高三物理光学专题复习

专题十六光学电磁波与相对论初步考点一光的折射与全反射1.(2021北京,2,3分)如图所示的平面内,光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖,出射光为b、c两束单色光。

下列说法正确的是()A.这是光的干涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度2.(2021天津,2,5分)光刻机是制造芯片的核心装备,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。

为提高光刻机清晰投影最小图像的能力,在透镜组和硅片之间充有液体。

紫外线进入液体后与其在真空中相比()A.波长变短B.光子能量增加C.频率降低D.传播速度增大3.(2021辽宁,4,4分)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。

比较内芯中的a、b两束光,a光的()A.频率小,发生全反射的临界角小B.频率大,发生全反射的临界角小C.频率小,发生全反射的临界角大D.频率大,发生全反射的临界角大4.[2021全国甲,34(1),5分]如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。

已知真空中的光速为3.0×108m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是s≤t<s(不考虑反射)。

5.[2018课标Ⅰ,34(1),5分]如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。

一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为。

若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角(填“小于”“等于”或“大于”)60°。

6.[2021湛江二模,16(1)]如图所示,容器中装有某种透明液体,深度为h,容器底部有一个点状复色光源S,光源S可发出两种不同频率的单色光。

液面上形成同心圆形光斑Ⅰ、Ⅱ,测得光斑Ⅰ的直径为d1,光斑Ⅱ的直径为d2。

光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。

A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。

专题14.1 几何光学一、单选题1．如图，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为1λ、2λ，频率分别为1f 、2f ，下列说法正确的是（ ）A ．12λλ<B ．12λλ>C ．12f f <D ．12f f >2．如图所示，一光导纤维内芯的折射率为n 1，外套的折射率为n 2，一束光信号与界面夹角为α由内芯射向外套，要在界面发生全反射，必须满足的条件是 （ ）A ．n 1>n 2，α小于某一值B ．n 1<n 2，α大于某一值C ．n 1>n 2，α大于某一值D ．n 1<n 2，α小于某一值3．如图所示，a 、b 为两束不同频率的单色光，以o 45的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直线OO '与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于N 点，入射点A 、B 到N 点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P 点，则下列说法正确的是（ ）A ．在真空中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度B ．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度C ．同时增大入射角（入射角始终小于o 90），则a 光在下表面先发生全反射D ．对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹间距比b 光的干涉条纹间距宽4．如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O 时，下列情况不可能发生的是（ ）A ．B ．C ．D ． 5．如图，一束单色光射向圆柱形玻璃砖的A 点，已知其入射角为i ，折射角为r ，玻璃砖的折射率为n = ）A ．要使单色光进入玻璃砖，入射角i 必须大于45︒B ．选择合适的入射角i ，可使单色光在玻璃砖内发射全反射C ．单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A 点入射时方向改变()2i r -D ．单色光第N 次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A 点入射时方向改变()22N i r r -+ 6．如图一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是由圆心O 点沿OP 方向射出，如图所示，则（ ）A ．AO 是红光，它穿过玻璃砖所需的时间短B ．AO 是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间长C ．BO 是红光，它穿过玻璃砖所需的时间长D ．BO 是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间短7．2021年春季，树德中学三校区均开展了高二学生的职业规划和体验活动，同学们都收获颇多。

几何光学三角形玻璃砖专题一、单选题1．如图所示是截面为直角三角形ABC 的玻璃砖，其中∠A =30，一束光线从AB 面的中点 M 平行于底边 AC 射入玻璃砖，已知AC =2a ，光在玻璃中的折射率n 3，真空中光速为c ，则光在该玻璃砖中的传播时间为（ ）A 3aB ．32a cC 33aD ．94a c2．如图所示，一横截面为等腰三角形的玻璃砖，底角为30°，底边BC 长为2a ，AP 与BC 垂直，O 为BP 中点。

一细光束平行于AB 边从O 点由空气射入玻璃砖。

已知玻璃砖对该光束的折射率n 3速为c 。

则光束（ ）A ．在AC 边不会发生全反射B 3倍C ．在玻璃砖内传播的光程为2aD ．从玻璃砖BC 边射出的位置与O 点的距离为a3．如图所示，330°。

两束相同的激光在与底边中垂线对称的位置，垂直底边从空气射入玻璃砖，已知光在空气中的传播速度为c ，则（ ）A ．光从玻璃砖射出的方向与入射方向夹角为60°B ．光从空气进入玻璃砖时，光子的动量变大C 3D ．光从玻璃到空气的全反射临界角为30°4．一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边未画出），AB 为直角边，45ABC ∠=︒；ADC为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。

此玻璃的折射率为1.5。

P 为一贴近玻璃砖放置的、与AB 垂直的光屏。

若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入玻璃砖，则（ ）A ．从BC 边折射出一束宽度与BC 边长度相等的平行光B ．屏上有一亮区，其宽度大于AB 边的长度C ．屏上有一亮区，其宽度等于AC 边的长度D ．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大5．某玻璃三棱镜的截面如图所示，∠B =30°，一束光线从AB 边上的M 点以平行于BC 的方向射入棱镜，经BC 边一次反射后，反射光线与AB 边平行。

则该棱镜对该束光线的折射率为（ ）A 3B 23C 2D 66．如图所示，等腰三角形ABC 为一棱镜的横截面，,30AB AC l B ==∠=︒。

高三物理光学知识点光学是高中物理的重要组成部分，对于高三的同学来说，系统掌握光学知识对于应对高考至关重要。

下面我们来详细梳理一下高三物理光学的主要知识点。

一、光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。

折射定律是理解光折射现象的关键，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

折射率是一个反映介质光学性质的物理量，它等于光在真空中的速度与光在该介质中的速度之比。

折射率越大，光在该介质中传播速度越慢。

通过折射定律和折射率，我们可以解决很多与光折射相关的问题，比如计算光线在不同介质中折射后的角度，以及解释生活中的一些折射现象，如筷子在水中“折断”、海市蜃楼等。

二、光的全反射当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角增大到某一角度，折射光线就会消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。

