新教材2021秋粵教版物理選擇性必修第一冊課后練習(xí) 第4章 含解析

課后素養(yǎng)落實(shí)（十二）光的折射定律

（建議用時(shí)：40分鐘）

［A組基礎(chǔ)鞏固練］

◎考點(diǎn)一光的折射定律和折射率

1.如圖所示，光在真空和某介質(zhì)的界面MV上發(fā)生折射，由圖可知（）

A.光是從真空射入介質(zhì)的

B.介質(zhì)的折射率為當(dāng)

C.介質(zhì)的折射率為小

D.反射光線與折射光線的夾角為60。

C［光線的入射角為30。，折射角為60。，知光線由介質(zhì)進(jìn)入真空，故A錯(cuò)

誤；根據(jù)折射定律得〃=器第=小，故B錯(cuò)誤，C正確；反射角等于入射角，

則反射光線與界面的夾角為60。，則反射光線與折射光線的夾角為90。，故D錯(cuò)

誤.］

2.（多選）光從空氣斜射入介質(zhì)中，比值簿=常數(shù)，這個(gè)常數(shù)（）

A.與介質(zhì)有關(guān)

B.與光在介質(zhì)中的傳播速度無關(guān)

C.與入射角的大小無關(guān)

D.與入射角的正弦成正比，跟折射角的正弦成反比

AC［在折射定律中，比值%=〃（常數(shù)），這個(gè)常數(shù)是相對(duì)折射率，是由兩

種介質(zhì)的性質(zhì)決定的，故A正確；光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，〃與光在

兩種介質(zhì)中的傳播速度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；〃反映介質(zhì)的性質(zhì)，由介質(zhì)決定，與入

射角和折射角均無關(guān)，所以不能說n與入射角正弦成正比，跟折射角的正弦成

反比，故C正確，D錯(cuò)誤.］

3.一束光線從空氣射向折射率為1.5的玻璃內(nèi)，入射角為45。，下面光路

圖中正確的是（）

空工空工

麗

玻琳玻璃

C［光在兩介質(zhì)的界面上通常同時(shí)發(fā)生反射和折射，所以A錯(cuò)誤；由反射

定律知反射角為45°,根據(jù)折射定律〃=黑/得〃1＞優(yōu)，故B、D錯(cuò)誤，C正確.］

4.一束光由空氣射入某介質(zhì)，當(dāng)入射光線和界面的夾角為30。時(shí)，折射光

線恰好與反射光線垂直，則光在該介質(zhì)中的傳播速度是（光在真空中的傳播速度

為c）（）

B［光路如圖所示，設(shè)入射角為6,折射角為人則行

=n,0+7=90°,可得〃=小，又根據(jù)〃=泉可得0=

故選項(xiàng)B正確.］

5.如圖所示，一束激光從。點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射

后,從上表面的A點(diǎn)射出.已知入射角為i,A與。相距/,介質(zhì)的折射率為〃,

試求介質(zhì)的厚度d.

［解析］設(shè)折射角為r,由折射定律得黑=〃；幾何關(guān)系/=2dtanr,解得

◎考點(diǎn)二光的色散

6.下列四圖表示一束白光通過三棱鏡的光路圖，其中正確的是（）

ABCD

D[光線進(jìn)、出三棱鏡都會(huì)發(fā)生折射，折射后白光分解為不同顏色的光線，

故D正確.]

7.如圖所示，一個(gè)小的光源S發(fā)出白光，經(jīng)三棱鏡分光.若人沿著折射光

線的反方向觀察，通過棱鏡可以看到（）

A.白光點(diǎn)

B.光點(diǎn)上部紅色，下部紫色

C.光點(diǎn)上部紫色，下部紅色

D.看不到光源的像

C[由于各種單色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，

紅光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故C正確.]

8.一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡.下面四

幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是（）

B[當(dāng)光由空氣斜射向三棱鏡時(shí)，將發(fā)生光的折射現(xiàn)象，且入射角大于折

射角，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；由于玻璃對(duì)紫光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，因此

進(jìn)入玻璃時(shí)紫光的折射角比紅光的折射角小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.]

