2025高中物理人教版選修3-4教學(xué)資源包名師同步導(dǎo)學(xué)第13章　第1節(jié)含答案

2025高中物理人教版選修3-4教學(xué)資源包（名師同步導(dǎo)學(xué)第十三章光第1節(jié)光的反射和折射課時(shí)分層訓(xùn)練「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知()A．折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說(shuō)明光的傳播需要介質(zhì)B．發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí)光沿曲線傳播C．折射光與入射光的傳播方向總是不同的D．發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同解析：選D光可以在真空中傳播，即介質(zhì)并不是必需的，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí)光仍沿直線傳播，只是一般情況下折射光線與入射光線的方向不在同一直線上，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)光垂直射到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)，折射光線與入射光線的傳播方向是相同的，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)光射到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，這是因?yàn)椴煌橘|(zhì)對(duì)光的(絕對(duì))折射率n＝eq\f(c,v)不同，即光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，故D選項(xiàng)正確．2．(多選)關(guān)于折射率，下列說(shuō)法中正確的是()A．根據(jù)eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B．根據(jù)eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C．根據(jù)n＝eq\f(c,v)可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D．同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與波長(zhǎng)成反比解析：選CD介質(zhì)的折射率是一個(gè)表明介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量，由介質(zhì)本身決定，與入射角、折射角無(wú)關(guān)．由于真空中光速是個(gè)定值，故n與v成反比，這也說(shuō)明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的，由v＝λf知，當(dāng)f一定時(shí)，v正比于λ.因?yàn)閚與v成反比，故折射率與波長(zhǎng)λ也成反比．3.(多選)如圖所示，一單色光由介質(zhì)Ⅰ射入介質(zhì)Ⅱ，在界面MN上發(fā)生偏折．下列說(shuō)法正確的是()A．該光在介質(zhì)Ⅰ中傳播的速度大B．該光在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度大C．該光在介質(zhì)Ⅰ中和介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度之比為eq\r(3)D．該光在介質(zhì)Ⅱ中和介質(zhì)Ⅰ中傳播的速度之比為eq\r(3)解析：選BD單色光在界面MN上發(fā)生折射，根據(jù)折射定律可知，介質(zhì)Ⅰ相對(duì)介質(zhì)Ⅱ的折射率為n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，根據(jù)折射率與傳播速度的關(guān)系可知，n＝eq\f(c,v)，代入數(shù)據(jù)解得，該光在介質(zhì)Ⅱ中和介質(zhì)Ⅰ中傳播的速度之比為eq\r(3)，該光在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度大，B、D選項(xiàng)正確．4．如圖所示，一束紅光從空氣穿過(guò)平行玻璃磚，下列說(shuō)法正確的是()A．紅光進(jìn)入玻璃磚前后的波長(zhǎng)不會(huì)發(fā)生變化B．紅光進(jìn)入玻璃磚前后的速度不會(huì)發(fā)生變化C．若紫光與紅光以相同入射角入射，則紫光不能穿過(guò)玻璃磚D．若紫光與紅光以相同入射角入射，在玻璃磚中紫光的折射角比紅光的折射角小解析：選D波速由介質(zhì)決定，但頻率由波源決定，同一種波在不同的介質(zhì)中，波速不同，但頻率不變，由此可知，波長(zhǎng)會(huì)變，故A錯(cuò)誤；光具有波粒二象性，從波動(dòng)性的角度說(shuō)，光作為一種電磁波，一種單色光即一種單一頻率的光，對(duì)一種介質(zhì)的折射率n是一定的，從空氣進(jìn)入玻璃介質(zhì)后，光的頻率不變，由n＝eq\f(c,v)和v＝λf可知：光速v會(huì)變，波長(zhǎng)也會(huì)隨波速的改變而改變，故B錯(cuò)誤；紫光和紅光以相同的入射角入射都能穿過(guò)玻璃，由于紫光折射率大，所以折射角較小，故C錯(cuò)誤，D正確．5．(多選)兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象(α>β)．下列結(jié)論中正確的是()A．在水中的傳播速度，光束a比光束b大B．在水中的傳播速度，光束a比光束b小C．水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D．水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率大解析：選AC由公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，可得折射率na<nb，C正確，D錯(cuò)誤；由v＝eq\f(c,n)，na<nb知va>vb，A正確，B錯(cuò)誤．6．(多選)一小球掉入一水池中，小球所受重力恰與其所受阻力和浮力的合力相等，使小球勻速下落，若從水面到池底深h＝1.5m，小球3s到達(dá)水底，那么，在下落處正上方觀察時(shí)()A．小球的位移等于1.5mB．小球的位移小于1.5mC．小球的運(yùn)動(dòng)速度小于0.5m/sD．小球的運(yùn)動(dòng)速度仍等于0.5m/s解析：選BC由光的折射可知，在小球下落的過(guò)程中，在正上方觀察時(shí)，小球下落的位移x＝eq\f(h,n)<1.5m，所以看到小球下落的速度v＝eq\f(x,t)<0.5m/s，故B、C正確．7.(2018·甘肅天水一中高二期末)現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車(chē)時(shí)，它能把車(chē)燈射出的光逆向返回，所以標(biāo)志牌上的字特別醒目．這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制作的．如圖，反光膜內(nèi)部均勻分布著直徑為10μm的細(xì)玻璃珠，所用玻璃的折射率n＝eq\r(3)，為使入射的車(chē)燈光線經(jīng)玻璃珠折射—反射—再折射后恰好和入射光線平行，第一次入射時(shí)入射角i應(yīng)是()A．15° B．30°C．45° D．60°解析：選D根據(jù)題圖，由幾何知識(shí)知，i＝2r；根據(jù)折射定律n＝eq\f(sini,sinr)得n＝eq\f(sin2r,sinr)＝2cosr＝eq\r(3)，r＝30°，所以i＝60°，故選D.8．(2019·四川眉山中學(xué)高二期中)如圖所示，一塊兩對(duì)面平行的玻璃磚的厚度L＝30cm，現(xiàn)測(cè)得該玻璃磚的折射率為n＝eq\r(3)，若光線從上表面射入的入射角θ＝60°，已知光在空氣中的傳播速度c＝3×108m/s.求：(1)從下表面射出玻璃磚的光線相對(duì)于入射光線的側(cè)移量d；(2)光在玻璃磚中傳播的時(shí)間t.解析：(1)如圖，由折射率n＝eq\f(sinθ,sinα)＝eq\r(3)得α＝30°根據(jù)幾何關(guān)系可知，d＝eq\f(L,cosα)sin(θ－α)解得d＝10eq\r(3)cm.(2)光在玻璃磚中傳播的路程：s＝eq\f(L,cos30°)光在玻璃磚中傳播的速度：v＝eq\f(c,n)可求光在玻璃磚中傳播的時(shí)間：t＝eq\f(s,v)＝eq\f(2L,c)＝2×10－9s.答案：(1)10eq\r(3)cm(2)2×10－9s「能力提升練」9．熱反射玻璃一般是在玻璃表面鍍一層或多層諸如鉻、鈦或不銹鋼等金屬或其化合物組成的薄膜，使產(chǎn)品呈豐富的色彩，對(duì)于可見(jiàn)光有適當(dāng)?shù)耐干渎剩瑢?duì)紅外線有較高的反射率，對(duì)紫外線有較高的吸收率，因此，也稱(chēng)為陽(yáng)光控制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墻，其透視方向是由光的強(qiáng)度決定．當(dāng)室外比室內(nèi)明亮?xí)r，單向透視玻璃與普通鏡子相似，室外看不到室內(nèi)的景物，但室內(nèi)可以看清室外的景物．而當(dāng)室外比室內(nèi)昏暗時(shí)，室外可看到室內(nèi)的景物，且室內(nèi)也能看到室外的景物，其清晰程度取決于室外照度的強(qiáng)弱．根據(jù)以上信息和你所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)判斷，下列說(shuō)法中不正確的是()A．熱反射玻璃可以有效的阻止過(guò)強(qiáng)紫外線對(duì)人體的傷害B．熱反射玻璃應(yīng)該具有保溫隔熱作用C．熱反射玻璃和普通玻璃一樣，能有效的減弱噪聲D．熱反射玻璃的單向透視性不遵從光路可逆性解析：選D根據(jù)題意分析熱反射玻璃的特性可知，熱反射玻璃能有效的阻止過(guò)強(qiáng)紫外線對(duì)人體的傷害，A選項(xiàng)正確；熱反射玻璃對(duì)紅外線有較高的反射率，具有保溫隔熱作用，B選項(xiàng)正確；熱反射玻璃和普通玻璃一樣，能有效的減弱噪聲，C選項(xiàng)正確；根據(jù)題意知，當(dāng)室外比室內(nèi)昏暗時(shí)，室外可看到室內(nèi)的景物，且室內(nèi)也能看到室外的景物，說(shuō)明熱反射玻璃的單向透視性仍遵從光路可逆性，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．10．