透射光的强度会发生变化,故A不符合题意;
B.一束自然光入射到两种介质的表面时,有反射光线,如果折射光线与反射光线垂直,则反射光为偏振光,故B不符合题意;
C.在日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片,由于反射光太强,偏振光强,加偏振片可以将反射的偏振光过滤,使影像更清晰,故C不符合题意;
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹是光的衍射现象,D符合题意。
故选D。
1.(多选)下列有关光学的现象描述和对应知识均正确的是( )
A.检查工件平整度,出现图示条纹弯曲说明被检查平面在此出现了凸起利用了光的干涉
B.从岸上看水中的物体位置,会比实际位置偏下是由于光的折射
C.光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度是利用了光的衍射
D.医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应
【答案】AD
【详解】A.根据劈尖干涉原理,图示向左弯曲为凸起,故A正确;
B.从岸上看水中物体,光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看,虚像位置会比实际位置偏上,故B错误;
C.光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度,利用的是光的干涉,故C错误;
D.医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应,故D正确。
故选AD。
2.(多选)(25-26高二下·广东肇庆·期末)用如图甲所示的装置观察光的干涉、衍射现象和偏振现象。狭缝、关于轴对称,光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧,单色平行光沿轴方向入射,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。再将偏振片置于双缝右侧,、透振方向平行。下列说法正确的是( )
A.图丙是遮住一条狭缝得到的衍射图样
B.照射双缝时,若屏上点到、的距离差为半波长的奇数倍,则该处是亮条纹
C.用波长更长的光照射两条狭缝,其他条件不变,图乙中相邻亮条纹的中心间距减小
D.保持不动,将绕轴转动的过程中,光屏上的干涉条纹的亮度逐渐减小
【答案】AD
【详解】A.遮住一条狭缝,发生的是单缝衍射,单缝衍射图样是中央宽、两边窄的明暗相间条纹,与图丙符合,故A正确;
B.根据干涉特点,照射双缝时,若屏上点到、的距离差为半波长的奇数倍,两束光在该点振动相消,该处是暗条纹,故B错误;
C.根据条纹间距公式可知,用波长更长的光照射两条狭缝,其他条件不变,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大,故C错误;
D.保持不动,将绕轴转动,、透振方向由平行变为垂直,通过的光强逐渐减小,所以光屏上干涉条纹的亮度在减小,故D正确。
故选AD。
3.(多选)(25-26高二上·山东德州庆云一中等六校·)通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图;图乙是双缝干涉示意图,点位置是第条亮条纹位置;图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图;图丁是通过特制眼镜看到立体电影的光路原理图。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B.图乙中,若单色光由蓝光变为橙光,则点位置下降
C.图丙中,光线在两处发生了全反射,且光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度
D.图丁中能通过特制眼镜看到立体电影,利用了光的干涉原理
【答案】AC
【详解】A.图甲中,纸片拿掉一张后,则空气薄膜劈尖角(上、下表面所夹的角)变小,则有相同的厚度差对应的水平距离变大,相邻条纹间距变大,A正确;
B.图乙是双缝干涉图,由干涉条纹间距公式可知,由蓝光变为橙光,波长变大,干涉条纹间距变大,则点位置是第条亮条纹位置向上移动,B错误;
C.图丙中,光线在两处发生了全反射,可知光的偏折程度较大,则光的折射率较大,由可知,则光在水珠中传播速度大;故C正确;
D.图丁中能通过特制眼镜看到立体电影,利用了光的偏振原理,故D错误。
故选AC。
4.(多选)(25-26高二下·黑龙江六校·期末)在光学镜头表面常镀有一层光学薄膜,可以减小反射光强度,增大透射光的强度。下列现象包含的原理与其相同的是( )
A.光导纤维 B.用单色光检查工件表面的平整度
C.泊松亮斑 D.肥皂泡上的彩色条纹
【答案】BD
【详解】光学镜头表面的增透膜是利用薄膜干涉原理。当光照射到薄膜上时,从膜的前表面和后表面反射回来的两列光波发生叠加。如果膜的厚度合适,通常是光在膜中波长的,两列反射光波的路程差为半波长的奇数倍,发生相消干涉,从而减弱反射光,增强透射光。
A. 光导纤维利用的是光的全反射原理,光在光纤内芯和外套的界面上发生全反射,从而在光纤内传播,故A错误;
B.用单色光检查工件表面的平整度,利用的是劈尖干涉。利用标准样板和工件表面之间形成的空气劈尖,光在空气膜上下表面反射发生干涉,通过条纹形状判断平整度。原理也是薄膜干涉,是空气膜干涉,故B正确;
C.泊松亮斑是光绕过不透明圆盘传播到阴影中心形成的亮斑,属于光的衍射现象,故C错误; D.肥皂泡上的彩色条纹,是光照射到肥皂泡薄膜上,前后表面反射光发生薄膜干涉,不同波长的光干涉加强或减弱的位置不同,从而形成彩色条纹。这与增透膜原理完全相同,且都是介质膜干涉,故D正确。
故选BD。
5.(多选)(25-26高二下·四川凉山州·期末)下列说法中正确的是( )
A.图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
B.图乙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板间的距离,两相邻亮条纹间距离将减小
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凸起的
D.图丁中的、是偏振片,是光屏,当固定不动缓慢转动时,光屏上的光亮度将会发生变化,此现象表明光波是纵波
【答案】BC
【详解】A.图甲中,光束在面的折射角等于在面的入射角,只要入射角,面的入射角就小于临界角,就不会发生全反射,故A错误;
B.乙图中根据可知,若只减小屏到挡板间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小,故B正确;
C.薄膜干涉检测平面:同一级条纹对应空气膜厚度相同。条纹向薄片一侧弯曲,说明弯曲处空气膜厚度和条纹平直处厚度一致,丙图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的,故C正确;