9.雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹.設(shè)水滴是球形的，圖中

的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，4、b、C、d代表

四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是（）

太陽光

d

A.紫光、黃光、藍(lán)光和紅光

B.紫光、藍(lán)光、黃光和紅光

C.紅光、藍(lán)光、黃光和紫光

D.紅光、黃光、藍(lán)光和紫光

B[由折射圖像可知a光的偏折程度最大，說明水滴對(duì)。的折射率最大，

故a的頻率最大，由。="可知，a的波長最小，a、b、c、d偏折程度依次減小,

故為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光，B正確.]

[8組素養(yǎng)提升練]

10.（多選）如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三

棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的外間形成一條彩色

光帶.下面的說法中正確的是（）

A.。側(cè)是紅光，方側(cè)是紫光

B.在真空中。側(cè)光的波長小于方側(cè)光的波長

C.三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率大于對(duì)8側(cè)光的折射率

D.在三棱鏡中a側(cè)光的速率比b側(cè)光小

BCD[由題圖可以看出，a側(cè)光偏折得較厲害，三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率

較大.所以。側(cè)光是紫光，波長較短，8側(cè)光是紅光，波長較長，因此A錯(cuò)誤,

B、C正確；又所以三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率小于8側(cè)光的傳播速率，

D正確.]

11.如圖所示，直角三棱鏡A5C的一個(gè)側(cè)面5。緊貼在平面鏡上，NBAC

=p,從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當(dāng)調(diào)整入

射光SO的方向，當(dāng)SO與AC面成a角時(shí)，其折射光在鏡面發(fā)生一次反射，從

AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為(

A［作出光路圖，依題意可知光垂直5C反射才

能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的

入射角為1=90。一“，由幾何關(guān)系可知折射角為r=

sinisin(90。-a)cosa

=

90。一夕,根據(jù)折射定律〃=而7=sin(90°-/0cos/?>

A正確.］

12.如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率〃=3，直徑45與

屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn).激光束a以入射角i=60。射向玻璃磚圓心O,結(jié)

果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑.

(1)畫出光路圖；

⑵求兩光斑之間的距離L

［解析］(1)由折射定律和反射定律，畫出光路圖如圖所示.

(2)設(shè)折射角為/■，由〃=盟/解得r=30。，反射角//=60°,

兩光斑之間的距離L=

40s

Rtan30°+l?tan60°=~y-cm=23.1cm.

［答案］⑴見解析⑵23.1cm

13.在一折射率為〃，厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S,從

S發(fā)出的光線SA以入射角力入射到玻璃板上表面，經(jīng)玻璃板后從下表面射出，

如圖所示，若沿此光線傳播的光，從光源到玻璃板上表面?zhèn)鞑r(shí)間與在玻璃板

中的傳播時(shí)間相等，點(diǎn)光源S到玻璃板上表面的垂直距離L應(yīng)是多少？

［解析］設(shè)折射角為〃2,從光源沿SA傳播到玻璃板上表面的時(shí)間:

_L

cosOyc,

在玻璃板中的傳播時(shí)間：f2=cos92p

sinQi

根據(jù)折射定律:

sin〃2一

又〃=加

COS〃2=/1-sin2〃2,

解得.「一戶OS仇

解得.，N〃2-sin2〃i"

［答案］/.^=?d

vn2-sin26>i

課后素養(yǎng)落實(shí)（十三）光的全反射與光纖技

術(shù)

（建議用時(shí)：40分鐘）

[4組基礎(chǔ)鞏固練]

◎考點(diǎn)一對(duì)全反射的理解

i.（多選）下述現(xiàn)象哪些是由于全反射造成的（）

A.露水珠或噴泉的水珠，在陽光照耀下格外明亮

B.直棒斜插入水中時(shí)呈現(xiàn)彎折現(xiàn)象

C.口渴的沙漠旅行者，往往會(huì)看到前方有一潭晶瑩的池水，當(dāng)他們喜出望

外地奔向那潭池水時(shí)，池水卻總是可望而不可及

D.在盛水的玻璃杯中放一空試管，用燈光照亮玻璃杯側(cè)面，在水面上觀察

水中的試管，看到試管壁特別明亮

ACD[露水珠或噴泉的水珠，在陽光照耀下在部分位置發(fā)生全反射，所以

格外明亮，故A正確；直棒斜插入水中時(shí)呈現(xiàn)彎折現(xiàn)象是由于光的折射，故B

錯(cuò)誤；口渴的沙漠旅行者，往往會(huì)看到前方有一潭晶瑩的池水，是折射和全反

射形成的現(xiàn)象，故C正確；盛水的玻璃杯中放一空試管，用燈光照亮玻璃杯側(cè)

面，在水面上觀察水中的試管，看到試管壁特別明亮，是由于發(fā)生了全反射，

故D正確.]