(2018·福建師大附中高二期中)一束由紅光和紫光組成的復(fù)色光從空氣射向空氣與水的交界面MN，在界面上產(chǎn)生反射和折射，下面各圖中正確反映了這次反射和折射的是()解析：選A根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，B、C錯(cuò)誤；在水中，紫光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)n＝eq\f(sini,sinr)，入射角相同時(shí)，紫光的折射角小于紅光的折射角，A正確，D錯(cuò)誤．11．如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣．當(dāng)出射角i′和入射角i相等時(shí)，出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為θ.已知棱鏡頂角為α，則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為()A．eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(α,2)) B．eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(θ,2))C．eq\f(sinθ,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ－\f(α,2)))) D．eq\f(sinα,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α－\f(θ,2))))解析：選A設(shè)光線在AB面上的折射角為r，由幾何關(guān)系有θ＝2(i－r)，α＝2r，從而求出i＝eq\f(α＋θ,2)，r＝eq\f(α,2)，由折射定律n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(α,2))，選項(xiàng)A正確．12．某人手持邊長(zhǎng)為6cm的正方形平面鏡測(cè)量身后一棵樹(shù)的高度．測(cè)量時(shí)保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為0.4m．在某位置時(shí)，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹(shù)的像；然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個(gè)鏡子長(zhǎng)度的eq\f(5,6)就能看到整棵樹(shù)的像．這棵樹(shù)的高度約為()A．4.0m B．4.5mC．5.0m D．5.5m解析：選B兩次成像的光路圖如圖所示：設(shè)樹(shù)高為h，鏡高為L(zhǎng)，第一次樹(shù)到鏡的距離為s，則第二次樹(shù)到鏡的距離為(s＋6.0)，由幾何關(guān)系，得：eq\f(L,h)＝eq\f(0.4,s＋0.4)，eq\f(\f(5,6)L,h)＝eq\f(0.4,s＋6.0＋0.4)，聯(lián)立解得h＝4.5m，故B正確．13．如圖所示，真空中有一個(gè)半徑為R的均勻透明介質(zhì)球，一細(xì)束激光沿直線AB傳播，在介質(zhì)球表面的B點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入球，入射角θ1＝60°，在球面上另一點(diǎn)又一次經(jīng)折射后進(jìn)入真空，此時(shí)激光的傳播方向相對(duì)于光線AB偏轉(zhuǎn)了60°.已知真空中的光速為c，求：(1)介質(zhì)球的折射率n；(2)激光在介質(zhì)球中傳播的時(shí)間t.解析：(1)畫(huà)出光路圖，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可知，折射角r＝30°，根據(jù)折射定律可知，介質(zhì)球的折射率n＝eq\f(sinθ1,sinr)＝eq\r(3).(2)根據(jù)幾何關(guān)系，激光在介質(zhì)中傳播的距離x＝eq\r(3)R根據(jù)傳播速度與折射率的關(guān)系可知，激光在介質(zhì)中傳播的速度v＝eq\f(c,n)傳播的時(shí)間t＝eq\f(x,v)＝eq\f(3R,c).答案：(1)eq\r(3)(2)eq\f(3R,c)14．如圖所示，一小孩站在寬6m的河邊，在他正對(duì)面的岸邊有一距離河面高度為3m的樹(shù)，樹(shù)的正下方河底有一塊石頭，小孩向河面看去，可同時(shí)看到樹(shù)頂和石頭兩者的像，并發(fā)現(xiàn)兩個(gè)像重合，若小孩的眼睛離河面高為1.5m，河水的折射率為eq\f(4,3)，試估算河水深度．解析：樹(shù)頂反射和石頭折射成像的光路圖如圖所示．由圖得n＝eq\f(sini,sinr)①由幾何關(guān)系得1.5tani＋3tani＝6解得tani＝eq\f(4,3)sini＝eq\f(4,5)②P點(diǎn)至樹(shù)岸邊的距離為3tani＝4sinr＝eq\f(4,\r(42＋h2))③把①②代入③得h＝5.3m.答案：5.3m第十三章光第2節(jié)全反射課時(shí)分層訓(xùn)練「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1.(2018·天水高二檢測(cè))如圖所示，一束單色光沿半圓柱形玻璃磚的半徑垂直ab面入射，有光線從ab面射出．以O(shè)點(diǎn)為圓心，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過(guò)θ角時(shí)，恰好沒(méi)有光線從ab面射出，則該玻璃磚的折射率為()A.eq\f(1,sin\f(θ,2)) B．eq\f(1,sinθ)C.eq\f(1,sin2θ) D．eq\f(1,2sinθ)解析：選B由題意，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過(guò)θ角時(shí)，恰好沒(méi)有光線從ab面射出，說(shuō)明光線發(fā)生了全反射，此時(shí)的入射角恰好等于臨界角，即有i＝C，而入射角i＝θ，則臨界角C＝θ.由臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sinC)＝eq\f(1,sinθ)，故B選項(xiàng)正確．2．空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線如圖所示．方框內(nèi)有兩個(gè)折射率n＝1.5的玻璃全反射棱鏡．下面給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖，其中能產(chǎn)生圖效果的是()解析：選B四個(gè)選項(xiàng)產(chǎn)生光路效果如圖：則可知B項(xiàng)正確．3.如圖所示，光液面?zhèn)鞲衅饔幸粋€(gè)像試管模樣的玻璃管，中央插一塊兩面反光的玻璃板，入射光線在玻璃管內(nèi)壁與反光板之間來(lái)回發(fā)生反射，進(jìn)入到玻璃管底部，然后在另一側(cè)反射而出(與光纖原理相同)．當(dāng)透明液體的折射率大于管壁玻璃的折射率時(shí)，就可以通過(guò)光液面?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)出射光的強(qiáng)弱來(lái)判定玻璃管是否被液體包住了，從而了解液面的高度．以下說(shuō)法正確的是()A．玻璃管被液體包住之后，出射光強(qiáng)度增強(qiáng)B．玻璃管被液體包住之后，出射光消失C．玻璃管被液體包住之后，出射光強(qiáng)度減弱D．玻璃管被液體包住之后，出射光強(qiáng)度不變解析：選C玻璃管被液體包住之前，由于玻璃管之外是光疏介質(zhì)空氣，光線發(fā)生全反射，沒(méi)有光線從玻璃管壁射出．當(dāng)玻璃管被透明液體包住之后，如果液體的折射率大于玻璃的折射率，光線不再發(fā)生全反射，有一部分光線進(jìn)入液體，反射光的強(qiáng)度會(huì)減弱，即出射光強(qiáng)度減弱，故C項(xiàng)正確．4.如圖所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束PO，從空氣中沿半徑方向射入玻璃半圓柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出．則()A．OA為黃光，OB為紫光B．OA為紫光，OB為黃光C．OA為黃光，OB為復(fù)色光D．OA為紫光，OB為復(fù)色光解析：選COB為反射光，故OB應(yīng)為復(fù)色光；而折射后只有一束光線，故有一束光發(fā)生的全反射，而黃光與紫光相比較，紫光的臨界角要小，故紫光發(fā)生了全反射，故OA應(yīng)為黃光，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．5．(多選)已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為C，則()A．該介質(zhì)對(duì)單色光的折射率等于eq\f(1,sinC)B．此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csinC(c是光在真空中的傳播速度)C．此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長(zhǎng)是在真空中波長(zhǎng)的sinC倍D．此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中的eq\f(1,sinC)倍解析：選ABC由臨界角的計(jì)算式sinC＝eq\f(1,n)，得n＝eq\f(1,sinC)，選項(xiàng)A正確；將n＝eq\f(c,v)代入sinC＝eq\f(1,n)得sinC＝eq\f(v,c)，故v＝csinC，選項(xiàng)B正確；設(shè)該單色光的頻率為f，在真空中的波長(zhǎng)為λ0，在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ，由波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系得c＝λ0f，v＝λf，由sinC＝eq\f(v,c)＝eq\f(λ,λ0)得λ＝λ0sinC，選項(xiàng)C正確；該單色光由真空傳入介質(zhì)時(shí)，頻率不發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．6.(多選)一束光穿過(guò)介質(zhì)1、2、3時(shí)，光路如圖所示，則()A．介質(zhì)2的折射率最大B．光線在介質(zhì)2中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．