发生全反射的条件是：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。

临界角是一个重要的概念，它是指光从某种介质射向真空（或空气）时发生全反射时的最小入射角，其正弦值等于折射率的倒数。

全反射在生活中有很多应用，如光纤通信就是利用了光的全反射原理，让光在光纤内不断反射而实现信号传输。

三、光的干涉两列频率相同、振动情况相同、相位差恒定的光相遇时，会出现明暗相间的条纹，这种现象叫做光的干涉。

双缝干涉实验是研究光干涉的重要实验，通过这个实验可以得出光的波长与条纹间距之间的关系。

薄膜干涉也是常见的干涉现象，比如肥皂泡表面的彩色条纹、增透膜等都是薄膜干涉的应用。

四、光的衍射光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会偏离直线传播路径而绕到障碍物后面传播，这种现象叫做光的衍射。

衍射现象只有在障碍物或小孔的尺寸与光的波长相当或者比光的波长小时才会明显。

单缝衍射和圆孔衍射是常见的衍射现象。

衍射现象的研究让我们更深入地理解了光的波动性。

五、光的偏振光波是一种横波，光的振动方向与传播方向垂直。

高考物理专题复习《光学》规律总结
光的反射和折射：
1．光由光疏介质斜射入光密介质，光向法线靠拢。

2．光过玻璃砖，向与界面夹锐角的一侧平移；
光过棱镜，向底边偏转。

4．从空气中竖直向下看水中，视深=实深/n
4．光线射到球面和柱面上时，半径是法线。

5．单色光对比的七个量：
6.常用解题方法 ①n sin sini =γ
n 大于1；大角比小角正弦 ②光路可逆 ③n
C =V ④n λ
λ=
⑤ 几何作图
⑥ n
1sinC = 光的本性：
1．双缝干涉图样的“条纹宽度”（相邻明条纹中心线间的距离）：
∆x L d =λ。

2．增透膜增透绿光，其厚度为绿光在膜中波长的四分之一。

3．用标准样板（空气隙干涉）检查工件表面情况：条纹向窄处弯是凹，向宽处弯是凸。

4．电磁波穿过介质面时，频率（和光的颜色）不变。

5．光由真空进入介质：V=c n ，
λλ=0
n 6．反向截止电压为
U 反，则最大初动能km E eU =反。

2021年高考专题复习测试：光学计算题（解析版）一、解答题1.（2021·辽宁模拟）截面为直角梯形的棱镜，制作材料的折射率n=1.5，其横截面如图所示，图中∠A= 60°，∠B=90°。

截面内一细束与AB边平行的光线，从棱镜AD边上的E点射入，经折射后射到AB边上。

求：（ⅰ）光线在AD边上发生折射的折射角的正弦值；（ⅱ）不考虑多次反射，求从BC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。

2.（2021·永州模拟）如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直．已知BD＝21cm，不考虑光在AC面的反射．求：（i）介质的折射率；（ii）光在介质中的传播时间．3.（2021·重庆模拟）将自然光引入室内进行照明是一种新型的绿色能源技术。

某科技兴趣小组设计了一种接收太阳光的实验装置，如图为过装置中心轴线的截面，上部的集光球是半径为R的某种均匀透明材料的R范围内的光束平行于PQ射半球体，下部为导光管，两部分的交界面是PQ。

若只有PQ上方高度ℎ=√32入后，能直接通过PQ面进入导光管（不考虑集光球内表面的反射），求该材料的折射率。

4.（2021·内江一模）如图所示，三角形ABC是横截面为直角三角形的三棱镜，其中∠A=60°，AB长度为20cm。

一束单色光从AC边上的D点射入棱镜，入射角为45°，进入棱镜后折射到BC边的中点，D、C两点间距离为10cm。

光在真空中的速度C=3×108m/s。

求：(i)三棱镜材料对这束单色光的折射率；(ii)光线从AC边射入到第一次从三棱镜射出所经历的时间。

5.（2021·成都模拟）对比钻石折射率是判断钻石真假的一种方法。

图（a）为某种材料做成的钻石示意图，其截面如图（b）所示，虚线为垂直于MN边的对称轴，∠AOB可以根据需要打磨成不同大小，现有光线从图示位置垂直于MN边射入该钻石内。

专题分层突破练13光学A组1.(2021辽宁沈阳实验中学高三模拟)对于光的认识,下列说法正确的是()A.光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大B.偏振光可以是横波,也可以是纵波C.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰D.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象2.(2020天津卷)新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。

志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温;防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。

红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能3.(2021北京门头沟高三一模)如图所示,一束白光通过三棱镜发生色散,a、b是其中的两束单色光,这两束光相比较()A.在真空中,a光的速度大B.在真空中,a光的波长长C.水对b光的折射率小D.光从水中射向空气,b光的临界角大4.如图所示,有三块等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个长方形。

从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射,在C、D处连续发生两次折射后射出。

若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是()A.v2>v1>v3B.v3>v1>v2C.v3>v2>v1D.v1>v2>v35.(多选)(2021湖北华中师大附中高三质量测评)用如图所示的装置观察光的全反射现象,将半圆形玻璃砖固定在量角器上,量角器的圆心O 与半圆形玻璃砖的圆心重合,半圆形玻璃砖可绕圆心O 旋转。

实验时将只含有红光和紫光的复色光,沿半径方向从量角器30°的刻度线射入半圆形玻璃砖,复色光被分成a 、b 两光束,a 沿180°刻度线方向射出,b 沿150°刻度线方向射出。

