第47讲 波动光学（专项训练）（上海专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第47讲 波动光学 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 双缝干涉 2 ⏳题型02 干涉条纹的计算 3 ⏳题型03 等厚干涉 3 ⏳题型04 光的衍射 4 ⏳题型05 光的偏振 4 ⏳题型06 激光的特点和应用 5 重难·创新演练 5 真题·实战演练 7 模拟·基础演练 ⏳题型01 双缝干涉 1．（25-26高二上·上海闵行·期末）两种光Hα和Hβ的波长分别是0.4101μm和0.4340μm。用这两种光作为光源进行双缝干涉实验，实验装置参数相同，在屏幕上出现的干涉条纹如图甲和图乙，其中光Hα对应的是 。 A．图甲 B．图乙 2．（2026·上海普陀·二模）洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为垂直纸面的单色线光源，MN为一平面镜，是S经平面镜所成的像。S发出的光与经平面镜反射的光，在光屏上叠加形成干涉条纹，干涉条纹的宽度与该单色光以S、为双缝在光屏上形成的双缝干涉条纹宽度相同。 （1）（作图）画出光屏上呈现明暗相间干涉条纹的区域ab； （2）（多选）实验中，能增大光屏上相邻亮纹间距离的操作是________。 A．平面镜稍向上移动一些     B．平面镜稍向左移动一些 C．光屏稍向下移动一些     D．光屏稍向右移动一些 E．光源由红光改为绿光     F．光源由紫光改为绿光 3.（24-25高二上·上海·随堂练习）双缝干涉实验的部分实验装置如图所示，调整实验装置使得光屏上可以看到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（　　） A．若将光屏向右平移一小段距离，屏上的干涉条纹不再清晰 B．若将光屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化 C．若将光屏向上平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹 D．若将光屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将发生变化 ⏳题型02 干涉条纹的计算 4．（25-26高二下·上海浦东新·期中）托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光具有波动性，实验装置如图。双缝间距d=0.938 mm，光屏到双缝的距离L=65.6 cm，相邻明条纹中心间距，则光的波长为________nm（保留3位有效数字）。 ⏳题型03 等厚干涉 5．（24-25高二上·上海·随堂练习）如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是（　　） A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹 B．人不管从左侧向右看，还是从右侧向左看，都可以看到彩色条纹 C．彩色条纹水平排列 D．彩色条纹竖直排列 6．（25-26高二上·上海闵行·期末）用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为 。 A． B． C． D． ⏳题型04 光的衍射 7．（24-25高二上·上海·阶段练习）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 8. 如图所示，甲、乙两图是同一单色光分别透过孔径为d甲和d乙的两圆孔后在光屏上形成的图样，则（　　） A．d甲>d乙 B．d甲=d乙 C．d甲<d乙 D．无法判断 ⏳题型05 光的偏振 9．（25-26高三上·上海宝山·期中）光也是一种电磁波。 （1）如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），、 是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（       ） A．电流表的示数变大，电压表的示数变小 B．电流表的示数变大，电压表的示数变大 C．电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．电流表的示数变小，电压表的示数变小 （2）光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率________（选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为________，更________（选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。 ⏳题型06 激光的特点和应用 10. 激光可以切割或焊接厚度达到几十厘米的钢板，是利用激光（　　） A．单色性好 B．相干性高 C．方向性好 D．可以携带信息 11. 下列说法正确的是（　　） A．激光是自然界某种物质直接反光产生的 B．照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理 C．在双缝干涉实验中，若用白光作光源照射双缝，当把双中的一条缝用不透光的板住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色条纹 D．