2.（多選）關(guān)于全反射，下列說法中正確的是（）

A.發(fā)生全反射時(shí)，仍有折射光線，只是折射光線非常弱，因此可以認(rèn)為不

存在折射光線而只有反射光線

B.光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，一定會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象

C.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象

D.水或玻璃中的氣泡看起來特別亮，就是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)，

在界面發(fā)生全反射

CD[全反射是當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于等于臨界角時(shí)

發(fā)生的現(xiàn)象，發(fā)生全反射時(shí)全部光線均不進(jìn)入光疏介質(zhì).光從水或玻璃射向氣

泡時(shí)，一部分光線在界面發(fā)生了全反射，即反射光增強(qiáng)，透射光減弱，就使氣

泡看起來特別亮，A、B錯(cuò)誤，C、D正確.]

3.（多選）如圖所示，一束平行光從真空射向一塊半圓形的玻璃磚，下列說

法正確的是（）

A.只有圓心兩側(cè)一定范圍內(nèi)的光線不能通過玻璃磚

B.只有圓心兩側(cè)一定范圍內(nèi)的光線能通過玻璃磚

C.通過圓心的光線將沿直線穿過玻璃磚不發(fā)生偏折

D.圓心兩側(cè)一定范圍外的光線將在曲面產(chǎn)生全反射

BCD[垂直射向界面的光線不偏折，因而光束沿直線平行射到半圓面上.其

中通過圓心的光線將沿直線穿過不發(fā)生偏折，入射角為零.由中心向外的光線，

在半圓面上進(jìn)入真空時(shí)的入射角逐漸增大并趨近90。角，折射角一定大于入射

角，所以一定會(huì)發(fā)生全反射.]

◎考點(diǎn)二臨界角公式的分析和計(jì)算

4.（多選）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面A5C的單色光從空氣射

向E點(diǎn)，并偏折到產(chǎn)點(diǎn)，已知入射方向與邊AB的夾角為〃=30。，E、尸分別為

AB.5c的中點(diǎn)，貝!!（）

A.該棱鏡的折射率為小

B.光在廠點(diǎn)發(fā)生全反射

C.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小

D.從b點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行

AC[在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60。，折射角為30。，折射率為巾，故

A對(duì)；在邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)；由公式；I介=與,

可知C對(duì)；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束

平行，故D錯(cuò).]

5.某種液體的折射率為2,距液面下深方處有一個(gè)點(diǎn)光源，從液面上看液

面被光源照亮的圓形區(qū)域的半徑為（）

A.1/iB.hC.號(hào)hD.\l2h

C［設(shè)水面上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的半徑為r.如圖，光

線在圓形區(qū)域的邊緣恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C.

______0;

二三工7二

由sinC=4=1,得：C=30。，

114

根據(jù)幾何關(guān)系可知：「=乎比選項(xiàng)c正確.】

6.已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為C,貝（）（）

A.此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于在真空中的傳播速度的看下倍

B.該介質(zhì)對(duì)單色光的折射率等于六

olllL

C.此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長是在真空中波長的康倍

D.此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中的康倍

B［根據(jù)臨界角公式sinC=J得〃=舊方故B正確；

光在介質(zhì)中傳播速度0=，=c?sinC（c是光在真空中的傳播速度），故A錯(cuò)誤;

設(shè)光在真空中與介質(zhì)中波長分別為幾和九由0=：,

0=就

c=W，

得：n=j,

則得2mosinC,故C錯(cuò)誤；

光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，則此單色光在該介質(zhì)中的頻率與在真

空中頻率相等，故D錯(cuò)誤.］

7.有一束波長為6X10-7皿的單色光從空氣射入某種透明介質(zhì)，入射角為

45。，折射角為30。，則下列說法正確的是（）

A.介質(zhì)的折射率是左

B.這束光在介質(zhì)中傳播的速度是1.5X108m/s

C.這束光的頻率是5X1014Hz

D.這束光發(fā)生全反射的臨界角是30。

C[該介質(zhì)的折射率為〃=需需=6，A錯(cuò)誤；光在介質(zhì)中傳播的速度是

0=0=3?。m/s=￥^XIO*m/s,該束光的頻率為Hz=5X1014

1、歷

Hz,B錯(cuò)誤，C正確；因?yàn)椤旒印?二=方",該束光的全反射臨界角為45。，D錯(cuò)

ft/

誤.]