光線在介質(zhì)3中的速度最大D．入射光線到達(dá)介質(zhì)2和介質(zhì)3的界面時(shí)，一定也發(fā)生反射解析：選BD由光線經(jīng)過(guò)介質(zhì)時(shí)的入射角和折射角之間的大小關(guān)系可知n3>n1>n2，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由v＝eq\f(c,n)可知在介質(zhì)2中傳播的速度最大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光在不同介質(zhì)內(nèi)傳播時(shí)的頻率不變，根據(jù)v＝fλ可知傳播速度越大，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，故選項(xiàng)B正確；光由介質(zhì)2進(jìn)入介質(zhì)3時(shí)，發(fā)生折射，也發(fā)生反射，故選項(xiàng)D正確．7.光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以為客戶提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)，為了研究問(wèn)題方便，我們將光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)化為一根長(zhǎng)直玻璃管，如圖所示．設(shè)此玻璃管長(zhǎng)為L(zhǎng)，折射率為n.已知從玻璃管左端面射入玻璃內(nèi)的光線在玻璃管的側(cè)面上恰好能發(fā)生全反射，最后從玻璃管的右端面射出．設(shè)光在真空中的傳播速度為c，則光通過(guò)此段玻璃管所需的時(shí)間為()A.eq\f(n2L,c) B．eq\f(n2L,c2)C．eq\f(nL,c) D．eq\f(nL,c2)解析：選A用C表示臨界角，則有sinC＝eq\f(1,n)，光在玻璃管中的傳播速度為v＝eq\f(c,n).光在玻璃管中傳播所用時(shí)間為t＝eq\f(L,vcos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)－C)))＝eq\f(L,vsinC)＝eq\f(n2L,c)，故A正確．8．如圖所示，一個(gè)用透明材料制成的截面為直角三角形的三棱ABC，現(xiàn)在有一束單色光從空氣中以θ1＝45°的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏向角為15°，然后光線射到AC面時(shí)剛好發(fā)生了全反射．求：(1)材料的折射率；(2)全反射的臨界角；(3)圖中的∠A.解析：(1)光線以θ1＝45°的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏向角為15°，所以折射角為30°.由折射定律可得：n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\f(\f(\r(2),2),\f(1,2))＝eq\r(2)即材料的折射率為eq\r(2).(2)由恰好發(fā)生全反射得：sinC＝eq\f(1,n)，由于折射率為eq\r(2)，則有：C＝45°(3)而光線射到AC面時(shí)剛好發(fā)生了全反射，則光線發(fā)生全反射時(shí)，入射角為45°，所以入射光線與直線AC的夾角也為45°，由于進(jìn)入玻璃里的折射光線與直線AB的夾角為60°，由三角形知識(shí)可得：∠A＝60°－45°＝15°答案：(1)eq\r(2)(2)45°(3)15°「能力提升練」9.(2019·唐山一中高二期中)如圖所示是一個(gè)用折射率n＝2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱的鏡截面圖．其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°.現(xiàn)有一條光線從圖中所示的位置垂直入射到棱鏡的AB面，A、B、C、D四個(gè)圖中完整表示光線行進(jìn)過(guò)程的是()解析：選D光線從左側(cè)垂直AB射入棱鏡時(shí)，有反射也透射，透射方向不變．光線射到CD時(shí)，由幾何知識(shí)得入射角為i＝30°.該棱鏡的臨界角為C，則sinC＝eq\f(1,2.4)<eq\f(1,2)，故有C<30°，所以光線在DC面上發(fā)生了全反射．由幾何知識(shí)分析得到，光線射到AB面上時(shí)入射角為i′＝60°，發(fā)生全反射，反射光線與BC面垂直，所以既有光線垂直射出BC面，又有光線從BC反射，根據(jù)光路的可逆性可知，這個(gè)反射光線沿原路返回，故D正確．10.(2018·天津靜海一中高二月考)一束光從空氣射向折射率為eq\r(2)的某種玻璃的表面，如圖所示，θ1表示入射角，則下列說(shuō)法中不正確的是()A．無(wú)論入射角θ1有多大，折射角θ2都不會(huì)超過(guò)45°角B．欲使折射角θ2＝30°，應(yīng)以θ1＝45°角入射C．當(dāng)入射角θ1增大到臨界角時(shí)，界面上能出現(xiàn)全反射D．光線進(jìn)入介質(zhì)后頻率一定不發(fā)生變化解析：選C當(dāng)入射角最大時(shí)，根據(jù)折射定律n＝eq\f(sini,sinr)知，折射角也最大，而最大的入射角為90°，則由n＝eq\f(sini,sinr)得，sinr＝eq\f(sini,n)＝eq\f(sin90°,\r(2))＝eq\f(\r(2),2)，r＝45°，所以最大的折射角為45°，故A正確；當(dāng)折射角r＝30°時(shí)，由折射定律n＝eq\f(sini,sinr)得入射角i＝45°，故B正確；光從空氣中射向玻璃表面時(shí)，不可能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；光線進(jìn)入介質(zhì)后波速改變，頻率不發(fā)生變化，故D正確．11．很多公園的水池底部裝有彩燈，當(dāng)一細(xì)束由紅、藍(lán)兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時(shí)，可能的光路圖是()解析：選C當(dāng)兩種色光都能折射到空氣中時(shí)，根據(jù)折射定律n＝eq\f(sini,sinr)知，紅光與藍(lán)光的折射率不同，在入射角相等時(shí)，折射角一定不同，藍(lán)色光的折射角大，故A不可能；光線射到水面時(shí)一定有反射，所以反射光中紅光和藍(lán)光都有，故D不可能；由于紅光的折射率比藍(lán)光小，由臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)知，紅光的臨界角比藍(lán)光大，所以在水面上若藍(lán)光不發(fā)生全反射，則紅光也一定不會(huì)發(fā)生全反射，故B不可能；紅光的臨界角比藍(lán)光大，有可能藍(lán)光發(fā)生了全反射而紅光沒(méi)有發(fā)生全反射，故C有可能．由以上的分析可知C正確，A、B、D錯(cuò)誤．12.在完全透明的水下某深處，放一點(diǎn)光源，在水面上可見(jiàn)到一個(gè)圓形透光平面，如果透光圓面的半徑正在勻速增大，如圖所示，則光源正在()A．勻加速上升 B．勻加速下沉C．勻速上升 D．勻速下沉解析：選D因?yàn)榘l(fā)生全反射，所以圓形透光半徑r＝dtanC．因?yàn)閞勻速變大，所以d也勻速變大，故光源在勻速下沉，所以選項(xiàng)D正確．13．如圖甲所示，足夠?qū)挼乃巯旅嬗幸黄矫骁R，一束單色光以入射角i射入水面，經(jīng)平面鏡反射后的光線恰好沿水平方向射出．已知水對(duì)該單色光的折射率為n＝eq\f(2\r(3),3).(1)若平面鏡與水平方向的夾角為θ＝30°，求該單色光在水面入射角的正弦值sini；(2)使該單色光從水槽左壁水平向右射出，在平面鏡上反射后恰好在水面上發(fā)生全反射，如圖乙所示，求平面鏡與水平方向的夾角α.解析：(1)光線在水面發(fā)生折射如圖1，根據(jù)折射定律可知，n＝eq\f(sini,sinr)根據(jù)幾何關(guān)系可知，r＋θ＝60°聯(lián)立解得，sini＝eq\f(\r(3),3).(2)光在水面上發(fā)生全反射，如圖2，則sinC＝eq\f(1,n)根據(jù)幾何關(guān)系可知，C＋2α＝90°聯(lián)立解得，平面鏡與水平方向的夾角α＝15°.答案：(1)eq\f(\r(3),3)(2)15°14．(2019·松原市高二期中)有人在河中游泳，頭部露出水面，在某一位置當(dāng)?shù)氐皖^向水中觀察時(shí)，看到河底有一靜止物體跟他眼睛正好在同一豎直線上．這個(gè)人再向前游12m，正好不能看見(jiàn)此物體，求河深．水的折射率為eq\f(4,3)解析：由題意知，C為臨界角，如圖所示．則sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,4)①由幾何關(guān)系，可得sinC＝eq\f(12,\r(122＋h2))②聯(lián)立①②得eq\f(3,4)＝eq\f(12,\r(122＋h2))解得h＝10.6m.答案：10.6m第十三章光第3節(jié)光的干涉課時(shí)分層訓(xùn)練「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．由兩個(gè)不同光源所發(fā)出的兩束白光落在同一點(diǎn)上，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．這是因?yàn)?)A．兩個(gè)光源發(fā)出光的頻率不同B．兩個(gè)光源發(fā)出光的強(qiáng)度不同C．兩個(gè)光源的光速不同D．這兩個(gè)光源是彼此獨(dú)立的，不是相干光源解析：選D題中兩光源發(fā)出的光都是白光，頻率不確定沒(méi)法比較，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光的強(qiáng)度對(duì)光是否產(chǎn)生干涉沒(méi)有影響，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；光速在真空中是確定的，但它對(duì)光的干涉也沒(méi)影響，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；題中是兩個(gè)獨(dú)立光源，根據(jù)物體的發(fā)光原理(原子躍遷)，二者產(chǎn)生的不是相干光源，選項(xiàng)D正確．2．下列關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是()A．單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源B．雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干光源C．