D.丁图有偏振现象的光波为横波,故D错误。
故选BC。
6.(25-26高二下·辽宁大连某校·期中)为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失,人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜,即增透膜(如图甲所示)。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消,增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件,某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射,如图乙所示。则为了增强绿光的透射强度,需要在镜头前镀上折射率的增透膜,假设利用双缝干涉进行波长的测量,实验中使用的双缝间距,双缝到屏的距离,测得屏上干涉条纹中相邻亮条纹中心间距。求
(1)该绿光在增透膜中的波长;
(2)增透膜的最小厚度。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据
解得被测绿光的波长为
根据
解得增透膜中波长
(2)增透膜上、下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消,则光程差要等于半波长的奇数倍,则(k=0,1,2,3…)
当时增透膜厚度最小,可得
7.(25-26高二·江苏淮安·期末)某实验小组用一单色光做双缝干涉实验,其中双缝与屏之间充满某种液体。如图所示,光源S到双缝S1、S2的距离相等,S1、S2连线平行于光屏。光源S发出单色光,经S1、S2传播到光屏上P点,P在第4级亮条纹中心。已知双缝S1、S2间的距离为d,双缝到光屏的距离为l,单色光在真空中的波长为λ0、光速为c,液体的折射率为n。求:
(1)屏上相邻两亮条纹中心之间的距离∆x;
(2)光由S1、S2传播到P点所用的时间差∆t。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)光在液体中的波长
屏上相邻两亮条纹中心之间的距离
联立可得
(2)由题意得
光在液体中的速度
解得
8.某一质检部门为检测一批矿泉水的质量,利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中,放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气),如图所示,特质容器未画出,通过对比填充后的干涉条纹间距和填充前的干涉条纹间距就可以计算出该矿泉水的折射率。(设空气的折射率为1)若填充前与填充后在图中P点处均出现亮条纹,填充前P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹,填充后P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹。图中、、、、、均为已知量。
(1)求填充前的干涉条纹间距与填充后的干涉条纹间距;
(2)求出该矿泉水的折射率(用、表示)
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)设入射光在矿泉水在的波长为,则由填充前P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹,所以
所以填充前的干涉条纹间距
填充后P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹,则有
所以填充后的干涉条纹间距
(2)填充前的干涉条纹间距
填充后的干涉条纹间距
所以
9.(25-26高三下·广东广州第六中学·)为研究冰块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,图甲中两亮纹中心间距,双缝到光屏间的距离。然后,如图乙所示,将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内,入射角为,光线在面上的点射出,光线的延长线与交于点,。求:
(1)该激光的波长;
(2)该激光在冰块中的折射率。
【答案】(1)
(2)1.3
【详解】(1)相邻两亮条纹间的距离
由
可得
(2)设光线从空气射入冰块的入射角为时,折射角为,则激光在冰块中的折射率
由几何关系得:
所以
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专题02 波动光学(答案版)
目录
【A题型建模·专项突破】 1
题型一、光的干涉现象 1
题型二、光的衍射现象 6
题型三、光的偏振现象 11
【B 综合攻坚·能力跃升】 24
题型一、光的干涉现象
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】C
题型二、光的衍射现象
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】A
13.【答案】D
14.【答案】A
15.【答案】A
16.【答案】D
题型三、光的偏振现象
17.【答案】B
18.【答案】B
19.【答案】C
20.【答案】C
21.【答案】B
22.【答案】B
23.【答案】D
24.【答案】D
1.【答案】AD
2.【答案】AD
3.【答案】AC
4.【答案】BD
5.【答案】BC
6.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据
解得被测绿光的波长为
根据
解得增透膜中波长
(2)增透膜上、下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消,则光程差要等于半波长的奇数倍,则(k=0,1,2,3…)
当时增透膜厚度最小,可得
7.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)光在液体中的波长
屏上相邻两亮条纹中心之间的距离
联立可得
(2)由题意得
光在液体中的速度
解得
8.【答案】(1),
(2)
【详解】(1)设入射光在矿泉水在的波长为,则由填充前P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹,所以
所以填充前的干涉条纹间距
填充后P点与O点处之间还有(为整数)条亮条纹,则有
所以填充后的干涉条纹间距
(2)填充前的干涉条纹间距
填充后的干涉条纹间距
所以
9.【答案】(1)
(2)1.3
【详解】(1)相邻两亮条纹间的距离
由
可得
(2)设光线从空气射入冰块的入射角为时,折射角为,则激光在冰块中的折射率
由几何关系得:
所以
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