第4章 章末提升 光及其應(yīng)用（wrord教參）-【優(yōu)化探究】學年新教材高中物理選擇性必修第一冊（教科版）

規(guī)律總結(jié)歸納核心素養(yǎng)構(gòu)建1.光的折射(1)定義：光從第1種介質(zhì)射到它與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分光進入第2種介質(zhì)的現(xiàn)象。(2)折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n。2．折射率的定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，簡稱折射率，即n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)。3．折射率與光速的關(guān)系：n＝eq\f(c,v)。4．全反射及發(fā)生條件(1)全反射：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，若入射角增大到某一角度，折射光線就會消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象。(2)臨界角：sinC＝eq\f(1,n)(3)發(fā)生條件：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)且入射角大于等于臨界角。5．光的干涉(1)光產(chǎn)生干涉的條件：兩束光的頻率相同、相位差恒定、振動方向相同。(2)明暗條紋產(chǎn)生的條件①亮條紋：Δr＝kλ(其中k＝0,1,2,3，…)。②暗條紋：Δr＝eq\f(2k＋1,2)λ(其中k＝0,1,2,3，…)。6．光的衍射：光通過很小的狹縫(或圓孔)時，明顯地偏離了直線傳播的方向，在屏上應(yīng)該出現(xiàn)陰影的區(qū)域出現(xiàn)明條紋或亮斑。7．線偏振光：自然光垂直透過某一偏振片后，沿著某一特定方向振動。8．激光的特點：強度大、方向性好、相干性好、覆蓋波段寬而且可調(diào)諧。物理觀念光的反射現(xiàn)象、光的折射現(xiàn)象、折射率、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角、光的干涉現(xiàn)象、光的衍射現(xiàn)象、薄膜干涉、光的偏振現(xiàn)象、線偏振光、激光科學思維(1)光的折射定律、折射率與光速的關(guān)系(2)應(yīng)用數(shù)學關(guān)系進行全反射規(guī)律的分析(3)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件及雙縫干涉的分析(4)薄膜干涉的成因科學探究(1)用雙縫干涉測量光的波長(2)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件科學態(tài)度與責任(1)光導(dǎo)纖維在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用(2)衍射現(xiàn)象及偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，增透膜、激光的應(yīng)用素養(yǎng)1光學中的基本概念[典例1]下列關(guān)于光學現(xiàn)象的說法正確的是()A．用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應(yīng)用B．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果C．在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物可使景象更清晰D．透過平行于日光燈的窄縫看正常發(fā)光的日光燈時能觀察到彩色條紋，這是光的折射現(xiàn)象[解析]用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的全反射的應(yīng)用，選項A錯誤；太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的折射現(xiàn)象，選項B錯誤；在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可減弱反射光，從而使景象更清晰，選項C正確；透過平行于日光燈的窄縫看正常發(fā)光的日光燈時能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，選項D錯誤。[答案]C針對訓(xùn)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)說明光是縱波B．光總會分為反射光和折射光C．折射光與入射光的傳播方向總是不同的D．發(fā)生折射是因為光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同解析：光的折射不能反映光是縱波還是橫波，由光的偏振現(xiàn)象可知光是橫波，選項A錯誤；當光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于等于臨界角時，發(fā)生全反射現(xiàn)象，沒有折射光，選項B錯誤；當光線垂直于界面入射時，折射光與入射光的傳播方向相同，選項C錯誤；發(fā)生折射是因為在不同介質(zhì)中光的傳播速度不同，選項D正確。