光屏上距兩縫的路程差等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋D．在光屏上能看到光的干涉圖樣，但在雙縫與光屏之間的空間卻沒(méi)有干涉發(fā)生解析：選B在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單縫的作用是獲得一個(gè)線光源，使光源有唯一的頻率和振動(dòng)情況，雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的相干光源，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；在兩個(gè)相干光源完全相同的情況下，光屏上距兩縫的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗紋，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；兩列光波只要相遇就會(huì)疊加，滿足相干條件就能發(fā)生干涉，所以在雙縫與光屏之間的空間也會(huì)發(fā)生光的干涉，用光屏接收只是為了肉眼觀察的方便，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)觀察光的干涉現(xiàn)象，其中A為單縫屏，B為雙縫屏，C為光屏．當(dāng)他讓一束陽(yáng)光照射A屏?xí)r，C屏上并沒(méi)有出現(xiàn)干涉條紋，他移走B后，C上出現(xiàn)一窄亮斑．分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是()A．單縫S太窄B．單縫S太寬C．S到S1和S2距離不相等D．陽(yáng)光不能作光源解析：選B雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源，而線光源可以看做是由許多個(gè)點(diǎn)光源沿一條線排列組成的，這里觀察不到光的干涉現(xiàn)象是由于單縫太寬，得不到線光源，故選項(xiàng)B正確．4．(多選)用波長(zhǎng)為λ的單色光照射單縫O，經(jīng)過(guò)雙縫M、N在屏上產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋，如圖所示，圖中a、b、c、d、e為相鄰亮條紋的位置，c為中央亮條紋，則()A．O到達(dá)a、b的路程差為零B．M、N到達(dá)b的路程差為λC．O到達(dá)a、c的路程差為4λD．M、N到達(dá)e的路程差為2λ解析：選BD振動(dòng)一致的兩光源在空間發(fā)生干涉，得到亮條紋的條件滿足某雙縫到某點(diǎn)的路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2,3，…)，故B、D正確．5．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS1＝0.75μm，光屏上Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS2＝1.5μm.若用頻率ν＝6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，則()A．P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋B．P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋C．兩點(diǎn)均出現(xiàn)亮條紋D．兩點(diǎn)均出現(xiàn)暗條紋解析：選B由光的頻率ν＝6.0×1014Hz，知光的波長(zhǎng)λ＝eq\f(c,ν)＝5×10－7m．P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS1＝0.75μm＝7.5×10－7m＝1.5λ.Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS2＝1.5μm＝15×10－7m＝3λ，因此，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，本題的正確答案是選項(xiàng)B.6.如圖所示，用頻率為f的單色光(激光)垂直照射雙縫，在光屏的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差|r1－r2|應(yīng)為()A.eq\f(c,2f) B．eq\f(3c,2f)C.eq\f(3c,f) D．eq\f(5c,2f)解析：選D出現(xiàn)暗條紋，說(shuō)明S1、S2到P點(diǎn)距離之差為eq\f(λ,2)×(2n－1)＝eq\f(5,2)λ，而λ＝eq\f(c,f)，所以|r1－r2|＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5c,2f)，因此D是正確的．7.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差為0.6μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，則P點(diǎn)出現(xiàn)亮、暗條紋的情況是()A．單色光f1和f2分別照射時(shí)，均出現(xiàn)亮條紋B．單色光f1和f2分別照射時(shí)，均出現(xiàn)暗條紋C．單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)亮條紋，單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋D．單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋，單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)亮條紋解析：選C判定某處是亮條紋還是暗條紋，關(guān)鍵是看該處到兩光源的光程差是該光波長(zhǎng)的倍數(shù)情況，若是整數(shù)倍，該處為亮條紋；若為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則為暗條紋．單色光f1的波長(zhǎng)λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,5.0×1014)m＝0.6μm單色光f2的波長(zhǎng)λ2＝eq\f(c,f2)＝0.4×10－6m＝0.4μm可見(jiàn)Δr1＝λ1，Δr2＝eq\f(3,2)λ2，故用f1照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，f2照射時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋．8．(1)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波．一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，即兩列光的________相同．如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在________(填“A”“B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋．(2)在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長(zhǎng)λ＝5.89×10－7m，雙縫間的距離d＝1mm，雙縫到屏的距離l＝2m．求第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距．解析：(1)要形成光的干涉，兩列光的頻率應(yīng)該相同，在題圖所示的干涉區(qū)域放置光屏，波峰與波谷相遇的C點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋．(2)相鄰亮條紋的中心間距Δx＝eq\f(l,d)λ，由題意知，亮條紋的數(shù)目n＝10，則L＝eq\f(nlλ,d)，代入數(shù)據(jù)得L＝1.178×10－2m.答案：(1)頻率C(2)1.178×10－2m「能力提升練」9．(多選)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，綠光通過(guò)單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫S的距離相等，光通過(guò)雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋．屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等，P點(diǎn)出現(xiàn)距O點(diǎn)最近的第一條亮條紋．如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光，已知紅光波長(zhǎng)大于綠光波長(zhǎng)，綠光波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng)，討論屏上O點(diǎn)及其上方的干涉條紋的情況正確的是()A．在O點(diǎn)出現(xiàn)紅光的亮條紋B．紅光的第一條亮條紋出現(xiàn)在P點(diǎn)的上方C．在O點(diǎn)不出現(xiàn)藍(lán)光的亮條紋D．藍(lán)光的第一條亮條紋出現(xiàn)在P點(diǎn)的上方解析：選AB由于O點(diǎn)到雙縫的路程差為零，所以在O點(diǎn)出現(xiàn)各種單色光的亮條紋，在P點(diǎn)出現(xiàn)綠光的第一條亮條紋，因?yàn)棣思t>λ綠>λ藍(lán)，所以紅光條紋間距大于綠光條紋間距，綠光條紋間距大于藍(lán)光條紋間距，A、B正確．10.如圖所示是研究光的雙縫干涉的示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋．已知入射激光的波長(zhǎng)為λ，屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作第0號(hào)亮條紋，由P向上數(shù)，與0號(hào)亮條紋相鄰的亮條紋為1號(hào)亮條紋，與1號(hào)亮條紋相鄰的亮條紋為2號(hào)亮條紋，則P1處的亮條紋恰好是10號(hào)亮條紋．設(shè)直線S1P1的長(zhǎng)度為r1，S2P1的長(zhǎng)度為r2，則r2－r1等于()A．9.5λ B．10λC．10.5λ D．20λ解析：選B由題設(shè)可知，從中央亮條紋P算起，P1點(diǎn)處是第10號(hào)亮條紋的位置，表明縫S1、S2到P1處的距離差r2－r1為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，且剛好是10個(gè)波長(zhǎng)，所以選項(xiàng)B正確．