观看立体电影需要用到特殊的眼镜是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波 重难·创新演练 1．（25-26高二下·上海宝山·期中）在观察光的偏振现象的实验中，某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变，分别旋转两偏振片，图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向，其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是（     ） A． B． C． D． 2．（25-26高一下·上海宝山·期末）施一公谈生命科学之美 5月15日，西湖大学校长施一公先生以《生命科学之美》为题，为交大附中的师生带来了一场兼具科学深度和人文温度的报告。他指出，结构生物学通过解析分子结构揭示生命本质，X射线晶体衍射、光刻等技术突破推动了科学的发展。 （1）X射线晶体衍射技术最早成功应用于DNA分子结构的分析，这直接说明（　　） A．衍射图样可推断障碍物的空间结构 B．X射线是电磁波，传播不需要介质 C．X射线的波长远小于晶体空间周期 （2）为了研究提高光刻分辨率的方法，某实验小组利用如图所示装置进行模拟实验。是一个单缝，是垂直光屏的平面镜。左侧单色光垂直照到单缝上，观察到光屏上形成了明暗相间的干涉条纹（相当于和其在平面镜中的像发生的干涉）。光屏上点正对（即垂直于光屏）。 ①考虑光从平面镜反射时，会产生半波损失（相位突变，等效光程差增加），则此时点（ ） A．一定是暗的    B．一定是亮的    C．与缝到光屏的距离有关 ②若仅将平面镜略微向下平移，其他条件不变，干涉条纹间距（ ） A．变宽    B．不变    C．变窄 ③若仅将平面镜略微向右平移，其他条件不变，此时干涉条纹（ ） A．间距变宽，数量变多        B．间距不变，数量变多 C．间距变窄，数量变多        D．间距变宽，数量变少 E.间距不变，数量变少        F.间距变窄，数量变少 ④撤去平面镜后，点（ ） A．一定是暗的    B．一定是亮的    C．与缝到光屏的距离有关 真题·实战演练 （25-26高二下·上海宝山·期中）光在生产、生活中有着十分广泛的应用。 1．（多选）如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（     ） A．干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化造成的 D．干涉条纹不等间距是因为凸透镜厚度不是均匀变化造成的 2．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（     ） A．甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B．乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C．甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D．甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 3．地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（     ） A． B． C． D． 4．洛埃用平面镜将光一分为二得到了相干光，从而实现了与托马斯·杨利用双缝干涉实验几乎相同的实验现象。如图所示为洛埃镜实验的基本装置，S为单色点光源，M为一平面镜。S发出波长为λ的单色光可以直接照到光屏上，同时还会通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明暗相间条纹。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L，下列说法正确的是（     ） A．只有在平面镜反射光照亮的区域才会呈现明暗相间的干涉条纹 B．若将平面镜向右平移，则光屏上相邻明条纹中心间距离将增大 C．在光屏上相邻明条纹中心间的距离为 D．在光屏上相邻暗条纹中心间的距离为 5．手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L=2km，玻璃丝的折射率，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度 （1）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？（2）光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为___________s。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第47讲 波动光学 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 双缝干涉 2 ⏳题型02 干涉条纹的计算 4 ⏳题型03 等厚干涉 4 ⏳题型04 光的衍射 5 ⏳题型05 光的偏振 6 ⏳题型06 激光的特点和应用 7 重难·创新演练 8 真题·实战演练 10 模拟·基础演练 ⏳题型01 双缝干涉 1．