答案：D素養(yǎng)2光學中模型構(gòu)建及數(shù)學方法的應(yīng)用[典例2]如圖所示，△ABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角α＝30°，P為垂直于直線BC的光屏。現(xiàn)有一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面，結(jié)果在屏P上形成一寬度等于eq\f(2,3)AB的光譜帶，求棱鏡對該單色光的折射率。若是寬度等于AB的白光垂直射向AB面，則屏上被照亮的部分有何變化？說明理由。[解析]如圖所示，當單色平行光束垂直射向AB面時，入射光線在AC面上折射，折射角γ＝α＋θ，而tanθ＝eq\f(DE,AD)，因為EC＝eq\f(2,3)AB，所以DE＝eq\f(1,3)AB，AD＝BC＝ABtanα，所以tanθ＝eq\f(\f(1,3)AB,ABtanα)＝eq\f(1,3tanα)＝eq\f(\r(3),3)。由以上各式解得θ＝30°，γ＝60°，n＝eq\f(sinγ,sinα)＝eq\r(3)。若是白光垂直射向AB面，光線在AC面上發(fā)生折射，紅光偏折程度最小，紫光偏折程度最大，所以光屏P上被照亮部分變寬，且上邊緣為紅色，下邊緣為紫色。[答案]eq\r(3)見解析[點評]有關(guān)光學和數(shù)學結(jié)合問題的解題思路：(1)正確的畫出光路圖。(2)找出入射角、反射角和折射角的關(guān)系。(3)利用折射定律求解問題時，若涉及全反射問題首先找出臨界角，再通過反射定律和幾何關(guān)系求解。針對訓(xùn)練2．如圖所示，三角形ABC是由折射率為eq\r(2)的某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡的橫截面(O為AB的中點)，∠A＝30°。一束光線在紙面內(nèi)從O點射入棱鏡，光線與AB面間的夾角為α。不考慮光線在AB和BC面上的反射。(1)若α＝45°，請作出光路圖并標明相應(yīng)角度。(2)要使射入O點的光線能從AC面射出，夾角α(0°＜α＜90°)應(yīng)滿足什么條件？結(jié)果可用反三角函數(shù)表示。解析：(1)光線射向AB面的入射角θ1＝45°，由折射定律有eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(2)，解得θ2＝30°，設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C，則sinC＝eq\f(1,\r(2))，解得C＝45°，由幾何知識知，光線射向AC面的入射角θ3＝60°＞C，故發(fā)生全反射。而θ4＝θ3，故反射光線垂直于BC面從棱鏡射出，光路圖如圖所示。(2)由幾何關(guān)系可知，射向AC面的光線恰好發(fā)生全反射時θ′2＝15°，設(shè)此時α＝α1，則有eq\f(sin90°－α1,sin15°)＝eq\r(2)，解得α1＝arccoseq\f(\r(3)－1,2)。當α角為90°時，射向AC的光線入射角為30°，不會發(fā)生全反射，故要使射入O點的光線能從AC面射出，夾角α應(yīng)滿足arccoseq\f(\r(3)－1,2)＜α≤90°。答案：(1)圖見解析(2)arccoseq\f(\r(3)－1,2)＜α≤90°素養(yǎng)3實驗設(shè)計對光的波長的測量或玻璃折射率的計算實驗[典例3]在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，已知雙縫間的距離為d。(1)若測定綠光的波長，應(yīng)選用________色的濾光片。實驗時需要測定的物理量有________和________。(2)已知雙縫到光屏之間的距離L＝500mm，雙縫之間的距離d＝0.50mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100mm，某同學在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準A條亮紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準B條亮紋的中心，前后兩次游標卡尺的讀數(shù)如圖所示，則入射光的波長λ＝________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________。A．改用波長較長的光(如紅光)作為入射光B．增大雙縫到屏的距離C．增大雙縫到單縫的距離D．增大雙縫間距[解析](1)由于測量綠光的波長，因此應(yīng)用綠色濾光片。由Δx＝eq\f(l,d)λ可知要想測λ必須測定雙縫到屏的距離l和條紋間距Δx。(2)游標卡尺讀數(shù)精確度為0.1mm，A位置主尺讀數(shù)為11mm，游標尺讀數(shù)為1×0.1mm＝0.1mm，故A位置讀數(shù)為x1＝11mm＋0.1mm＝11.1mm，同理B位置讀數(shù)為x2＝15.6mm，則條紋間距Δx＝eq\f(x2－x1,7)＝0.64mm。利用Δx＝eq\f(L,d)λ得λ＝eq\f(d,L)Δx＝6.4×10－7m。(3)由Δx＝eq\f(L,d)λ可知，要增大條紋間距，可用波長更長的入射光或增大雙縫到屏的距離或減小雙縫間距，故選項A、B正確。[答案](1)綠雙縫到屏的距離相鄰條紋間距(2)6.4×10－7(3)AB針對訓(xùn)練3.