11．圖1、2是利用a、b兩種單色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣．下列關(guān)于a、b兩束單色光的說(shuō)法正確的是()A．真空中，a光的頻率比較大B．同一介質(zhì)中，a光傳播的速度大C．a(chǎn)光光子能量比較大D．同一介質(zhì)對(duì)a光折射率大解析：選B根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，知圖1中條紋間距大，則a光的波長(zhǎng)較大，根據(jù)f＝eq\f(c,λ)知，a光的頻率較小，故A錯(cuò)誤；a光波長(zhǎng)較大，在同一種介質(zhì)中，波速越大，故B正確；a光的頻率較小，則a光光子能量比較小，故C錯(cuò)誤；a光頻率較小，折射率越小，故D錯(cuò)誤．12．(多選)(2018·福建師大附中高二期中)為檢測(cè)礦泉水的品質(zhì)，我們可以利用干涉原理測(cè)定礦泉水的折射率．方法是將待測(cè)礦泉水填充到特制容器，特制容器不影響光的傳播，放置在雙縫與熒光屏之間(之前為空氣，特制容器未畫(huà)出)，通過(guò)對(duì)比填充礦泉水后的干涉條紋間距x2和填充前的干涉條紋間距x1，就可以計(jì)算出該礦泉水的折射率．設(shè)空氣的折射率為1，則下列說(shuō)法正確的是()A．x2>x1B．x2<x1C．該礦泉水的折射率為eq\f(x1,x2)D．該礦泉水的折射率為eq\f(x2,x1)解析：選BC根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ與n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0,λ)可知，光在水中的波長(zhǎng)小于在空氣中的波長(zhǎng)，所以在水中的干涉條紋間距x2小于填充前的干涉條紋間距x1，A錯(cuò)誤，B正確；由x1＝eq\f(L,d)λ0，x2＝eq\f(L,d)λ，n＝eq\f(λ0,λ)可得礦泉中的折射率n＝eq\f(x1,x2)，C正確，D錯(cuò)誤．13．如圖所示，在雙縫干涉中，若用λ1＝5.0×10－7m的光照射，屏上O為中央亮條紋，屏上A為第二級(jí)亮條紋所在處．若換用λ2＝4.0×10－7m的光照射時(shí)，屏上O處是什么情況？屏上A處又是什么情況？解析：屏上O點(diǎn)到雙縫的距離之差，無(wú)論用何種光做實(shí)驗(yàn)，路程差都是0，所以O(shè)處仍為亮條紋．設(shè)屏上A點(diǎn)到雙縫的距離差為Δx，有Δx＝2λ1，因用λ1＝5.0×10－7m的光照射時(shí)，A處為第二級(jí)亮條紋，但對(duì)λ2的入射光來(lái)說(shuō)：Δx＝2λ1＝1×10－6m＝kλ2＝k×4.0×10－7m，有k＝2.5，即Δx為eq\f(λ2,2)的奇數(shù)倍，所以A處為暗條紋，則：Δx＝(2n＋1)eq\f(λ2,2)(n＝0，±1，±2，±3，…)，解得n＝2，而n＝0時(shí)為一級(jí)暗條紋，因n＝2，所以A處為第三級(jí)暗條紋．答案：O處為亮條紋A處為第三級(jí)暗條紋14．用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，已知使用的雙縫間距離d＝0.1mm，雙縫到屏的距離L＝6.0m，測(cè)得屏上干涉條紋中相鄰亮條紋的間距是3.8cm，則氦氖激光器發(fā)出紅光的波長(zhǎng)λ是多少？假如把整個(gè)裝置放入折射率是eq\f(4,3)的水中，這時(shí)屏上的條紋間距是多少？解析：由Δx＝eq\f(L,d)λ，可以得出紅光的波長(zhǎng)λ＝eq\f(d,L)·Δx＝eq\f(0.1×10－3×3.8×10－2,6.0)m≈6.3×10－7m.所以激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)是6.3×10－7m.如果將整個(gè)裝置放入水中，激光器發(fā)出的紅光在水中的波長(zhǎng)設(shè)為λ′，由光的特點(diǎn)可知：光在傳播過(guò)程中，介質(zhì)發(fā)生變化，波長(zhǎng)和波速發(fā)生改變，但頻率不變．由此可知eq\f(λ,c)＝eq\f(λ′,v)，而eq\f(c,v)＝n，則λ′＝eq\f(λ,n)＝eq\f(6.3×10－7×3,4)m≈4.7×10－7m.這時(shí)屏上條紋的間距是Δx′＝eq\f(L,d)·λ′＝eq\f(6.0×4.7×10－7,0.1×10－3)m≈2.8×10－2m.答案：6.3×10－7m2.8×10－2m第十三章光第5節(jié)光的衍射第6節(jié)光的偏振課時(shí)分層訓(xùn)練「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A．只有當(dāng)光的波長(zhǎng)等于障礙物或小孔的尺寸時(shí)，才會(huì)發(fā)生光的衍射現(xiàn)象B．當(dāng)光的波長(zhǎng)大于障礙物尺寸時(shí)，完全不產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C．發(fā)生小孔衍射時(shí)，若減小小孔直徑，條紋變亮D．發(fā)生小孔衍射時(shí)，若略微增大小孔直徑，條紋變亮解析：選D任何障礙物都可以使光發(fā)生衍射，但當(dāng)障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多或小于光的波長(zhǎng)時(shí)，將產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象．現(xiàn)象“明顯”了，才容易被觀察到，所以衍射并不要求波長(zhǎng)與障礙物或孔的尺寸一定相等．當(dāng)發(fā)生小孔衍射時(shí)，孔徑越小，衍射越明顯(屏上衍射圖樣分布的范圍越大)．但由于孔小通過(guò)孔的光的能量少，故圖樣將變暗．略微增大小孔直徑，條紋變亮，故D正確．2．如圖所示的四個(gè)圖形中哪個(gè)是著名的泊松亮斑的衍射圖樣()解析：選B泊松亮斑為不通光的圓盤(pán)陰影中心有一亮斑，而周?chē)€有明暗相間的圓環(huán)，故B正確；圖A小孔較大，沒(méi)發(fā)生明顯的衍射；圖D小孔較小，發(fā)生了小孔衍射；圖C為干涉條紋．3．(多選)如圖所示，a是一偏振片，a的透振方向?yàn)樨Q直方向．下列四種入射光束哪幾種照射a時(shí)能在a的另一側(cè)觀察到透射光()A．太陽(yáng)光B．沿豎直方向振動(dòng)的光C．沿水平方向振動(dòng)的光D．沿與豎直方向成45°的光解析：選ABD只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的透振方向垂直，光都能通過(guò)偏振片．太陽(yáng)光、沿豎直方向振動(dòng)的光、沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光均能通過(guò)偏振片．4．(多選)關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A．紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋B．白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋C．白光的單縫衍射圖樣是彩色條紋D．光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說(shuō)明光沿著直線傳播，不存在光的衍射現(xiàn)象解析：選AC單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是明暗相間的直條紋，白光的衍射圖樣是彩色條紋．光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，選項(xiàng)D中屏上大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的．不能認(rèn)為不存在衍射現(xiàn)象，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．5．一束光由真空射到平面玻璃上，當(dāng)其折射角為30°時(shí)，反射光恰好產(chǎn)生完全偏振，因此，可以推斷出玻璃的折射率為()A.eq\r(2) B．eq\r(3)C.eq\f(\r(3),2) D．eq\f(\r(3),3)解析：選B自然光射到兩種介質(zhì)分界面上，如果光入射的方向合適，使反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°，這時(shí)，反射光和折射光都是偏振光，所以，入射角為60°，由折射定律，n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\r(3).6．(多選)在垂直于太陽(yáng)光的傳播方向前后放置兩個(gè)偏振片P和Q.在Q的后邊放上光屏，以下說(shuō)法正確的是()A．Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度不變B．Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱C．P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度不變D．P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱解析：選BDP是起偏器，它的作用是把太陽(yáng)光(自然光)轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆?，該偏振光的振?dòng)方向與P的透振方向一致，所以當(dāng)Q與P的透振方向平行時(shí)，通過(guò)Q的光強(qiáng)最大；當(dāng)Q與P的透振方向垂直時(shí)，通過(guò)Q的光強(qiáng)最小，即無(wú)論旋轉(zhuǎn)P還是Q，屏上的光強(qiáng)都是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的．7．(多選)(2019·遼寧錦州高二期末)下列說(shuō)法正確的是()A．光纖通信是利用了全反射的原理B．水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由于光的衍射造成的C．障礙物的尺寸比光的波長(zhǎng)大得多時(shí)，一定不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象D．人們瞇起眼睛看燈絲時(shí)看到的彩色條紋是光的單縫衍射圖樣E．