高中物理二輪復(fù)習(xí)-34-光的折射和全反射

34.光的折射和全反射1.(2021·江蘇鹽城市濱海中學(xué)一模)楊氏雙縫干涉實驗對認(rèn)識光的本質(zhì)具有重要的意義。雙縫干涉實驗示意圖如圖1所示，用藍(lán)光照射單縫S時，光屏P上能觀察到干涉條紋。下列措施中能使光屏上條紋間距變寬的是()圖1A.改用紫光照射單縫SB.將單縫S向左側(cè)平移C.減小雙縫S1與S2的間距D.用藍(lán)光和紫光分別照射S1和S2答案C解析對于雙縫干涉，由Δx＝eq\f(L,d)λ可知Δx與光屏到雙縫間的L、單色光的波長λ成正比，與雙縫之間的距離d成反比。若改用紫光照射單縫S，即λ減小，其他條件不變，則Δx將減小，故A錯誤；若將單縫S向左側(cè)平移，則Δx不變，故B錯誤；若減小雙縫S1與S2的間距，即減小d，其他條件不變，則Δx將增大，故C正確；用藍(lán)光和紫光分別照射S1和S2，不會在光屏P上觀察到穩(wěn)定的干涉條紋，故D錯誤。2.(2021·福建龍巖市3月第一次質(zhì)量檢測)如圖2所示，把一矩形均勻薄玻璃板ABCD壓在另一個矩形平行玻璃板上，一端用薄片墊起，將紅單色光從上方射入，這時可以看到明暗相間的條紋，下列關(guān)于這些條紋的說法中正確的是()圖2A.條紋方向與AB邊平行B.條紋間距不是均勻的，越靠近BC邊條紋間距越大C.減小薄片的厚度，條紋間距變小D.將紅單色光換為藍(lán)單色光照射，則條紋間距變小答案D解析薄膜干涉的光程差Δs＝2d(d為薄膜厚度)，厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同，因此條紋應(yīng)與BC邊平行，故A錯誤；因為兩玻璃間形成的空氣膜厚度均勻變化，因此條紋是等間距的，故B錯誤；減小薄片厚度，條紋間距將增大，故C錯誤；將紅光換成藍(lán)光照射，入射光波長減小，條紋間距將減小，故D正確。3.(2021·福建省新高考適應(yīng)性考試)在圖示3的雙縫干涉實驗中，光源S到縫S1、S2距離相等，P0為S1S2連線中垂線與光屏的交點。用波長為400nm的光實驗時，光屏中央P0處呈現(xiàn)中央亮條紋(記為第0條亮條紋)，P處呈現(xiàn)第3條亮條紋。當(dāng)改用波長為600nm的光實驗時，P處將呈現(xiàn)()圖3A.第2條亮條紋 B.第3條亮條紋C.第2條暗條紋 D.第3條暗條紋答案A解析由公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知eq\f(PP0,3)＝eq\f(L,d)λ1，當(dāng)改用波長為600nm的光實驗時，則有eq\f(PP0,n)＝eq\f(L,d)λ2，即eq\f(n,3)＝eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(400,600)，解得n＝2，即P處將呈現(xiàn)第2條亮條紋。4.(2021·江蘇省新高考適應(yīng)性考試)小華通過偏振太陽鏡觀察平靜水面上反射的陽光，轉(zhuǎn)動鏡片時發(fā)現(xiàn)光有強弱變化，下列說法能夠解釋這一現(xiàn)象的是()A.陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B.陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C.陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D.陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用答案B解析發(fā)現(xiàn)強弱變化說明水面上反射的陽光是偏振光，而陽光本身是自然光，在反射時發(fā)生了偏振，當(dāng)偏振片的透振方向與光的偏振方向平行時，通過的光最強，而當(dāng)偏振片的透振方向與光的偏振方向垂直時，通過的光最弱，因此鏡片起到檢偏器的作用。5.(2021·山東濰坊市二模)一復(fù)色光a沿如圖4所示方向從空氣射向玻璃球，在球內(nèi)分為b、c兩束，O為球心。下列判斷正確的是()圖4A.c光在球中的傳播時間長B.b光在球中傳播速度小C.b光的頻率小于c光D.增大a光入射角，b光可能在玻璃球內(nèi)發(fā)生全反射答案B解析因b光的偏折程度比c大，可知玻璃對b的折射率較大，則b的頻率較大，根據(jù)v＝eq\f(c,n)，可知b光在球中傳播速度小，而b光在球中傳播的距離較大，可知b光在球中的傳播時間長，故B正確，A、C錯誤；因為光從空氣進(jìn)入玻璃的折射角等于從玻璃球射向空氣的入射角，則增大a光入射角，b光不能在玻璃球內(nèi)發(fā)生全反射，故D錯誤。6.(2021·江蘇“決勝新高考·名校交流3月聯(lián)考”)如圖5所示，均勻透明材料制作的半圓柱，其橫截面為ABC，圓心為O，半徑為R，半圓弧上有一點為P，OP與AC間的夾角為45°，位于A點的點光源發(fā)出一細(xì)光束射向圓弧上某點，恰好發(fā)生全反射且反射光線垂直于OP，已知光在真空中的速度為c，材料的折射率為n，光在材料中傳播的時間為t，以下說法正確的是()圖5A.n＝eq\r(3)，t＝eq\f(4R,c)B.n＝eq\r(2)，t＝eq\f(4\r(2)R,c)C.n＝eq\r(3)，t＝eq\f(2\r(2)R,c)D.n＝eq\r(2)，t＝eq\f(4R,c)答案D解析光路圖如圖所示，∠1為臨界角C，有sinC＝eq\f(1,n)，由幾何關(guān)系可知∠1＝45°，解得n＝eq\r(2)，光在材料中傳播速度為v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2),2)c，光在材料中傳播的時間為t，則有t＝eq\f(xAB＋xBC,v)＝eq\f(4R,c)，所以D正確，A、B、C錯誤。7.(2021·廣東深圳市4月第二次調(diào)研)潛艇的潛望鏡系統(tǒng)有一塊平行玻璃磚，截面如圖6所示，AC的連線與AB垂直，AB長為d,∠ABC＝45°，AMC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點，此玻璃的折射率n＝2。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚。真空中光速為c。求：圖6(1)經(jīng)過圓心的光線從射入玻璃到第一次射出玻璃的時間。(2)從AMC面直接射出的光束在射入AB前的寬度y。答案(1)(1＋eq\r(2))eq\f(d,c)(2)eq\f(\r(2),2)d解析(1)由玻璃的全反射臨界角為sinθ＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,2)可得θ＝30°判斷光照射在BC上會發(fā)生全反射，平行于BA射向AMC，由幾何關(guān)系得在玻璃中的光程為s＝eq\f(1＋\r(2),2)d，玻璃中光速為v＝eq\f(c,n