某同學用插針法測定一半圓柱形玻璃磚的折射率，實驗后留下的痕跡如圖所示，設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，只需用刻度尺測量________和________(均選填“l(fā)1”“l(fā)2”“l(fā)3”或“l(fā)4”)，則玻璃磚的折射率可表示為________。解析：根據(jù)光的折射定律可知，玻璃的折射率為n＝eq\f(sini,sinr)，由題圖可知，sini＝eq\f(AB,OB)，sinr＝eq\f(CD,OC)，顯然OB、OC為圓半徑，有OB＝OC，解得n＝eq\f(AB,CD)，所以需要用刻度尺測量l1和l3，即n＝eq\f(l1,l3)。答案：l1l3eq\f(l1,l3)素養(yǎng)4光學現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)、科技中的應(yīng)用[典例4]登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減少紫外線對眼睛傷害的眼鏡。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)計的這種“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8m B．1.85×10－7mC．1.23×10－7m D．6.18×10－8m[解析]為了減少進入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射出來形成的光疊加后加強，則光程差(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的eq\f(1,2)。紫外線在真空中的波長是λ＝eq\f(c,f)，在膜中的波長是λ′＝eq\f(λ,n)，故膜的厚度至少是1.23×10－7m。[答案]C針對訓(xùn)練4．如圖所示，為了觀察門外情況，可在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱為視場角。已知該玻璃的折射率為n，圓柱長為l，底面半徑為r，則視場角是()A．a(chǎn)rcsineq\f(nl,\r(r2＋l2)) B．a(chǎn)rcsineq\f(nr,\r(r2＋l2))C．a(chǎn)rcsineq\f(r,n\r(r2＋l2)) D．a(chǎn)rcsineq\f(l,n\r(r2＋l2))解析：門外光線經(jīng)圓柱形玻璃折射后進入眼睛，其光路如圖。根據(jù)折射定律得n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)①根據(jù)幾何關(guān)系得sinθ2＝eq\f(r,\r(r2＋l2))②解得sinθ1＝eq\f(nr,\r(r2＋l2))，則θ1＝arcsineq\f(nr,\r(r2＋l2))，故B正確。答案：B章末檢測卷(四)光及其應(yīng)用(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，共40分。第1～8小題只有一個選項正確，每小題3分，第9～12小題有多個選項正確，全選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．下列關(guān)于光學現(xiàn)象的說法正確的是()A．在水中綠光的傳播速度比紅光的小B．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的小C．在岸邊觀察水中的魚，看到的深度比實際的深D．分別用綠光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更窄解析：在水中紅光的折射率小于綠光，由n＝eq\f(c,v)知在水中紅光的傳播速度比綠光的大，故A正確；光纖利用全反射現(xiàn)象傳輸信號，由于內(nèi)芯是光密介質(zhì)即內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，所以光在由內(nèi)芯向外套傳播時發(fā)生全反射而不泄露，故B錯誤；在岸邊觀察水中的魚，魚的實際深度比看到的要深，即看到的要淺，故C錯誤；條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ，紅光的波長較長，則條紋間距較寬，故D錯誤。答案：A2．取兩塊平玻璃板，合在一起用手捏緊，會從玻璃板上看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象。有關(guān)這一現(xiàn)象的敘述正確的是()A．這是上下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉的結(jié)果B．這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩表面的反射光相干涉的結(jié)果C．這是上面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果D．這是下面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果解析：形成干涉條紋是有一定條件的，即兩列相干光的光程差需要連續(xù)變化，當Δx＝kλ時，形成明條紋，當Δx＝(2k＋1)eq\f(λ,2)時，形成暗條紋，當入射光是白光時，就會形成彩色條紋。