水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃猩湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故解析：選ADE光纖通信是利用了光的全反射原理制成的，故A正確；水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由于油膜的上下表面對(duì)光的干涉形成的，故B錯(cuò)誤；障礙物的尺寸比光的波長(zhǎng)大得多時(shí)，也會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過(guò)不明顯，故C錯(cuò)誤；人們瞇起眼睛看燈絲時(shí)看到的彩色條紋是光的衍射圖樣，故D正確；氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故，故E正確．8．如圖所示是通過(guò)游標(biāo)卡尺兩測(cè)量腳間的狹縫觀察白熾燈線光源時(shí)所拍下的四張照片．(1)試通過(guò)圖樣分析四張照片對(duì)應(yīng)的兩測(cè)量腳間的寬度大小關(guān)系；(2)試說(shuō)明照片丁中中央條紋的顏色及成因．解析：(1)從四張照片的單縫衍射圖樣可以看出，由圖甲到圖丁，衍射現(xiàn)象越來(lái)越明顯，說(shuō)明兩測(cè)量腳間的狹縫越來(lái)越小，因此由圖甲到圖丁四張照片對(duì)應(yīng)的兩測(cè)量腳間的寬度越來(lái)越?。?2)圖丁中中央條紋的顏色為白色，因?yàn)楦鞣N色光在屏中央均為亮條紋，七色光疊加后，中央條紋即為白色．答案：(1)從圖甲到圖丁越來(lái)越小(2)見(jiàn)解析「能力提升練」9．將兩個(gè)偏振片緊靠在一起，把它們放在一盞燈(自然光)前面，眼睛透過(guò)偏振片看到燈光很微弱．如果將其中一個(gè)偏振片旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)觀察到的現(xiàn)象是()A．燈光逐漸增強(qiáng)，然后又逐漸減弱B．燈光逐漸增強(qiáng)，然后減到零C．燈光逐漸增強(qiáng)，沒(méi)有變?nèi)醅F(xiàn)象D．燈光逐漸增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)到較亮解析：選A起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時(shí)，沒(méi)有光通過(guò)；偏振方向平行時(shí)，光強(qiáng)達(dá)到最大．當(dāng)其中一個(gè)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，兩偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通過(guò)的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減小到零，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．10．(多選)(2018·寧波效實(shí)中學(xué)高二期中)做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用激光比普通光源效果更好，圖象更清晰．如圖甲所示，如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過(guò)感光元件中的信號(hào)轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況．下列說(shuō)法正確的是()A．做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示B．做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示C．做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示D．做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示解析：選AD雙縫干涉條紋等間距，單縫衍射條紋一定不等間距，即中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋．若做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示，故A正確，B錯(cuò)誤；若做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示，故C錯(cuò)誤，D正確．11．(多選)旋光儀可以用來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度，從而測(cè)定含糖量．其原理是：偏振光通過(guò)糖的水溶液后，若迎著射來(lái)的光線看，偏振方向會(huì)以傳播方向?yàn)檩S線，旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ，這一角度稱(chēng)為“旋光角”，θ的值與糖溶液的濃度有關(guān)．將θ的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品的含糖量了．如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間，則下列說(shuō)法中正確的是()A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于θD．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于θE．若使O處光強(qiáng)度再次最大，偏振片A、B均需轉(zhuǎn)過(guò)θ角解析：選ACD偏振片只能讓一定偏振方向的光通過(guò)，沒(méi)有樣品時(shí)，要使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，偏振片A、B的透光方向應(yīng)相同；當(dāng)放入樣品時(shí)，由于樣品的“旋光角”是θ，光線經(jīng)過(guò)樣品后偏振方向不再與B的透光方向平行，故到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，A正確，B錯(cuò)誤；偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于θ，并與偏振光的方向平行時(shí)，光到達(dá)O處的強(qiáng)度將再次最大，C正確；同理，D正確，E錯(cuò)誤．12．拍攝立體電影時(shí)用一臺(tái)攝影機(jī)，讓它通過(guò)兩個(gè)窗口(相當(dāng)于人的雙眼)交替拍攝，兩套圖象交替地印在同一條電影膠片上．放映時(shí)用一臺(tái)放映機(jī)，通過(guò)左右兩個(gè)窗口，把兩套圖象交替地映在銀幕上．在每個(gè)放映窗口前安裝一塊偏振片，兩個(gè)窗口射出的光，通過(guò)偏振片后成了偏振光．左右兩個(gè)窗口前的偏振片的透振方向互相垂直，因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直．這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾那里，偏振方向不變．觀眾用偏振眼鏡觀看時(shí)，左眼只看到左窗口映出的畫(huà)面，右眼只看到右窗口映出的畫(huà)面，這樣就會(huì)像直接觀看物體那樣產(chǎn)生立體感．下列說(shuō)法正確的是()A．偏振眼鏡的左、右兩個(gè)鏡片偏振方向應(yīng)保持一致B．偏振眼鏡的左、右兩個(gè)鏡片偏振方向互換后不能正常觀影C．只用一只眼睛透過(guò)偏振眼鏡也可以產(chǎn)生立體感，但是亮度減弱D．把放映窗口的兩個(gè)偏振片偏振方向改為相互平行，把偏振眼鏡兩個(gè)鏡片的偏振方向也改為相互平行，并使兩者偏振方向一致，也可以正常觀影解析：選B根據(jù)偏振片的特點(diǎn)可知，當(dāng)偏振片偏振方向與偏振光的方向平行時(shí)，偏振光可以全部通過(guò)偏振片，當(dāng)偏振片偏振方向與偏振光的方向垂直時(shí)，偏振光不能通過(guò)偏振片；由于左右兩個(gè)窗口前的偏振片的透振方向互相垂直，因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直．這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾那里，兩束光的偏振方向仍然垂直，所以偏振眼鏡的左、右兩個(gè)鏡片偏振方向也相互垂直，故A錯(cuò)誤；若將偏振眼鏡的左、右兩個(gè)鏡片偏振方向互換后，人的左右眼睛接收到的光線與正常的情況是相反的，所以不能正常觀影，故B正確；只用一只眼睛透過(guò)偏振眼鏡觀看，不能產(chǎn)生立體感，故C錯(cuò)誤；把放映窗口的兩個(gè)偏振片偏振方向改為相互平行，把偏振眼鏡兩個(gè)鏡片的偏振方向也改為相互平行，并使兩者偏振方向一致，不能產(chǎn)生立體感，故D錯(cuò)誤．13．如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將________(填“增大”“減小”或“不變”)；該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在________情況下，光才可以看做是沿直線傳播的．解析：由縫寬與衍射圖象條紋寬度關(guān)系可知，增大縫寬后，衍射條紋寬度減??；當(dāng)光的波長(zhǎng)比障礙物小得多的情況下，光不會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，才可看成直線傳播．答案：減小光的波長(zhǎng)比障礙物小得多的14．如圖所示，楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，下述情況能否看到干涉條紋？說(shuō)明理由．(1)在單色自然光源S后加一偏振片P；(2)在(1)情況下，再加P1、P2，P1與P2透振方向垂直．解析：(1)到達(dá)S1、S2的光是從同一線偏振光分解出來(lái)的，它們滿足相干條件，故能看到干涉條紋．(2)由于從P1、P2射出的光透振方向相互垂直，不滿足干涉條件，若P1和P2中有一個(gè)與P的透振方向垂直，在光屏上也沒(méi)有其中之一的光波，兩振動(dòng)方向相互垂直的光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故不能看到與雙縫平行的干涉條紋．答案：見(jiàn)解析第十三章光第7節(jié)光的顏色色散第8節(jié)激光課時(shí)分層訓(xùn)練「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」1．