（25-26高二上·上海闵行·期末）两种光Hα和Hβ的波长分别是0.4101μm和0.4340μm。用这两种光作为光源进行双缝干涉实验，实验装置参数相同，在屏幕上出现的干涉条纹如图甲和图乙，其中光Hα对应的是 。 A．图甲 B．图乙 【答案】 27．B 【详解】27．双缝干涉条纹间距公式为 由题意知，所以对应的条纹间距更宽，对应图乙，故选B。 2．（2026·上海普陀·二模）洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为垂直纸面的单色线光源，MN为一平面镜，是S经平面镜所成的像。S发出的光与经平面镜反射的光，在光屏上叠加形成干涉条纹，干涉条纹的宽度与该单色光以S、为双缝在光屏上形成的双缝干涉条纹宽度相同。 （1）（作图）画出光屏上呈现明暗相间干涉条纹的区域ab； （2）（多选）实验中，能增大光屏上相邻亮纹间距离的操作是________。 A．平面镜稍向上移动一些     B．平面镜稍向左移动一些 C．光屏稍向下移动一些     D．光屏稍向右移动一些 E．光源由红光改为绿光     F．光源由紫光改为绿光 【答案】 （1）见解析 （2）ADF 【详解】（1）光屏上呈现明暗相间干涉条纹的区域ab如图所示 （2）A．洛埃镜等效双缝干涉，根据双缝干涉条纹间距公式 其中为等效双缝和的间距，为双缝到光屏的距离，平面镜上移，到平面镜垂直距离减小，减小，增大，A正确； B．平面镜左移，、、都不变，不变，B错误； C．光屏上下移动不改变，不变，C错误； D．光屏右移，增大，增大，D正确； E．红光改绿光，波长减小，减小，E错误； F．紫光改绿光，波长增大，增大，F正确。 故选ADF。 3.（24-25高二上·上海·随堂练习）双缝干涉实验的部分实验装置如图所示，调整实验装置使得光屏上可以看到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（　　） A．若将光屏向右平移一小段距离，屏上的干涉条纹不再清晰 B．若将光屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化 C．若将光屏向上平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹 D．若将光屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将发生变化 【答案】C 【详解】AC．双缝干涉发生后，并不只在光屏处有干涉图样，而是在双缝右侧的空间，只要通过双缝后，在两列光相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象，并且在新的位置干涉条纹仍很清晰，故A错误，C正确； BD．将光屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹间距将变小，将光屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化，故BD错误。故选C。 ⏳题型02 干涉条纹的计算 4．（25-26高二下·上海浦东新·期中）托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光具有波动性，实验装置如图。双缝间距d=0.938 mm，光屏到双缝的距离L=65.6 cm，相邻明条纹中心间距，则光的波长为________nm（保留3位有效数字）。 【答案】 【解析】根据双缝干涉条纹间距公式 可得 由题数据可知 代入数据 ⏳题型03 等厚干涉 5．（24-25高二上·上海·随堂练习）如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是（　　） A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹 B．人不管从左侧向右看，还是从右侧向左看，都可以看到彩色条纹 C．彩色条纹水平排列 D．彩色条纹竖直排列 【答案】C 【详解】一束白光射到肥皂薄膜上，经前、后两个面反射回来的光相互叠加，产生干涉现象，所以从左侧向右看可看到彩色条纹；因为薄膜同一水平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列的。 故选C。 6．（25-26高二上·上海闵行·期末）用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为 。 A． B． C． D． 【答案】 B 【详解】竖直肥皂液薄膜的干涉是由薄膜前后表面的反射光叠加形成的。薄膜厚度在同一水平线上相同，因此光程差相同，干涉条纹为水平的平行条纹。故选B。 ⏳题型04 光的衍射 7．（24-25高二上·上海·阶段练习）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。 8. 如图所示，甲、乙两图是同一单色光分别透过孔径为d甲和d乙的两圆孔后在光屏上形成的图样，则（　　） A．d甲>d乙 B．d甲=d乙 C．d甲<d乙 D．无法判断 【答案】C 【详解】根据图样可知，图甲发生了光的衍射现象，图乙图样的形成是光的直线传播，根据发生明显衍射的条件可知，图甲中孔径的尺寸与光的波长相差不多，而图乙中光发生直线传播，孔径的尺寸比光的波长大得多，因此有 d甲<d乙 故选C。 ⏳题型05 光的偏振 9．