◎考點(diǎn)三光導(dǎo)纖維

8.關(guān)于光纖的說法，正確的是（）

A.光纖是由高級(jí)金屬制成的，所以它比普通電線容量大

B.光纖是非常細(xì)的特制玻璃絲，但導(dǎo)電性能特別好，所以它比普通電線衰

減小

C.光纖是非常細(xì)的特制玻璃絲，由內(nèi)芯和外套兩層組成，光纖是利用全反

射原理來實(shí)現(xiàn)光的傳導(dǎo)的

D.在實(shí)際應(yīng)用中，光纖必須呈筆直狀態(tài)，因?yàn)閺澢墓饫w是不能傳導(dǎo)光的

C[光導(dǎo)纖維的作用是傳導(dǎo)光，它是直徑為幾微米到一百微米之間的特制

玻璃絲，且由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的大.載有聲音、圖

像及各種數(shù)字信號(hào)的激光傳播時(shí)，在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，光纖具

有容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn).在實(shí)際應(yīng)用中，光纖是可以彎曲的，

選項(xiàng)C正確.]

9.光導(dǎo)纖維是利用光的全反射來傳輸光信號(hào)的.如圖所示，一光導(dǎo)纖維內(nèi)

芯折射率為〃1,外層折射率為〃2,一束光信號(hào)與界面夾角為a由內(nèi)芯射向外層,

要在界面發(fā)生全反射，必須滿足的條件是（）

A.m>m,a小于某一值

B.a大于某一值

C.ni>ii2,a大于某一值

D.ni<?2>a小于某一值

A[光在內(nèi)芯和外層的界面上發(fā)生全反射，則內(nèi)芯的折射率用大于外層的

折射率〃2,由于入射角要大于或等于臨界角，所以a應(yīng)小于某一值.故A正確，

B、C、D錯(cuò)誤.故選A.]

[B組素養(yǎng)提升練]

10.(多選)如圖所示，ABC為一玻璃三棱鏡的截面，一束光線MN垂直于

45面射入，在4C面發(fā)生全反射后從8C面射出，貝!!()

A

A.由5c面射出的紅光更偏向45面

B.由BC面射出的紫光更偏向45面

C.若NMN5變小，最先從AC面透出的是紅光

D.若NMNB變小,最先從AC面透出的是紫光

BC[在AC面發(fā)生全反射后從BC面射出時(shí)，所有光線在BC面上入射角

相等，由于玻璃對(duì)紅光的折射率最小，對(duì)紫光的折射率最大，根據(jù)折射定律得

到，在8C面上的折射角紅光的最小，紫光的最大，則由面射出的紫光更偏

向面，故A錯(cuò)誤，B正確；若NMN8變小，在AC面入射角減小，由于紅

光的臨界角最大，當(dāng)入射角減小，最先不發(fā)生全反射，最先從AC面透出，故C

正確，D錯(cuò)誤.故選B、C.]

11.(多選)如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓

半徑為r,外圓半徑為R,R=亞.現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透

明柱體,只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面5射出.設(shè)透明柱體的折射率為n,

光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為。若真空中的光速為c,貝!]()

Ah*--R—

A.〃可能為由B.〃可能為2

c.，可能為嘻D.r可能為舉

AB［根據(jù)題意可畫出光路圖如圖所示，則兩次全反射時(shí)「

的入射角均為45。，所以全反射的臨界角CW45。，折射率彳9K

〃27rl1。=啦,A、B正確；光在介質(zhì)中的傳播速度0=孑產(chǎn)

oil!一。tlIf

4,所以傳播時(shí)間r=巳2平，C、D錯(cuò)誤.］

12.如圖所示，足夠大的水平桌面上有一足夠大的平行玻璃磚.玻璃磚厚

度由=8cm.玻璃磚的折射率〃=/上表面被不透光黑紙覆蓋，黑紙中央有一

半徑R=8cm的圓形區(qū)域被挖去.圓形區(qū)域的圓心的正上方到玻璃磚的距離山

=6cm處有一點(diǎn)光源4.求桌面被照亮的區(qū)域面積S.（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效

數(shù)字）

條

4

［解析］作出光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系可知入射角正弦值sinN4c5=］

sinZACB

由折射定律可知〃=

sinNDCE'

3

可得折射角正弦值sinNDCE=g,

3

由幾何關(guān)系可知OE=ditanN￡>CE=0.08Xwm=0.06m,

桌面被照亮的區(qū)域面積S=n（DE+EO'）2.