光的顏色取決于()A．波長(zhǎng) B．頻率C．傳播速度 D．折射率解析：選B光的頻率決定光的顏色，光在傳播過(guò)程中頻率不變，即顏色不變．2．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，圖甲是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖乙是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬線圈，將金屬線圈在其所在的平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是()A．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°B．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°C．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°D．干涉條紋保持不變解析：選D在本實(shí)驗(yàn)中肥皂液薄膜之所以產(chǎn)生干涉條紋，是因?yàn)樵谥亓ψ饔孟路试硪罕∧さ呢Q截面是梯形，由前后兩面的反射光疊加而形成，金屬線圈在其所在平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)并不能影響肥皂液薄膜的豎截面，故金屬線圈在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)干涉條紋保持不變，故選項(xiàng)D正確．3．(2019·福建晉江平山中學(xué)高二期末)通過(guò)狹縫觀察發(fā)光的日光燈時(shí)看到的彩色條紋，瀑布在陽(yáng)光下呈現(xiàn)的彩虹以及太陽(yáng)光照射下肥皂膜呈現(xiàn)的彩色，這些現(xiàn)象分別屬于()A．光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象B．光的干涉、衍射和色散現(xiàn)象C．光的干涉、色散和衍射現(xiàn)象D．光的衍射、干涉和色散現(xiàn)象解析：選A通過(guò)狹縫觀察發(fā)光的日光燈也會(huì)看到彩色條紋，是因?yàn)楫?dāng)縫的寬度小于波的波長(zhǎng)時(shí)，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，瀑布在陽(yáng)光下呈現(xiàn)的彩虹，是光的折射色散現(xiàn)象，肥皂膜表面可看到彩色條紋，是肥皂膜的前后兩面反射回來(lái)的兩列光發(fā)生干涉時(shí)形成的彩色條紋，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．4．發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長(zhǎng)度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖．現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對(duì)光有色散作用，若用l1表示紅光成的像的長(zhǎng)度，l2表示藍(lán)光成的像的長(zhǎng)度，則()A．l1<l2<l0 B．l1>l2>l0C．l2>l1>l0 D．l2<l1<l0解析：選D紅光的折射率n1小于藍(lán)光的折射率n2，b點(diǎn)的像紅光比藍(lán)光靠下，所以l2<l1<l0.5．(多選)某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示．以下說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)光的頻率比b光大B．a(chǎn)光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光大C．光由介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小D．a(chǎn)、b通過(guò)相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，a光的衍射條紋較大解析：選AC由圖看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的頻率大于b光的頻率，故A正確；因?yàn)閍光的折射率大，由公式v＝eq\f(c,n)，可知，a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小，故B錯(cuò)誤；a光的折射率大，根據(jù)sinC＝eq\f(1,n)知，a光的臨界角小，故C正確；a光的頻率大，則波長(zhǎng)小，波動(dòng)性比b光弱，則知a、b通過(guò)相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，a光的衍射條紋較小，故D錯(cuò)誤．6．(多選)關(guān)于激光的應(yīng)用，以下說(shuō)法正確的是()A．光纖通信是應(yīng)用激光相干性非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)來(lái)進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳遞信息B．計(jì)算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤(pán)上記錄的信息是應(yīng)用了激光平行度好的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的C．醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來(lái)切除腫瘤是應(yīng)用了激光相干性好的特點(diǎn)D．“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)距離的目標(biāo)是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)解析：選AB光纖通信是應(yīng)用激光相干性非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)來(lái)進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳遞信息，故A正確；由于激光平行度好，所以它能用在計(jì)算機(jī)內(nèi)的“激光頭”讀出光盤(pán)上記錄的信息，故B正確；醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來(lái)切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)，光源的能量就集中在很小一點(diǎn)上，可以在空間某個(gè)小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生極高的溫度，故C錯(cuò)誤；“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)距離的目標(biāo)是因?yàn)榧す馄叫卸群?，方向性好，故D錯(cuò)誤．7．(多選)a、b、c三條平行光線垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑從空氣射向玻璃磚，如圖所示，光線b正好過(guò)圓心O，光線a、c從光線b的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)入射，光線a、c從玻璃磚下表面進(jìn)入空氣后與光線b交于P、Q，則下列說(shuō)法正確的是()A．玻璃對(duì)三種光的折射率關(guān)系為na>nb>ncB．玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)c光的折射率C．在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距比c光窄D．a(chǎn)、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中，c光發(fā)生全反射時(shí)臨界角較小解析：選BCa光通過(guò)玻璃磚后偏折程度比c光的大，所以玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)c光的折射率．由于玻璃對(duì)b光沒(méi)有發(fā)生偏折，無(wú)法判斷玻璃對(duì)b光的折射率與對(duì)a、c兩光的折射率的大小，故A錯(cuò)誤，B正確；玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)c光的折射率，則a光的波長(zhǎng)比c光小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，可知在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距比c光窄，故C正確；玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)c光的折射率，根據(jù)臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)分析知c光發(fā)生全反射時(shí)臨界角較大，故D錯(cuò)誤．8.一個(gè)半徑較大的透明玻璃球體，若截去其上面的一大部分，然后將這一部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上，現(xiàn)讓單色光豎直射向截面，如圖所示，在反射光中看到的是()A．平行的、明暗相間的干涉條紋B．環(huán)形的、明暗相間的干涉條紋C．只能看到同顏色的平行反射光D．一片黑暗解析：選B薄膜干涉條紋可看做等厚線，題圖中，厚度相同的空氣薄膜應(yīng)是以切點(diǎn)為圓心的一個(gè)個(gè)圓，故干涉條紋應(yīng)是環(huán)形的條紋，又因是單色光照射，所以是明暗相間的條紋，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．9．如圖所示，在水中有一厚度不計(jì)的薄玻璃片做成的中空三棱鏡，里面是空氣，一束光A從棱鏡的左邊射入，從三棱鏡的右邊射出時(shí)發(fā)生色散，射出的可見(jiàn)光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間，則()A．從a點(diǎn)射出的是紅光，從b點(diǎn)射出的是紫光B．從a點(diǎn)射出的是紫光，從b點(diǎn)射出的是紅光C．從a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紫光，從ab中點(diǎn)射出的是紅光D．從a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紅光，從ab中點(diǎn)射出的是紫光解析：選B由紅光的折射率小于紫光的折射率知，紫光偏離原來(lái)方向比紅光嚴(yán)重，并且向頂端偏折，光路圖如圖所示，所以從a點(diǎn)射出的是紫光，從b點(diǎn)射出的是紅光，故選項(xiàng)B正確．10.(多選)如圖所示，玻璃中有一足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)方體空氣泡．玻璃中有兩束平行的光：甲光(紅光)和乙光(紫光)，兩者相距為d，斜射到空氣泡上表面，則()A．若甲光能從矩形空氣泡的下表面射出，則乙光一定也能從下表面射出B．若兩種光經(jīng)上表面折射后均能從下表面出射，則出射光線間距離一定小于dC．若兩種光經(jīng)上表面折射后均能從下表面出射，則出射光線間距離一定大于dD．甲、乙兩種光，均是原子核外電子受激發(fā)而產(chǎn)生的解析：選CD兩束光從玻璃進(jìn)入空氣泡時(shí)是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，甲光可以射出時(shí)，乙光有可能發(fā)生全反射而無(wú)法進(jìn)入，故A錯(cuò)誤；光線通過(guò)平行空氣泡時(shí)，要發(fā)生兩次折射，因?yàn)榭諝馀萆舷聝蓚€(gè)表面平行，上表面的折射角等于下表面的入射角，根據(jù)光路的可逆性，可知出射光線與入射光線一定平行．由于紫光的折射率大于紅光的折射率，紫光通過(guò)空氣泡后光線的側(cè)移較大，所以兩條出射光線間距一定大于d，故B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)光產(chǎn)生的原理可知，紅色光與紫色光都是原子核外電子受激發(fā)而產(chǎn)生的，故D正確．「能力提升練」11．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．全息照相主要是利用了光的干涉現(xiàn)象B．單反相機(jī)的增透膜利用了光的偏振現(xiàn)象C．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉D．障礙物的尺寸比光的波長(zhǎng)大得多時(shí)，一定不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象解析：選AC全息照相利用光的干涉現(xiàn)象，故A正確；增透膜，利用膜的內(nèi)外表面反射光，相同的頻率，相互疊加，從而增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，是利用了光的干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度，由空氣薄層的兩表面反射光，頻率相同，從而相互疊加，形成干涉條紋，是利用了光的干涉現(xiàn)象，故C正確；障礙物的尺寸比光的波長(zhǎng)大得多時(shí)，也會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過(guò)不明顯，故D錯(cuò)誤．12．(多選)如圖甲所示，用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板M來(lái)檢查被檢體N的上表面的平直情況，觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示，條紋中的P和Q的情況說(shuō)明()A．N的上表面A處向上凸起B(yǎng)．N的上表面B處向上凸起C．N的上表面A處向下凹陷D．N的上表面B處向下凹陷解析：選BCA處條紋向左彎曲，說(shuō)明A處空氣膜的厚度增大，與它右邊的相同，使A處的條紋彎向左邊，故知A處下凹．同理可知B處有凸起．13.(多選)如圖所示，半圓形玻璃磚按圖中實(shí)線位置放置，直徑與BD重合．一束白光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點(diǎn)上．使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過(guò)角度θ(0°<θ<90°)，觀察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移動(dòng)．在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A．在弧形屏上可以觀察到反射光的色散現(xiàn)象B．在弧形屏上可以觀察到折射光的色散現(xiàn)象C．紅光在玻璃磚中傳播速度最小D．折射光斑在弧形屏上沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)E．玻璃磚旋轉(zhuǎn)過(guò)程弧形屏上最先消失的一定是紫光解析：選BDE根據(jù)反射定律和折射定律及幾何知識(shí)知，在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，反射光線與半圓形玻璃磚垂直，不會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象，折射光會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)光在玻璃中的傳播的速度v＝eq\f(c,n)，紅光頻率最小，折射率最小，紅光在玻璃磚中傳播速度最大，故C錯(cuò)誤；玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過(guò)角度θ的過(guò)程中，入射角增大，由折射定律n＝eq\f(sini,sinr)可知折射角也隨之增大，而且法線也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所以折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移動(dòng)，隨著入射角增大，反射光增強(qiáng)，而折射光減弱，故折射光斑的亮度逐漸變暗，由臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)可知紫光折射率最大，臨界角最小，玻璃磚旋轉(zhuǎn)過(guò)程弧形屏上最先消失的一定是紫光，故D、E正確．14．(多選)如圖所示，實(shí)線為空氣和水的分界面，一束藍(lán)光從空氣中的A點(diǎn)沿AO1方向(O1點(diǎn)在分界面上，圖中O1點(diǎn)和入射光線都未畫(huà)出)射向水中，折射后通過(guò)水中的B點(diǎn)．圖中O點(diǎn)為A、B連線與分界面的交點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．O1點(diǎn)在O點(diǎn)的右側(cè)B．藍(lán)光從空氣中射入水中時(shí)，速度變小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)D．若沿AO1方向射向水中的是一束紅光，則折射光線有可能通過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)解析：選BCD據(jù)折射定律，知光由空氣斜射入水中時(shí)入射角大于折射角，則畫(huà)出光路圖如圖所示，知O1點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光從光疏介質(zhì)(空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(水)中時(shí)，速度變小，故選項(xiàng)B正確；紫光的折射率大于藍(lán)光的折射率，所以紫光的折射角要小于藍(lán)光的折射角，則可能通過(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)，故選項(xiàng)C正確；若是紅光，其折射率小于藍(lán)光的折射率，折射角大于藍(lán)光的折射角，則可能通過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)，故選項(xiàng)D正確．15．登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷視力．有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為f＝8.1×1014Hz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？解析：為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射出來(lái)形成的光疊加后加強(qiáng)，則光的路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)，因此，薄膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的eq\f(1,2).紫外線在真空中的波長(zhǎng)是λ＝eq\f(c,f)，在膜中的波長(zhǎng)是λ′＝eq\f(λ,n)，故膜的厚度至少為d＝eq\f(1,2)λ′，代入數(shù)據(jù)得d≈1.23×10－7m.答案：1.23×10－7m16．如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R＝12cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑．已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1＝eq\f(2\r(3),3)，n2＝eq\r(2).(1)判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；(2)求兩個(gè)亮斑間的距離．解析：(1)設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2，sinC1＝eq\f(1,n1)＝eq\f(\r(3),2)，C1＝60°同理C2＝45°，i＝45°＝C2<C1，所以紫光在AB面發(fā)生全反射，而紅光在AB面一部分折射，一部分反射，且由幾何關(guān)系可知，反射光線與AC垂直，所以在AM處產(chǎn)生的亮斑P1為紅色，在AN處產(chǎn)生的亮斑P2為紅色與紫色的混合色．(2)畫(huà)出如圖光路圖，設(shè)折射角為r，兩個(gè)光斑分別為P1、P2，根據(jù)折射定律n＝eq\f(sinr,sini)求得sinr＝eq\f(\r(6),3)由幾何知識(shí)可得tanr＝eq\f(R,AP1)解得