（25-26高三上·上海宝山·期中）光也是一种电磁波。 （1）如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），、 是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（       ） A．电流表的示数变大，电压表的示数变小 B．电流表的示数变大，电压表的示数变大 C．电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．电流表的示数变小，电压表的示数变小 （2）光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率________（选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为________，更________（选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。 【答案】（1）B （2）不变 不易 【详解】（1）偏振片Q由图示位置转动的过程中，光照强度减小，光敏电阻R的阻值增大，则R和 组成的并联部分电阻增大，外电路电阻增大，则电压表示数增大，并联部分电压增大，则两端电压增大，的阻值不变，则电流表的示数增大。 故选B。 （2）[1]单色光从真空或空气中进入介质，频率不变。 [2]根据 可知。 [3]根据可知，进入介质后波长变短，更不易发生衍射现象。 ⏳题型06 激光的特点和应用 10. 激光可以切割或焊接厚度达到几十厘米的钢板，是利用激光（　　） A．单色性好 B．相干性高 C．方向性好 D．可以携带信息 【答案】C 【详解】激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光的高能量、方向性好的性质。 故选C。 11. 下列说法正确的是（　　） A．激光是自然界某种物质直接反光产生的 B．照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理 C．在双缝干涉实验中，若用白光作光源照射双缝，当把双中的一条缝用不透光的板住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色条纹 D．观看立体电影需要用到特殊的眼镜是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波 【答案】C 【详解】A．激光不是天然存在的光，是通过受激辐射产生的光，故A错误； B．照相机镜头的增透膜应用了光的干涉原理，故B错误； C．白光是多种色光的复合光，由于各种色光波长不同，形成的衍射条纹宽度不同，故屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹，故C正确； D．观看立体电影需要用到特殊的眼镜是利用了光的偏振现象，说明光是一种横波，故D错误。 重难·创新演练 1．（25-26高二下·上海宝山·期中）在观察光的偏振现象的实验中，某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变，分别旋转两偏振片，图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向，其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是（     ） A． B． C． D． 【答案】 B 【详解】当两偏振片的透振方向相互垂直时，穿过两偏振片后光强衰减最大。故选B。 2．（25-26高一下·上海宝山·期末）施一公谈生命科学之美 5月15日，西湖大学校长施一公先生以《生命科学之美》为题，为交大附中的师生带来了一场兼具科学深度和人文温度的报告。他指出，结构生物学通过解析分子结构揭示生命本质，X射线晶体衍射、光刻等技术突破推动了科学的发展。 （1）X射线晶体衍射技术最早成功应用于DNA分子结构的分析，这直接说明（　　） A．衍射图样可推断障碍物的空间结构 B．X射线是电磁波，传播不需要介质 C．X射线的波长远小于晶体空间周期 （2）为了研究提高光刻分辨率的方法，某实验小组利用如图所示装置进行模拟实验。是一个单缝，是垂直光屏的平面镜。左侧单色光垂直照到单缝上，观察到光屏上形成了明暗相间的干涉条纹（相当于和其在平面镜中的像发生的干涉）。光屏上点正对（即垂直于光屏）。 ①考虑光从平面镜反射时，会产生半波损失（相位突变，等效光程差增加），则此时点（ ） A．一定是暗的    B．一定是亮的    C．与缝到光屏的距离有关 ②若仅将平面镜略微向下平移，其他条件不变，干涉条纹间距（ ） A．变宽    B．不变    C．变窄 ③若仅将平面镜略微向右平移，其他条件不变，此时干涉条纹（ ） A．间距变宽，数量变多        B．间距不变，数量变多 C．间距变窄，数量变多        D．间距变宽，数量变少 E.间距不变，数量变少        F.间距变窄，数量变少 ④撤去平面镜后，点（ ） A．一定是暗的    B．一定是亮的    C．与缝到光屏的距离有关 【答案】（1）A （2） C C E B 【详解】（1）A．X射线晶体衍射技术的核心就是通过衍射图样反推障碍物（DNA分子）的空间结构，故A正确； B．X射线是电磁波、传播不需要介质，但和衍射分析结构的应用无关，故B错误； C．发生明显衍射需要障碍物尺寸和波长相近，X射线波长和晶体空间周期相近才能用于衍射分析，并非波长远小于，故C错误。 