其中E0'=8cm=0.08m,

解得S^6.2X10-2m2.

［答案6.2X10-2m2

13.如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD為

半徑為R的四分之一的圓周，圓心為0,光線從45面上的某點(diǎn)入射，入射角為

=45°,它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的。點(diǎn).

(1)畫出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖；

(2)求該棱鏡的折射率〃；

(3)求光線在該棱鏡中傳播的速度大小。(已知光在空氣中的傳播速度c=

3.0X108m/s).

［解析］(1)光路圖如圖所示.

⑵光線在5c面上恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C,sinC=^,cosC

y］n2—1

-n?

光線在AB界面上發(fā)生折射，折射角為=90。一C,由幾何關(guān)系得sin〃2=cos

C,由折射定律得〃=號(hào)覆，由以上幾式聯(lián)立解得〃=乎.

(3)光速1()8m/s.

［答案］⑴見解析圖⑵坐(3)祈X108

課后素養(yǎng)落實(shí)(十四)光的干涉

(建議用時(shí)：40分鐘)

［A組基礎(chǔ)鞏固練］

◎考點(diǎn)一雙縫干涉

1.光通過雙縫后在屏上產(chǎn)生彩色條紋，若用紅色和綠色玻璃各擋住一縫，

則屏上將出現(xiàn)（）

A.黃色的干涉條紋

B.紅綠相間的條紋

C.黑白相間的條紋

D.無干涉條紋

D[紅光和綠光的頻率不同，不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象.]

2.（多選）對(duì)兩列光波在空中疊加，以下說法中正確的是（）

A.不同顏色的光有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象

B.不同顏色的光不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.光的強(qiáng)度不同有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象

D.光的強(qiáng)度不同不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象

BC[兩列光波疊加是否發(fā)生干涉現(xiàn)象關(guān)鍵看兩列光波是否是相干光，即是

否滿足頻率相同、相位差恒定的條件，不同顏色的光頻率不同，所以不可能發(fā)

生干涉現(xiàn)象，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；光的強(qiáng)度不同，但仍有可能滿足相干條

件，也就是有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確，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，5為雙

縫屏，。為光屏.當(dāng)他讓一束陽光照射A屏?xí)r，C屏上并沒有出現(xiàn)干涉條紋，

他移走5后，。上出現(xiàn)一窄亮斑.分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是（）

----*-----4『C

:bp

二dr

A.單縫S太窄

B.單縫S太寬

C.S到Si和S2距離不相等

D.陽光不能作光源

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）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙

縫的擋板上，雙縫S和S2到單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的

屏上形成干涉條紋。屏上0點(diǎn)到雙縫Si和S2的距離相等，P點(diǎn)是距0點(diǎn)最近的

第一條亮條紋，如果將入射的綠光換成紅光或藍(lán)光，已知紅光波長大于綠光波

長，綠光波長大于藍(lán)光波長，則下列說法正確的是（）

單縫雙縫光屏

A.。點(diǎn)處出現(xiàn)紅光的亮條紋

B.紅光的第一條亮條紋在尸點(diǎn)的上方

C.。點(diǎn)處不出現(xiàn)藍(lán)光的亮條紋

D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方

AB[。點(diǎn)距離雙縫的路程差為0,該點(diǎn)為亮條紋，當(dāng)用紅光或藍(lán)光照射時(shí),

在O點(diǎn)也產(chǎn)生紅光的亮條紋或藍(lán)光的亮條紋，A正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)雙縫干涉

條紋間距公式和紅光的波長大于綠光的波長可知，紅光的條紋間距大于

綠光的條紋間距，所以紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方，B正確；同理可知，

藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的下方，D錯(cuò)誤.]

5.如圖所示，用頻率為/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Si、S2的距離之差|為一川應(yīng)為（）

D[出現(xiàn)暗條紋，說明Si、S2到P點(diǎn)距離之差為亨X（2〃-1）與，而；1=}

所以In—/2|===言，因此D是正確的.]

◎考點(diǎn)二薄膜干涉

6.下列現(xiàn)象中可以用薄膜干涉來解釋的是（）

A.雨后的彩虹

B.水面上的油膜在陽光照射下呈彩色

C.透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色

D.荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮

B[雨后的彩虹是色散現(xiàn)象，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩

色是衍射（第三節(jié)將會(huì)學(xué)到）現(xiàn)象，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水珠在陽光下晶瑩透亮是全反

射的結(jié)果，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；油膜在陽光照射下呈彩色是薄膜干涉的結(jié)果，故選

項(xiàng)B正確.]

7.用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜，所觀察到的干涉條紋為

（）

ABCD

B[薄膜的干涉是等厚干涉，同一條紋厚度相同，且條紋是水平的，故選B.]

8.劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在

另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈

形空氣薄膜.當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示.干涉條

紋有如下特點(diǎn)：（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）

任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定.現(xiàn)若在圖中裝置中抽去一

張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋

()

兩

張

紙

片

側(cè)視圖

甲乙

A.變疏B.變密C.不變D.消失

A[干涉條紋是由空氣薄膜的上下兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的，當(dāng)抽

去一張紙片后，劈形空氣薄膜傾角減小，相鄰明條紋（或暗條紋）變疏.]

9.（多選）在照相機(jī)鏡頭上常涂有增透膜，關(guān)于增透膜的說法正確的是（）

A.增透膜的厚度為綠光在真空中波長的:

B.增透膜的厚度為綠光在增透膜中波長的:

C.綠光從增透膜前后表面的反射光互相抵消

D.綠光從增透膜前后表面的反射光互相疊加使綠光振動(dòng)加強(qiáng)

BC［在選擇增透膜時(shí)，一般是使對(duì)人眼靈敏的綠色光在垂直入射時(shí)增透膜

前后表面反射的光相互抵消，因此增透膜的厚度應(yīng)等于綠光在薄膜中的波長的;

倍，從薄膜前后表面的反射綠光相互抵消，故B、C正確.故選：B、C.］

［6組素養(yǎng)提升練］

10.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A(yù)S1=O.75gm,

光屏上。點(diǎn)到雙縫Si、S2的距離之差A(yù)S2=1.5pm.若用頻率v=6.0Xl()i4Hz

的黃光照射雙縫，貝(1()

A.尸點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，2點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋

B.P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋，。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

B［由光的頻率V=6.0X1014HZ,知光的波長i=f=5X10-7m.p點(diǎn)到雙

縫S1、S2的距離之差A(yù)S1=O.75pm=7.5Xl()-7m=L5九。點(diǎn)到雙縫Si、S2的

距離之差A(yù)S2=1.5nm=15Xl()-7m=3九因此，p點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋，。點(diǎn)出現(xiàn)亮

條紋，故B正確.］

11.在楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，從兩個(gè)狹縫到達(dá)屏上的某點(diǎn)的光走過的路程相等，

該點(diǎn)即為中央亮條紋的位置(即k=0對(duì)應(yīng)的那條亮條紋)，雙縫屏上有上下兩狹

縫，設(shè)想在雙縫屏后用一塊極薄的透明玻璃片遮蓋下方的縫，則屏上中央亮條

紋的位置將()

A.向上移動(dòng)

B.向下移動(dòng)

C.不動(dòng)

D.可能向上移動(dòng)，也可能向下移動(dòng)

B［本題考查對(duì)形成明暗條紋條件的理解.雙縫到屏上中央亮條紋O點(diǎn)的

距離相等，當(dāng)下方的狹縫用一塊極薄的玻璃片遮蓋住后，由于波在玻璃中傳播

的波長變小，因此下縫到。點(diǎn)的距離內(nèi)的波長個(gè)數(shù)變多，所以屏上對(duì)應(yīng)的到雙

縫波長個(gè)數(shù)相等的點(diǎn)下移，即解上中央亮條紋的位置將向下移動(dòng)，故B正確.］

12.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更

不能長時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力.有人想用薄膜干涉的原

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?