對平板玻璃來說，每一塊平板玻璃上下表面都是平行的，故不具備產(chǎn)生干涉條紋的條件，而中間的空氣膜，則可能具備這一條件，故應(yīng)選B。答案：B3．一束單色光由空氣進入水中，則該光在空氣和水中傳播時()A．速度相同，波長相同 B．速度不同，波長相同C．速度相同，頻率相同 D．速度不同，頻率相同解析：不同的單色光頻率不相同，同一單色光在不同介質(zhì)內(nèi)傳播的過程中，光的頻率不會發(fā)生改變；由公式v＝eq\f(c,n)可以判斷，水的折射率大于空氣的，所以該單色光進入水中后傳播速度減小，波長減小，故選項D正確。答案：D4．某同學使用激光器作光源，在不透光的擋板上開一條縫寬為0.05mm的窄縫，進行光的衍射實驗，如圖所示，則他在光屏上看到的條紋是下列選項中的()解析：單縫衍射條紋中間寬，兩側(cè)越來越窄，又由于單縫是水平的，所以衍射條紋也是水平的，B正確。答案：B5.如圖所示，a、b兩束光以不同的入射角由介質(zhì)射向空氣，結(jié)果折射角相同。下列說法正確的是()A．b在該介質(zhì)中的折射率比a的大B．若用b做單縫衍射實驗，要比用a做中央亮條紋更寬C．用a更易觀測到泊松亮斑D．做雙縫干涉實驗時，用a光比用b光兩相鄰亮條紋中心的距離更大解析：由題設(shè)條件知，θ1a＝θ1b，θ2a<θ2b，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，知na>nb，A錯誤；因為na>nb，所以λa<λb，又Δx＝eq\f(l,d)λ，故Δxa<Δxb，D錯誤；波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋中央亮條紋更寬，B正確，C錯誤。答案：B6．如圖所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()A．增大S1與S2的間距B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光D．將綠光換為紫光解析：雙縫干涉的條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ，增大S1與S2的間距就是增大d，所以條紋間距變小，A錯誤；減小雙縫屏到光屏的距離就是減小l，條紋間距變小，B錯誤；紅光波長比綠光波長長，紫光波長比綠光波長短，所以將綠光換為紅光，條紋間距增大，將綠光換為紫光，條紋間距變小，C正確，D錯誤。答案：C7.如圖所示，紅色細光束a射到折射率為eq\r(2)的透明球表面，入射角為45°，在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后，從球面射出的光線為b，則入射光線a與出射光線b之間的夾角α為()A．30° B．45°C．60° D．75°解析：由折射定律有eq\r(2)＝eq\f(sin45°,sinθ)，得折射角θ＝30°，畫出光路圖，由幾何關(guān)系知夾角α＝30°，選項A正確。答案：A8．在完全透明的水下某處，放一點光源，在水面上可見到一個圓形透光平面。如果圓形透光平面的半徑勻速增大，則光源在()A．加速上升 B．加速下沉C．勻速上升 D．勻速下沉解析：點光源S發(fā)出的光經(jīng)水面折射后，進入空氣，其光路如圖所示，水面上的發(fā)光面的半徑r和點光源的深度h之間滿足r＝h·tanC，即r與h成正比，據(jù)題意知，r均勻增大，則h也隨時間均勻增大，即點光源S勻速下沉。答案：D9．一單色光，在真空中的波長為λ0，在玻璃中的波長為λ，波速為v，玻璃對這種色光的折射率為n，已知光在真空中的速度為c，此光從玻璃射向真空發(fā)生全反射的臨界角為C，則()A．sinC＝eq\f(λ,λ0) B．sinC＝eq\f(λ0,λ)C．sinC＝eq\f(1,n) D．sinC＝eq\f(c,v)解析：單色光在真空中傳播時，速度為c，設(shè)其頻率為f，因波長為λ0，則有c＝λ0f，該光在玻璃中傳播時，波長為λ，波速為v，則有v＝λf，玻璃對此單色光的折射率為n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0,λ)，臨界角為C，則有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(v,c)＝eq\f(λ,λ0)，選項A、C正確，B、D錯誤。答案：AC10.如圖所示，一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜，下列說法正確的是()A．人從右側(cè)向左看，可以看到彩色條紋B．人從左側(cè)向右看，可以看到彩色條紋C．彩色條紋水平排列D．彩色條紋豎直排列解析：一束白光射到薄膜上，經(jīng)前后兩個面反射回來的光相遇，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，我們由左向右看，可看到彩色條紋。又由于薄膜同一水平線上的厚度相同，所以彩色條紋是水平排列的。故選B、C。答案：BC11.抽制細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示。激光束越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫時產(chǎn)生的條紋規(guī)律相同，則()A．這是利用光的干涉現(xiàn)象B．這是利用光的衍射現(xiàn)象C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲粗了D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲細了解析：由題意可知，這是利用了光的衍射現(xiàn)象，當絲變細時(相當于狹縫變窄)，條紋間距變寬，故B、D正確。答案：BD12.如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則()A．小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B．小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C．小球所發(fā)的光從水中進入空氣后頻率不變D．小球所發(fā)的光從水中進入空氣后傳播速度變大解析：小球位于缸底邊緣時也能從側(cè)面看到小球，A錯誤；把發(fā)光小球放入口徑較大、充滿水的淺玻璃缸底的任何位置，小球發(fā)出的光從中射向空氣時，會發(fā)生折射或全反射，逆著折射光線看能看到小球，而在發(fā)生全反射的區(qū)域則沒有光射出，B錯誤；光從水中進入空氣不改變光的頻率，改變的是波速和波長，由v＝eq\f(c,n)和λ＝eq\f(v,f)可知，波速、波長都變大，C、D正確。答案：CD二、非選擇題(本題共6小題，共60分)13．(6分)某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題：(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學可________；A．將單縫向雙縫靠近B．將屏向靠近雙縫的方向移動C．將屏向遠離雙縫的方向移動D．使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ＝________；(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm，則所測單色光的波長為________nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。解析：(1)由Δx＝eq\f(λl,d)，因Δx越小，目鏡中觀察到的條紋數(shù)越多，故B符合題意；(2)由eq\f(Δx,n－1)＝eq\f(λl,d)得λ＝eq\f(dΔx,n－1l)；(3)λ＝eq\f(dΔx,n－1l)＝eq\f(0.3×10－3×7.56×10－3,4－1×1.2)m＝6.3×10－7m＝630nm。答案：(1)B(2)eq\f(dΔx,n－1l)(3)63014.(8分)如圖所示，標有直角坐標系xOy的白紙放在水平桌面上，半圓形玻璃磚放在白紙上，圓心在坐標的原點，直徑與x軸重合，OA是畫在白紙上的直線，P1、P2是豎直插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直插在白紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β便可求得玻璃的折射率n。某同學用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像。(1)他應(yīng)該采取的措施是________。(2)若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若他已正確地測得了α、β的值，則玻璃的折射率n＝________。解析：(1)在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，是因為發(fā)生了全反射現(xiàn)象，故要減小α。(2)插針法就是要用P3擋住P1和P2的像。(3)介質(zhì)的折射率等于空氣中折射角正弦值與介質(zhì)中入射角正弦值之比。答案：(1)減小α(2)用P3擋住P1和P2的像(3)eq\f(sinβ,sinα)15.(10分)已知一平行玻璃磚厚度為d＝15cm，某單色光從A點以入射角為i＝60°入射時，折射到對邊的B點，其折射角為r＝30°，如圖所示。求：(1)該玻璃磚對這種單色光的折射率n；(2)該單色光在玻璃磚中由A到B的傳播時間t(光在真空中的傳播速度為c＝3×108m/s)。解析：(1)由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)。(2)光在玻璃磚中傳播的速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c由幾何知識得AB＝eq\f(d,cos30°)＝10eq\r(3)cm＝eq\f(\r(3),10)m單色光在玻璃磚中由A到B的傳播時間t＝eq\f(AB,v)解得t＝1×10－9s。答案：(1)eq\r(3)(2)1×10－9s16．(10分)如圖所示，用頻率為f的單色光垂直照射雙縫，在光屏上P點出現(xiàn)第2條暗條紋，已知光速為c，則P點到雙縫的距離之差(r2－r1)應(yīng)為多大？解析：由光的干涉出現(xiàn)亮、暗條紋的條件可知，當?shù)诫p縫的距離之差為半波長的奇數(shù)倍時，出現(xiàn)暗條紋，即到雙縫的距離之差r2－r1＝(2k－1)eq\f(λ,2)，其中k＝1,2,3…為條紋的級數(shù)。所以當出現(xiàn)第2條暗條紋時，取k＝2，所以r2－r1＝eq\f(3λ,2)。又因為c＝λf，所以r2－r1＝eq\f(3c,2