用双缝干涉测量光的波长一、知识点梳理1．实验目的(1)观察白光及单色光的双缝干涉图样． (2)掌握用公式Δx ＝ld λ 测定波长的方法．(3)会用测量头测量条纹间距离． 2．实验原理相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导如图所示，双缝间距d ，双缝到屏的距离l 。

双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0。

对屏上与P 0距离为x 的一点P ，两缝与P 的距离PS 1＝r 1，PS 2＝r 2。

在线段PS 2上作PM ＝PS 1，则S 2M ＝r 2－r 1，因d ≪l ，三角形S 1S 2M 可看作直角三角形。

则r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ)。

另x ≈l tan θ≈l sin θ则r 2－r 1＝d x l ， 若P 处为亮纹，则d xl ＝±k λ，(k ＝0，1，2，……)，解得x ＝±k l d λ。

(k ＝0，1，2……)，相邻两亮纹或暗纹的中心间距Δx ＝ld λ。

3．实验器材：双缝干涉仪：包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光屏、光具座、测量头及刻度尺等. 4．实验步骤 (1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上，如图所示． ②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏．④安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约为5～10 cm ，这时可观察到白光的干涉条纹．⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹． (2)测定单色光的波长①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹． ②使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图所示，记下手轮上的读数a 1；转动手轮，使分化板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a 2，得出n 个亮条纹间的距离为a ＝|a 2－a 1|，则相邻两亮条纹间距Δx ＝|a 2－a 1|n －1.③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l (d 是已知的)．④重复测量、计算，求出波长的平均值． ⑤换用不同的滤光片，重复实验．5．数据处理(1)条纹间距的计算：Δx ＝|a 2－a 1|n －1. (2)波长计算：λ＝dl Δx . (3)计算多组数据，求λ的平均值．6．注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件． (2)安装时，要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直．(3)光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近．(4)实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关． 7．误差分析实验中的双缝间距d 是器材本身给出的，因此本实验要注意l 和Δx 的测量．光波的波长很小，l 、Δx 的测量对波长的影响很大．(1)l 的测量：l 用毫米刻度尺测量，如果可能，可多次测量求平均值．(2)条纹间距Δx 的测定：Δx 利用测量头测量．可利用“累积法”测n 条亮纹间距，再求Δx ＝an －1，并且采用多次测量求Δx 平均值的方法进一步减小误差．二、针对练习1、某实验小组的同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。

光的波动性作业1 光的干涉(1)一、选择题(每小题5分,共50分)1两只普通的白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为( )A.两只灯泡的亮度不同.B.灯光的波长太短.C.它们是非相干光源.D.电灯发出的光不稳定.答案：C2.关于杨氏双缝下涉,下列说法正确的是( )A.该实验证明光具有波动性.B.凡波峰与波谷相遇处必为暗条纹.C.凡由同一光源发出的两束光线叠加后,总能形成干涉图像.D.干涉条纹的间距与光波的波长成正比.答案：ABD3.分别用橙光和绿光做双缝干涉实验(实验中双缝间的距离以及缝到屏的距离保持不变),下列说法正确的是( )A.橙光相邻亮纹的间距比绿光小,因为橙光的频率比绿光小.B.橙光相邻亮纹的间距比绿光小,因为橙光的波长比绿光小.C.橙光相邻亮纹的间距比绿光大,因为橙光的频率比绿光大.D.橙光相邻亮纹的间距比绿光大,因为橙光的波长比绿光大.答案：D4.如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是( )①单缝S的作用是为了增加光的强度.②双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.③当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹.④当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时,产生中央亮条纹.A.①B.①②C.②④D.②③答案：D5某单色光由水中射入空气时,正确的情况是( )A.频率不变、波长变短、波速变小B.频率不变、波长变长,波速变大C.频率变大、波长变长、波速变大D.频率变小、波长不变、波速变小答案：B6.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差△x=0.6坤1若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是( )A.用频率为f1的单色光照射时,出现明条纹.B.用频率为f2的单色光照射时,出现明条纹.C.用频率为f1的单色光照射时,出现暗条纹.D.用频率为f2的单色光照射时,出现暗条纹.答案：AD7关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是( )A.用同一种单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的单色条纹.B.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍.C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍.D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差一定为该色光半波长的奇数倍.答案：ABD8.在用A、B两平行狭缝作双缝干涉实验的装置中,屏上P点出现明条纹,那么双缝A和B到屏上P点的距离之差必为( )A.二分之一光波波长的奇数倍B.一个光波波长的奇数倍C.二分之一光波波长的偶数倍D.二分之一光波波长的整数倍答案：C9.从两支手电筒射出的光照到同一点上时,看不到干涉条纹这是因为( )A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源答案：D10一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹其原因是( )A.各色光的波K不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同.B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同.C.各色光的强度不同.D.各色光通过双缝的距离不同.答案：A二、填空题(每题5分,其10分)11.用单色光做双缝干涉实验时,双缝的作用是________；如果将入射光由红光变成紫光,则屏上干涉条纹变________；如果将双缝闯距减小,则屏上干涉条纹变________；如果将双缝到屏的距离变太,则屏上干涉条纹变_____.答案：提供相干光源,窄,宽,宽.12如图所示为杨氏双缝干涉示意图,小孔S1.、S2发出的光在像屏某处叠加时,如果光程差为________时就加强,形成明条纹如果光波波长是400mm,屏上O点与S1、S2距离差为1800nm,那么O处将是________条纹.答案：波长的整数倍,暗.三、计算题、论述题(共40分)13(8分)用单色光做双缝干涉实验,已知屏上一点P到双缝的路程差δ=1.5×10-6m,当单色光波长λ1=05μm时,P点将形成亮纹还是暗纹?若单色光波长λ2=O6μm呢?此时在中央亮纹和P点之间有几条暗纹?答案：亮,暗,两条14.(10分)一种红光在玻璃中的波长恰与一种绿光在真空中的波长相等.已知玻璃对红光的折射率是1.5,试求红光与绿光在真空中的波长之比及频率之比.答案：3：2,2：315.(10分)利用双缝干涉实验测量红光波长,已知双缝间距是O.5mm,缝到屏的距离是1m,数得300条暗条纹的总宽度是4.5mm,求此红光的波长.答案：752.5nm16.(12分)双缝干涉实验中,屏上一点P 到双缝的路程差是2.6x10-6m,若P 点是亮条纹,且在中央亮纹和P 点之间的亮纹不超过两条,光的波长可能是多少?若P 点是暗纹,从中央亮纹到P 点间还有一条亮纹,光的波长可能是多少?答案：m 106.26-⨯或6103.1-⨯m,61073.1-⨯m作业2 光的干涉(2)一、选择题(每小题6分,共84分)1.下列现象哪些是光的干涉造成的( )A.雨后天空出现的彩虹.B.隔着棱镜看到物体的边缘呈现的彩色.C.阳光下水面上油膜的彩色条纹.D.玻璃板的边缘处有时能看到彩色的光芒.答案：C2.薄膜干涉条纹产生的原因是( )A.薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加.B.同一束光线经薄膜前后两表面反射回来的光线相互叠加.C.入射到薄膜的光线和从薄膜反射回来的光线相互叠加.D.明条纹是波峰与波峰叠加而成,暗条纹是波谷与波谷叠加而成.答案：B 、3.关于照相机镜头表面的淡紫色薄膜,下面说法中正确的是( )A.它能增加各种入射光的反射效果.B.它对增加紫光的透射效果最佳.C.其厚度是绿光在空气中波长的1/4..D.其厚度是绿光在薄膜中波长的1/4.答案：D4.竖直放置的铁丝框中的肥皂膜,在太阳光照射下形成( )A.明暗相间的水平干涉条纹.B.明暗相间的竖直干涉条纹.C.彩色的水平干涉条纹.D.彩色的竖直干涉条纹.答案：C5.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低.从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( )A.λ81 B.λ41 C.λ21 D.λ答案：B6以下说法正确的是( )A.肥皂泡上呈现彩色花纹是光的色散现象.B.肥皂泡上呈现彩色花纹是光的干涉现象.C.水面上的油膜呈现彩色花纹,是油膜上下表面反射光叠加的结果.D.水面上的油膜呈现彩色花纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果.答案：BC7观察皂膜干涉图样时,正确的观察方法是( )A.皂膜水平放置,从上往下看.B.皂膜水平放置,背对入射光方向看过去.C.皂膜竖直放置,背对入射光方向看过去.D.皂膜竖直放置,迎着入射光方向看过去.答案：C8.观察皂膜干涉图样时,若入射光是红光,看到的图样将是( )A.水平的彩色条纹B.竖直的明暗相间条纹C.水平的明暗相间条纹D竖直的彩色条纹答案：C9.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置,所用的单色光是用普通光源加滤光片产生的检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面答案：C10肥皂泡在阳光照射下,表面呈现彩色的条纹,这是由于( )A.肥皂泡起到了类似三棱镜的作用,使太阳光发生了色散.B.肥皂泡表面各部分分别反射不同的色光.C.太阳光在肥皂膜泡内、外表面反射的两束光产生了干涉.D.以上说法都不正确.答案：C11白光照射到肥皂膜上出现彩色条纹,这是由于( )A.白光经膜的前表面反射的光与后表面反射的光相互干涉的结果.B.白光经膜前后表面反射的光与入射光相互干涉的结果.C.白光经膜的后表面反射的光与入射光相互干涉的结果.D.白光经膜的后表面折射的光与前表面折射的光相互干涉的结果.答案：A12.光学镜头涂一层薄膜叫做增透膜,以下说法正确的是( )A.增透膜的作用是为了减少光的反射损失,增强透射光的强度.B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4.C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4.D.因为增透膜的厚度一般选为适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色.答案：ACD13表面有一层油膜的玻璃片,当阳光照射时,可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样,对这两种现象的说法,正确的是( )A.两者都是色散现象.B.两者都是干涉现象.C.前者是干涉现象,后者是色散现象.D.前者是色散现象,后者是干涉现象.答案：C14.取两块平玻璃板,合在一起用手捏紧,会从玻璃板上看到彩色条纹,这是光的干涉现象有关这一干涉的以下说法正确的是( )A.这是上、下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果.B.这是上面那块玻璃板的上、下两个表面的反射光干涉的结果.C.这是两玻璃板间的空气薄层上、下两表面反射光相干涉的结果.D.这是下面那块玻璃板的上、下两个表面的反射光相干涉的结果.答案：C15.MgF 2对空气的折射率为1.38,为了减少玻璃表面的反射,在透镜表面涂上一层MgF 2薄膜,使5500A 的入射光全部不被反射,则此增透膜的厚度应为( )A.1000AB.1375AC.2750AD.5500A答案：A二、计算题(共16分)16.如果光的频率为ν,则照相机的增透膜的最小厚度为多少?(v 表示介质中的光速)答案：ν4v D = 作业3 光的衍射一、选择题(每小题5分,共60分)1对衍射现象的下述定性分析中,不正确的是( )A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象.B.衍射花纹图样是光波互相叠加的结果.C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据.D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论答案：D2.下列现象哪些是光的衍射产生的( )A.著名的泊松亮斑.B.阳光下茂密树阴下地面上的圆形亮斑.C.光照到细金属丝后在其后面屏上的阴影中间出现亮线.D.阳光经凸透镜后形成的亮斑.答案：AC3.在一次观察光衍射的实验中,观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样.那么障碍物应是(黑线为暗纹)( )A.很小的不透明的圆板.B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板.C.很大的不透明的圆板.D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板.答案：D4.点光源照射到一个障碍物,在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清,产生的原因是( )A.光的反射B.光的折射C.光的干涉D.光的衍射答案：D5.关于衍射的下列说法中正确的是( )A.衍射现象中衍射花样的明暗条纹的出现是光干涉的结果.B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象.C.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实.D.一切波都可以产生衍射.答案：AB6.把两支笔杆并在一起构成一个狭缝,使狭缝距离图甲约为30cm,并与图甲中的横线平行,眼睛紧靠狭缝,看到的图样是下列各图中的( )答案：C7一束平行单色光,通过双缝后,在屏上得到明暗相间的条纹,则( )A.相邻的明条纹或暗条纹的间距不等.B.将双缝中某一缝挡住,则屏上一切条纹将消失,而出现一亮点.C.将双缝中某一缝挡住,屏上出现间距不等的明、暗条纹.D.将双缝中某一缝挡住,则屏上条纹与原来一样,只是亮度减半.答案：C8.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,正确的是( )A.双缝下涉条纹是等间距的明暗相间的条纹.B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹.C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹.D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹.答案：AB9关于光的干涉和衍射现象,下面各种说法中正确的是( )A.光的干涉和衍射是相同的物理过程,只是干涉图样和衍射图样不同.B.光的干涉只能用双缝,而光的衍射只能用单缝.C.在双缝干涉过程中,也有衍射现象存在.D.单缝衍射过程中也存在着干涉现象.答案：CD10.在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列哪些说法是正确的( )A.缝越窄.衍射现象越显著.B.缝越宽,衍射现象越显著.C.照射光的波长越长,衍射现象越显著.D.照射光的频率越高,衍射现象越显著.答案：AC11.下列关于光的干涉和衍射的叙述中正确的是( )A.光的干涉和衍射都遵循光波的叠加原理.B.光的干涉呈黑白间隔条纹.C.光的衍射呈彩色条纹.D.光的干涉遵循光波叠加原理,光的衍射不遵循这一原理.答案：AB12.下列哪些现象是光的衍射产生的( )A.阳光下茂密的树阴下地面上的圆形亮斑.B.泊松亮斑.C.点光源照到不透明物体上,在物体背后的光屏上形成的阴影的边缘部分模糊不清.D.透过树叶的缝隙观看太阳产生的光环.答案：BCD二、填空题(每题5分,共15分)13将个大的不透明障碍板中的正三角形扎从边长10cmn逐渐减小到零,让阳光从孔中通过在障碍板后面暗箱中的白屏上看到的现象是________________________.(要求按顺序填写)答案：与孔相同的亮斑,太阳的小孔成像,衍射图像,一片黑暗14.右图是通过游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽灯线光源__________时所拍下的四张照片,这四张照片表明了光通过单狭缝后形成的图样.从照片(1)到(4)的图样分析可知,游标卡尺两测脚间的宽度是由____________变____________的；照片(4)中间条纹的颜色应是____色.答案：衍射,大,小,彩15.用单色光做双缝干涉实验时,双缝的作用是____________；如果将入射光由红光变紫光,则屏上干涉条纹变____________,如果用黑纸挡住一条缝,那么屏上将看到光的____________图像.答案：提供相干光源,窄,衍射.三、计算题、说明题(共25分)16.(12分)用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,下列几种情况中,在小孔后面的光屏上各看到什么现象?(1)小孔的直径为1cm；(2)小孔的直径为1mm；(3)小孔的直径为O.5μm答案：略17.(13分)某色光在某种液体中的传播速度为1.5×108m／s,波长为250nm求：(1)此液体的折射率；(2)此色光从液体射入空气时,产生全反射的临界角；(3)此色光在空气中能产生明显衍射时小孔的孔径是多少微米?答案：(1)n=2,(2)30°,(3)0.5μm作业4 光的电磁说光的偏振一、选择题(每小题4分,共40分)1对于光的偏振,以下认识哪些是止确的( )A.振动方向只在某一个平面内的光是偏振光.B.从电灯等光源直接发出的光本身就是偏振光.C.转动偏振片去看电灯光.看到透射光亮度无变化.说明透射光不是偏振光.D.光的偏振现象使人们认识到光是一种横波.答案：AD2.认为光波和无线电波都是电磁波的理由以下几方面,其中不正确的是( )A.真空中传播速度相同.B.都不需要介质传播.C.都能发生反射、衍射、折射等现象.D.都是由振荡电路中自由电子的运动产生的.答案：D3下面说法正确的是( )A.光的电磁说不仅说明光具有波动性,同时也说明了光的物质性.B.光与电磁波传播的速度永远相同.C.光的电磁本性说明.在相同条件下凡是电磁波能发生的现象,光也一定能发生.D.光这种电磁波与无线电波只是在很多性质上相同,还有本质的差别.答案：A4.对红外线的作用和来源正确的叙述是( )A.一切物体都在不停地辐射红外线.B.红外线有很强的荧光效应.C.红外线最显著的作用是热作用.D.红外线容易穿过云雾烟尘.答案：ACD5根据电磁波谱,下列各种电磁波范围互相交错重叠,且波长顺序由短到长排列的是( )A.微波、红外线、紫外线B.γ射线、x射线、紫外线C.紫外线、红外线、无线电波D.紫外线、X射线、γ射线答案：B6.关于γ射线和X射线,以下说法正确的是( )A.都是波长极短、频率很高的电磁波.B.都是原子的内层电子受激发后产生的.C.都是原子核受激发后产生的.D.γ射线和x射线是波长很长的电磁波.答案：A7关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是( )A.太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱.B.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱.C.进行光谱分析时,可以利用明线光谱,不能用连续光谱.D.我们观察月亮射来的光谱,可以鉴定月亮的化学组成.答案：BC8.各种电磁波产生的机理不同,下面给出的几组电磁波中,哪一组中的电磁波都是由原子外层电子受激发后产生的( )A.红光、紫光、伦琴射线B.微波、红外线、紫光、紫外线C.无线电波、微波、红外线D.黄光、绿光、紫光答案：D9.一种电磁波入射到半径为1m的孔上可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱的区域是( )A.γ射线B.可见光C.无线电波D.紫外线答案：C10电视机、空调机等许多家用电器都配有遥控器,用它产生的光能方便地控制用电器的使用；验钞机发出的光能使钞票上荧光物质发光.对于它们发出的光线,下列说法中正确的是( )A.遥控器、验钞机发出的光部是红外线.B.遥控器、验钞机发出的光都是紫外线.C.验钞机发出的光都是红外线,遥控器发出的光是紫外线.D.验钞机发出的光是紫外线,遥控器发出的光是红外线.答案：D二、填空题(每题5分,共15分)11.光和无线电波都是___________波,它们在真空中的传播速度都等于________m ／s,且传播时可以不依赖________,首先提出光是一种电磁波的科学家是________.答案：电磁,8103⨯,介质,麦克斯韦12.各种电磁波产生的机理不同,无线电波是由________________产生的,红外线、可见光、紫外线是由________产生的；x 射线是由________产生的；γ射线则是由________产生的.答案：震荡电路中自由电子周期性运动；原子外层电子受激发；原子内层电子受激发；原子核受激发.13.电灯S 发出的光a 穿过偏振片A 后变为光b(如图所示),又穿过偏振片B 而被P 处眼睛看到,则其中光b 是________(填“自然光”或“偏振光”)；若人眼此时看到透过B 的光最强,则将B 转过________.角度时,人眼看到的光最弱. 答案：偏振光；90°三、计算题(共45分)14.(6分)当戴上偏振片眼镜观察水面时,能够清楚地看到水中的游鱼,试解释其中的道理从水而反射的光对人眼产生干扰,使人不能清楚看清水池中的东西,从水面反射的光中包含很多偏振光,偏振片眼镜可以不让这些偏振光进入眼睛,则水池内部的情景可以清楚地被观察到.答案：略15.(7分)当入射角i 与折射角γ,之和恰为90°时,从介质界面反射的光便成为偏振光.在折射率为1.5的玻璃表面要使反射光成为偏振光,光线的入射角应为多少?答案：56.3°16.(10分)伦琴射线的频率范围是3×1016～3×1020Hz,在真空中,伦琴射线的波长范围应该是多少?答案：1210-～810-m 17.(10分)紫光在真空中的波长与绿光在水中的波长相等,水对绿光的折射率为4/3,则紫光的频率与绿光的频率之比是多少?答案：4:318.(12分)频率为5×1014Hz 的黄光,从空气中射入折射率为号的水中,求：(1)黄光在水中的速度：(2)黄光从空中进入水中,波长改变了多少?答案：(1)81025.2⨯m/s(2)减小7105.1-⨯m 作业5 激光一、选择题(每小题6分,共42分)1下列说法正确的是( )A.激光是自然光被放大而产生的.B.激光是原子受激发射而得到加强的光.C.激光只是比普通光能量大.D.激光的传播速度比普通光大.答案：B2.下列说法正确的是( )A.激光可用于测距.B.激光能量十分集中,可用以加工金属或非金属材料.C.外科研制一种新型“激光刀”有效减少细菌的感染.D.激光用于全息照相.有独特优点.答案：ABCD3.利用激光很容易实现光的干涉.这是因为( )A.激光的亮度高B.激光的方向性好.C.激光光束中光子的频率、初相、偏振方向几乎相同.D.激光的能量集中.答案：C4下列应用激光的事例中错误的是( )A.利用激光进行长距离精确测量.B.利用激光进行通信.C.利用激光进行室内照明.D.利用激光加工坚硬材料.答案：C5.以下哪些说法是正确的( )①光的偏振现象说明光是电磁波.②紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的.③泊松亮斑是一种光的衍射现象.④原子的自发辐射而得到加强的光是激光.A.③B.②③C .①②③④D.①②③答案：B6一激光器发光功率为P,发出的激光在折射率为n 的介质中波长为λ,c 表示光在真空中的速度,h 表示普朗克恒量,下列说法中正确的是( )A.该光在真空中的波长为n λ.B.该光的频率为c/λ.C.该激光器在t 时间内辐射的光子数为hc Pt λ. D.该光的频率为λn c . 答案：AD7.纳米科技是跨世纪新科技,将激光束的宽度聚集到纳米级范围内可恢复人体已损坏的器官,对DNA 分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除,这主要是利用激光的( )A.单色性.B.方向性.C.高能量.D.偏振性.答案：BC二、填空题(每题6分,共18分)8.激光是由于________的光,光源在极短时间内辐射出________等所有特征完全相同的光子,这种光就称为激光. 答案：原子受激发得到加强；频率,发射方向,初相和发射方向.9.普通光源是大量原子________发光,而激光器中发出的是________的光,它具有一系列不同于普通光源的性质. 答案：自发辐射,受激辐射10、激光具有________、________、________、________特殊性质.答案：方向性好,亮度高,相干性好,单色性好.三、计算题、说明题(共40分)11.(10分)列举激光的应用,并想像激光在我们生活中还可以有哪些应用?答案：利用激光的特性,激光被应用于激光通信、测距、定向、激光加工、雷达、医学、显微光谱分析、全息等.12.(14分)激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲.现有一红宝石激光器,发射功率为p=10×1010w,所发射的每个光脉冲持续的时间△t 为1.0×1O -11s,波长λ为6934nm,问每列光脉冲的长度L 是多少?其中含有的光子数n 是多少?答案：3103-⨯m,17105.3⨯个13.(16分)一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率P=1000w,出射的光束截面积S=1.00mm 2试问当该光束垂直射到一物体平面上时,可能产生的光压的最大值为多?已知对于波长为λ的光束,其每一个光予的动量为p=h/λ.(h 为普朗克常量)答案：6.67Pa 作业6 单元训练卷一、选择题(每小题4分,共44分)1.下列哪些现象属于光的干涉( )A.阳光透过棱镜在墙壁上形成的彩条.B.雨后天空中出现的彩虹.C.阳光下水面上油膜的彩色条纹.D.透过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒.答案：C2.太阳连续光谱中有许多暗线,它们对应善某些元素的特征谱线产生这些暗线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素.B.太阳内部缺少相应的元素.C.太阳表面大气层中存在着相应的元素.D.太阳内部存在着相应的元素.答案：C3.认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几方面,不正确的理由是( )A.在真空中的传播速度相同.B.都能发生反射、衍射、折射等现象.C.传播都不依靠别的介质.D.都是由振荡电路中的自由电子的运动产生的.答案：D4.在双缝干涉实验中,若在屏与狭缝之间紧靠下面一条狭缝处加上一块厚的小玻璃、.在屏上出现的干涉条纹位置,跟不加玻璃时的相应的这些干涉条纹位置相比较,则( )A 相同B.上移C 下移D.转过90°答案：C5.在双缝干涉实验中,以下说法正确的是( )A.把入射光由黄光变为紫光,相邻两明条纹的距离变窄.B.若把双缝中的一条缝遮住,屏上出现一条亮线.C.若使屏远离双缝,干涉条纹间距离变宽.D.若将入射光改为白光,屏上将出现彩色条纹.答案：ACD6.高墙外的人对墙喊话,墙里的人只能听到声音,但看不见人这是由于( )A.光波是电磁波,而声波是机械波.B.光波是横波,而声波是纵波.。

专题11 光学熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图．加深对折射率、全反射、临界角概念的理解．并能结合实际，解决问题．同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情景和数学几何知识结合的分析能力的培养．物理光学部分应遵循历史发展线索，理解干涉、衍射、偏振等现象，并能解释生活中的相关物理现象．光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用．一、几何光学的常见现象描述透明介质对光线的偏折作用太阳光是复色光；二、光的干涉、衍射和偏振现象λ＝【特别提醒】(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同.三、光电效应及光的波粒二象性只能预测粒子在某区域出现的概率考点一、光的折射、全反射例1．(2016·四川理综，5，6分)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN 是法线，AO 、BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i 和折射角r ，作出sin i －sin r 图象如图乙所示，则( )A ．光由A 经O 到B ， n ＝1.5 B ．光由B 经O 到A ，n ＝1.5C ．光由A 经O 到B ，n ＝0.67D ．光由B 经O 到A ，n ＝0.67【变式探究】(2015·四川理综，3，6分)直线P 1P 2过均匀玻璃球球心O ，细光束a 、b 平行且关于P 1P 2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示．a 、b 光相比( )A ．玻璃对a 光的折射率较大B ．玻璃对a 光的临界角较小C ．b 光在玻璃中的传播速度较小D ．b 光在玻璃中的传播时间较短【答案】C 【解析】从题图中看出，b 光线进入玻璃后偏折程度较大，因此玻璃对b 光折射率大，A 错误．根据sin C ＝1n 知，折射率大的临界角小，B 错误．根据v ＝c n知，折射率大的传播速度小，C 正确．由几何关系知，b 在玻璃中运动路程长，结合b 的传播速度小，可知b 在玻璃中的传播时间较长，D 错误．考点二、光的折射、全反射的计算如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A ＝30°，∠B ＝60°.一束平行于AC 边的光线自AB 边的P 点射入三棱镜，在AC 边发生反射后从BC 边的M 点射出．若光线在P 点的入射角和在M 点的折射角相等．(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC 边是否有光线透出，写出分析过程．(不考虑多次反射) 【解析】(1)光路图如图所示，由反射定律可知∠PNA ＝∠MNC ⑥联立④⑤⑥式得∠PNA ＝r⑦ 由几何关系得r ＝30°⑧联立①②⑧式得n ＝3⑨(2)设在N 点的入射角为i ″，由几何关系得i ″＝60° ⑩ 此三棱镜的全反射临界角满足n sin θc ＝1○11 由⑨⑩⑪式得θc ＝arcsin33，有i ″>θ c○12此光线在N 点发生全反射，三棱镜的AC 边没有光线透出． 【答案】 (1)3 (2)没有；理由见解析【变式探究】一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n ＝2.(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？(2)一细束光线在O 点左侧与O 相距32R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．【解析】 (1)在O 点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示．由全反射条件有sin θ＝1n ＝22，即θ＝45° ① 由几何关系有OE ＝R sin θ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l ＝2OE ③联立①②③式，代入已知数据得l ＝2R④【答案】 (1)2R (2)O 点左右侧与O 相距32R 处 考点三、光的波动性例3．(2016·天津理综，2，6分)如图所示是a 、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则( )A ．在同种均匀介质中，a 光的传播速度比b 光的大B ．从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角大D ．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大【变式探究】2015·浙江自选，13(1)，4分]以下说法正确的是( ) A ．真空中蓝光的波长比红光的波长长 B ．天空中的彩虹是由光的干涉形成的 C ．光纤通信利用了光的全反射原理 D ．机械波在不同介质中传播，波长保持不变【答案】C 【解析】真空中蓝光的波长比红光的波长短，A 错误．天空中的彩虹是由光的折射形成的，B 错误．光纤通信利用了光的全反射传递信息，C 正确．机械波在不同的介质中传播时频率不变，速度变化，因而波长会变化，D 错误．1．【2016·全国卷Ⅰ】【物理——选修3­4】(2)如图1­，在注满水的游泳池的池底有一点光源A ，它到池边的水平距离为3.0 m ．从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43.图1­(i)求池内的水深；(ii)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．（2）【答案】(i)2.6 m(ii)0.7 m【解析】(i)如图，设到达池边的光线的入射角为i ，依题意，水的折射率n ＝43，光线的折射角θ＝90°，由折射定律有式中，i ′是光线在水面的入射角．设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a ，由几何关系有 sin i ′＝aa2＋h2⑤ x ＋l ＝a ＋h ′ ⑥式中h ′＝2 m ，联立③④⑤⑥式得x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3723－1 m≈0.7 m ⑦ 2．【2016·全国卷Ⅲ】【物理——选修3­4】(2)如图1­所示，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．图1­（2）【答案】150°由题意MA⊥AB所以∠OAM＝60°设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示．设光线在M点的入射角为i、折射角为r，在N点的入射角为i′，反射角为i″，玻璃折射率为n.由于△OAM为等边三角形，有i＝60°④由折射定律有sin i＝n sin r⑤代入题给条件n＝3得r＝30°⑥作底面在N点的法线NE，由于NE∥AM，有i′＝30°⑦根据反射定律，有i″＝30°⑧连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有∠MNO＝60°⑨由⑦⑨式得∠ENO＝30°⑩于是∠ENO为反射角，ON为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β＝180°－∠ENO＝150°⑪.3．【2016·天津卷】图1­是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则( )图1­A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大4.【2016·江苏卷】B．【选修3­4】(2)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的________相同．如图1­所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹．图1­B．（2）【答案】频率C【2015·重庆·11（1）】1．虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如题11图1所示.M 、N、P、Q点的颜色分别为A．紫、红、红、紫 B．红、紫、红、紫 C．红、紫、紫、红 D．紫、红、紫、红1．【答案】A【解析】白光中的可见光部分从红到紫排列，对同一介质的折射率，由折射定律知紫光的折射角较小，由光路可知，紫光将到达M点和Q点，而红光到达N点和P点，故选A。

一、机械振动和机械波1．简谐运动的图象信息(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期。

(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。

(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向。

2．机械波的传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。

(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。

(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。

(4)波经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝λT＝λf。

二、光的折射和全反射对折射率的理解(1)公式：n＝sin θ1 sin θ2(2)折射率由介质本身的性质决定，与入射角的大小无关。

(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质，光疏介质不是指密度小的介质。

(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。

(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝c n。

三、光的波动性1．三种现象：光的干涉现象、光的衍射现象和光的偏振现象。

2．光的干涉(1)现象：光在重叠区域出现加强或减弱的现象。

(2)产生条件：两束光频率相同、相位差恒定。

(3)典型实验：杨氏双缝实验。

3．光的衍射(1)现象：光绕过障碍物偏离直线传播的现象。

(2)产生条件：障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或更小。

(3)典型实验：单缝衍射、圆孔衍射和不透明圆盘衍射。

四、电磁波1．电磁波是横波：在传播方向上的任一点，E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直。

2．电磁波的传播不需要介质：电磁波在真空中的传播速度与光速相同，即c＝3×108 m/s。

3．电磁波具有波的共性：能产生干涉、衍射等现象。

高考物理专题复习《光学》高考真题1、（2022·山东卷·T10）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝1S，2S的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。

同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。

下列描述正确的是（）A. 图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B. 遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C. 照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹2、（2022·山东卷·T7）柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆，左则是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45︒，AC中点为B。

a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。

保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（）A. 仅有a光B. 仅有b光C. a、b光都可以D. a、b光都不可以3、（2022·全国乙卷·T17）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。

普朗克常量为h = 6.63 × 10 -34J⋅s。

R约为（）A. 1 × 102mB. 3 × 102mC. 6 × 102mD. 9 × 102m4、（2022·浙江6月卷·T8）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（）A. 气泡表面有折射没有全反射B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”C. 气泡表面有折射和全反射D. 光射入气泡干涉形成“亮斑”5、（2022·浙江6月卷·T4）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A. 用复色光投射就看不到条纹B. 明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C. 把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D. 蓝光干涉条纹的间距比红光的大6、（2022·浙江1月卷·T11）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四∆时，b、c、d 条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。

高考物理专题复习：光的干涉一、单选题1．以下光源可作为相干光源的是（）A．两个相同亮度的烛焰B．两个相同规格的灯泡C．双丝灯泡D．出自一个点光源的两束光2．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．3．小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都有彩色花纹。

这是由于下列哪种原因形成的（）A．光的偏振B．光的干涉C．光的折射D．光的衍射4．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（）A．在真空中a、b、c三色光的传播速度相同B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从介质中沿某方向射入空气，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射5．一半球形玻璃砖，C点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。

与直线OO′平行且到直线OO′距离相等的a、b两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P 点，以下判断正确的是（ ）A ．真空中单个a 光光子的能量大于b 光光子的能量B ．a 光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长C ．若a 光、b 光从同一介质射入真空，a 光发生全反射的临界角大于b 光D ．若用a 、b 分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距a 光小于b 光6．用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。

下列关于该区域薄膜厚度d 随坐标x 的变化图像，可能正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．7．一半球形玻璃砖，C 点为其球心，直线OO ′与玻璃砖上表面垂直，C 为垂足，如图所示，与直线'OO 平行且到直线'OO 距离相等的a 、b 两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P 点，以下判断正确的是（ ）A ．a 光折射率大于b 光折射率B ．a 光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长C ．若a 光、b 光从同一介质射入真空，a 光发生全反射的临界角大于b 光D ．若用a 、b 分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距a 光小于b 光8．如图所示是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝1S ，2S ，经过1S ，2S 的两束光到达屏上时会产生干涉条纹。