=1.5,所要消除的紫外線的頻率v=8.1X1014Hz,那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”

的厚度至少是()

A.9.25X10FmB.1.85X10-7m

C.1.24X10-7mD.6.18X10-8m

C［為了減小紫外線對(duì)眼睛的傷害，應(yīng)使人射光分別從該膜的前后兩個(gè)表

面反射的光疊加后加強(qiáng)，則路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜

中的波長”的整數(shù)倍，即2d=Ml，(N=l,2,…).因此，膜的厚度至少是紫外線

在膜中波長的;.紫外線在真空中的波長是N=5=3.7Xl()-7m,在膜中的波長是

2r=^=2.47X10-7m,故膜的厚度至少是L24X10-7m,故C正確，A、B、D

錯(cuò)誤.故選C.］

13.如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用九=5X10-7皿的光照射，屏上o

點(diǎn)是中央亮條紋，屏上4點(diǎn)為第二級(jí)亮條紋所在處.若換用々=4X10-7m的光

照射時(shí)，屏上。點(diǎn)處是什么情況？屏上4點(diǎn)處又是什么情況？

［解析］從雙縫到屏上。點(diǎn)的距離之差，無論用何種頻率的光照射，路程差

總是零.所以。點(diǎn)仍然是亮條紋.

從雙縫到屏上A點(diǎn)的路程差d=S2A~SiA,用心光照射時(shí)為第二級(jí)亮條紋，

即d=2九

代入數(shù)據(jù)d=lXl(F6m,這個(gè)路程差1義IO"m對(duì)于波長為小的光波來說

1XIO"m_

4X10-7m=2-5,

即為半波長的奇數(shù)倍，A處為暗條紋

d=（2A+l）綠=0,±1,±2…）

一,4X10-7c

1X106m=(2A:+l)―?—m,即4=2

當(dāng)上=0時(shí)為第一級(jí)暗條紋，所以當(dāng)Jt=2時(shí)應(yīng)為第三級(jí)暗條線.

［答案］見解析

課后素養(yǎng)落實(shí)（十五）光的衍射和偏振

光

（建議用時(shí)：40分鐘）

［4組基礎(chǔ)鞏固練］

◎考點(diǎn)一光的衍射

i.（多選）下列現(xiàn)象中，能產(chǎn)生明顯衍射的是（）

A.光的波長比孔或障礙物的尺寸大得多

B.光的波長與孔或障礙物的尺寸差別不大

C.光的波長等于孔或障礙物的尺寸

D.光的波長比孔或障礙物的尺寸小得多

ABC［光能夠產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：光的波長與孔或障礙物的尺寸

差別不大，或波長明顯大于孔或障礙物的尺寸，故選A、B、C.］

2.（多選）用卡尺觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，下列說法中正確的是（）

A.卡尺形成的狹縫應(yīng)平行于日光燈，且狹縫遠(yuǎn)離日光燈，人眼也遠(yuǎn)離狹縫

進(jìn)行觀察

B.卡尺狹縫平行于日光燈觀察時(shí)，可觀察到中央為白色光帶，兩側(cè)為彩色

光帶，且彩帶平行于日光燈

C.狹縫由0.5mm寬度縮小到0.2mm,條紋間距變寬，亮度變暗

D.狹縫由0.5mm寬度擴(kuò)展到0.8mm,條紋間距變寬，亮度變暗

BC［用卡尺狹縫平行于日光燈，狹縫遠(yuǎn)離日光燈，眼睛應(yīng)靠近狹縫進(jìn)行觀

察，觀察到平行于日光燈的彩色條紋，且中央為白色條紋，A錯(cuò)誤、B正確；狹

縫越小，衍射現(xiàn)象越明顯，即條紋間距變寬，但亮度變暗，C正確、D錯(cuò)誤.]

3.（多選）沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵

暴時(shí)能見度只有十幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下（）

A.只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面

B.只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面

C.只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面

D.紅光比紫光更容易穿過沙塵到達(dá)地面

CD[據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件，發(fā)生沙塵暴時(shí)，只有波長較長的一部分光

線能到達(dá)地面，據(jù)知，到達(dá)地面的光是頻率較小的部分.紅光比紫光波長

大，更容易穿過沙塵，C、D正確.]

◎考點(diǎn)二激光

4.（多選）下列說法中正確的是（）

A.普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強(qiáng)弱信息，而全息照相技術(shù)還可以記

錄光波的相位信息

B.全息照片的拍攝利用了光的衍射原理

C.激光的出現(xiàn)使全息技術(shù)得到了長足的發(fā)展

D.立體電影的拍攝利用的是全息照相技術(shù)

AC[由全息照相的原理可知A正確；全息照相利用的是光的干涉，B錯(cuò)誤,

C正確；立體電影利用的是光的偏振，不是全息照相，故D錯(cuò)誤.]

5.（多選）下列說法正確的是（）

A.激光可用于測距

B.激光能量十分集中，只可用于加工金屬材料

C.外科研制的“激光刀”可以有效地減少細(xì)菌的感染

D.激光可用于全息照相，記錄下物體的三維信息

ACD[激光平行度好，即使在傳播了很遠(yuǎn)的距離之后，它仍保持一定的強(qiáng)

度，此特點(diǎn)可用于激光測距，A正確；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金

屬加工，激光醫(yī)療，激光美容，激光武器等，B錯(cuò)誤；激光具有很高的相干性，

可用于全息照相，由于它記錄了光的相位信息，所以看起來跟真的一樣，立體

感較強(qiáng)，D正確；由于激光亮度高、能量大，在切割皮膚等的同時(shí)，也能殺滅細(xì)

菌，C正確.]

6.（多選）激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重要的衛(wèi)星或飛船，激

光由地面激光站或空間激光動(dòng)力衛(wèi)星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓

激光束射入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高

溫高壓的燃?xì)饬鳎詷O大的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太

空.激光火箭利用了激光的（）

A.單色性好B.平行度高

C.高能量D.相干性好

BC[由于激光站與衛(wèi)星相隔距離遠(yuǎn)，為了減少能量損失，必須使激光具有

很好的平行度，同時(shí)使用激光的高能量.故選B、C.]

◎考點(diǎn)三光的偏振

7.（多選）準(zhǔn)分子激光器利用氤氣和氟氣的混合物產(chǎn)生激光刀，可用于進(jìn)行

近視眼的治療.用這樣的激光刀對(duì)近視眼進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)時(shí)間短、效果好、無

痛苦.關(guān)于這個(gè)治療，以下說法中正確的是（）

A.近視眼是物體成像在眼球中的視網(wǎng)膜的前面，使人不能看清物體

B.近視眼是物體成像在眼球中的視網(wǎng)膜的后面，使人不能看清物體

C.激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對(duì)眼睛進(jìn)行手

術(shù)

D.激光治療近視眼手術(shù)是對(duì)視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)

AC[激光手術(shù)是物理技術(shù)用于臨床醫(yī)學(xué)的最新成果.人的眼睛是一個(gè)光學(xué)

成像系統(tǒng)，角膜和晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，物體通過凸透鏡成像在視網(wǎng)膜上，

人就能看清楚物體.當(dāng)角膜和晶狀體組成的這個(gè)凸透鏡的焦距比較小，物體成

像在視網(wǎng)膜的前面時(shí)，人就不能看清物體，這就是近視眼，A對(duì)，B錯(cuò)；激光具

有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對(duì)眼睛進(jìn)行手術(shù)，C對(duì)；激光

手術(shù)不是修復(fù)視網(wǎng)膜，而是對(duì)角膜進(jìn)行切削，改變角膜的形狀，使眼球中的凸

透鏡的焦距適當(dāng)變大，物體經(jīng)過角膜和晶狀體后成像在視網(wǎng)膜上，D錯(cuò).]

8.（多選）對(duì)于自然光和偏振光，以下認(rèn)識(shí)正確的是（）

A.從太陽、蠟燭等普通光源直接發(fā)出的光是自然光

B.自然光在玻璃表面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光

C.電燈光透過偏振片，偏振片旋轉(zhuǎn)時(shí)看到透射光的亮度無變化，說明透射

光不是偏振光

D.自然光只有在通過偏振片后才能成為偏振光

AB[太陽、蠟燭等普通光源發(fā)出的光為自然光，包括在垂直光的傳播方向

上沿一切方向振動(dòng)的光，故選項(xiàng)A正確；自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表

面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光，故選項(xiàng)B正確；由于自然光在各個(gè)振

動(dòng)方向上的強(qiáng)度相同，所以旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)透射光的亮度不變，即旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)

亮度不變是因?yàn)槿肷涔馐亲匀还?，而不是因?yàn)橥干涔獠皇瞧窆?，選項(xiàng)C故錯(cuò)

誤；偏振現(xiàn)象是很普遍的，而不是只有通過偏振片后才能成為偏振光，平常見

到的絕大多數(shù)光都是偏振光，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]

9.（多選）下面關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用正確的是（）

A.自然光通過