故选A。 （2）①[1]由题意可知，光屏上的干涉条纹是由光源和其在平面镜中的像叠加产生的，设光屏与缝的距离为，到平面镜的垂直距离为 ，设光源及像到光屏的距离分别为和，则 整理得 对于干涉的实验装置，为小量，且 故上式可化简为 结合半波损失，则两光线到达点的总光程差（包含半波损失） 因几何路程差与缝到光屏的距离有关，故选C。 ②[2]该装置中和其在平面镜中的像可视为双缝，双缝的间距为；平面镜向下平移，则到平面镜的垂直距离 增大，干涉条纹间距满足 可知干涉条纹间距变窄。 故选C。 ③[3]若仅将平面镜略微向右平移，则干涉的成像范围如图虚线所示 可知平面镜略微向右平移会导致干涉叠加的范围减小，但双缝间距及缝到光屏的距离不变， 干涉条纹间距满足 故干涉条纹间距不变，能产生的干涉条纹数量变少。 故选E。 ④[4]撤去平面镜后为单缝衍射，正对单缝中心的位置是中央亮纹，因此点一定是亮的。 故选B。 真题·实战演练 （25-26高二下·上海宝山·期中）光在生产、生活中有着十分广泛的应用。 1．（多选）如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（     ） A．干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化造成的 D．干涉条纹不等间距是因为凸透镜厚度不是均匀变化造成的 2．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（     ） A．甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B．乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C．甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D．甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 3．地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（     ） A． B． C． D． 4．洛埃用平面镜将光一分为二得到了相干光，从而实现了与托马斯·杨利用双缝干涉实验几乎相同的实验现象。如图所示为洛埃镜实验的基本装置，S为单色点光源，M为一平面镜。S发出波长为λ的单色光可以直接照到光屏上，同时还会通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明暗相间条纹。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L，下列说法正确的是（     ） A．只有在平面镜反射光照亮的区域才会呈现明暗相间的干涉条纹 B．若将平面镜向右平移，则光屏上相邻明条纹中心间距离将增大 C．在光屏上相邻明条纹中心间的距离为 D．在光屏上相邻暗条纹中心间的距离为 5．手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L=2km，玻璃丝的折射率，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度 （1）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？（2）光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为___________s。 【答案】1．AC 2．A 3．A 4．AD 5． 【详解】1．AB．干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的，故A正确，B错误； CD．干涉条纹不等间距是因为凸透镜表面是曲面，使得空气膜厚度不是均匀变化造成的，故C正确，D错误。 故选AC。 2．甲图中心是大亮斑，环绕同心亮环，是圆孔衍射图样；乙图中心阴影内有小亮斑（泊松亮斑），是不透明圆板的衍射图样。 故选A。 3．因为地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则太阳光斜射向地面的过程，总是由折射率较小的空气射向折射率较大的空气，即由光疏介质斜射入光密介质，光线始终会向靠近法线的方向偏折，法线为竖直方向上，故光线始终会向竖直方向偏折。 故选A。 4．A．只有在平面镜反射光照亮的区域两束相干光才会发生干涉现象，呈现明暗相间的干涉条纹，A正确； CD．类比杨氏双缝干涉，光源与像相当于双缝，本题中“双缝间距”为2d，根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式可得，故C错误；D正确； B．若将平面镜向右平移，光源与像之间的距离以及它们到屏的距离都不变，则光屏上相邻明条纹中心间距离不变，故B错误。 故选AD。 5．（1）[1]光在光导纤维中的光路图如图所示 由折射定律，得 由几何关系可知 所以 当（临界角）时光在玻璃界面处发生全反射，光通过长玻璃丝，因为 所以 联立，解得 代入数据，解得 （2）[2]光在玻璃中的速度 设光在玻璃丝中传播的总路程为s，则 玻璃丝长 联立，解得 因为，显然，当时t最大，此时 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $