第60頁（共60頁）2021-2025年高考物理真題知識點(diǎn)分類匯編之光學(xué)（二）一．選擇題（共12小題）1．（2024?山東）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（）A．滾珠b、c均合格 B．滾珠b、c均不合格 C．滾珠b合格，滾珠c不合格 D．滾珠b不合格，滾珠c合格2．（2024?選擇性）某同學(xué)自制雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置：在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照射雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋，下列做法可以使相鄰兩條亮紋中心間距變小的是（）A．換用更粗的頭發(fā)絲 B．換用紅色激光照射雙縫 C．增大紙板與墻面的距離 D．減小光源與紙板的距離3．（2024?廣東）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同一路徑以θ角從MN面射入某長方體透明均勻介質(zhì)，折射光束在NP面發(fā)生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐漸增大，兩束光在NP面上的全反射現(xiàn)象會先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是（）A．在PQ面上，紅光比綠光更靠近P點(diǎn) B．θ逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失 C．θ逐漸增大時，入射光可能在MN面發(fā)生全反射 D．θ逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大4．（2024?貴州）一種測量液體折射率的V形容器，由兩塊材質(zhì)相同的直角棱鏡粘合，并封閉其前后兩端制作而成。容器中盛有某種液體，一激光束從左邊棱鏡水平射入，通過液體后從右邊棱鏡射出，其光路如圖所示。設(shè)棱鏡和液體的折射率分別為n0、n，光在棱鏡和液體中的傳播速度分別為v0、v，則（）A．n＜n0，v＞v0 B．n＜n0，v＜v0 C．n＞n0，v＞v0 D．n＞n0，v＜v05．（2024?浙江）如圖為水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，則（）A．激光在水和空氣中速度相同 B．激光在水流中有全反射現(xiàn)象 C．水在空中做勻速率曲線運(yùn)動 D．水在水平方向做勻加速運(yùn)動6．（2024?江蘇）用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，會觀察到（）A．兩鏡片都變亮 B．兩鏡片都變暗 C．兩鏡片沒有任何變化 D．左鏡片變暗，右鏡片變亮7．（2024?江蘇）現(xiàn)有一光線以相同的入射角θ，打在不同濃度NaCl的兩杯溶液中，折射光線如圖所示（β1＜β2），已知折射率隨濃度增大而變大。則（）A．甲折射率大 B．甲濃度小 C．甲速度大 D．甲臨界角大8．（2023?天津）下列哪個現(xiàn)象可以說明光是橫波（）A．水中氣泡因全反射顯得明亮 B．肥皂膜因干涉呈現(xiàn)彩色條紋 C．利用光的偏振呈現(xiàn)立體影像 D．單色光因單縫衍射產(chǎn)生條紋9．（2023?湖北）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（）A．12d B．22d C．d10．（2023?河北）制造某型芯片所使用的銀灰色硅片覆上一層厚度均勻的無色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈現(xiàn)深紫色。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面發(fā)生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光發(fā)生了干涉 D．薄膜厚度發(fā)生變化，硅片總呈現(xiàn)深紫色11．（2023?江蘇）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（）A． B． C． D．12．（2023?山東）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是（）A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動 B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動 C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動 D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動二．多選題（共4小題）（多選）13．（2024?甘肅）如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當(dāng)θ＝30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）A．該材料對紅光的折射率為3 B．若θ＝45°，光線c消失 C．若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光 D．若入射光a變?yōu)樽瞎猓饩€b和c仍然垂直（多選）14．（2024?湖南）1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)），平面鏡沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時，平面鏡意外傾斜了某微小角度θ，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是（）A．沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動 B．沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小 C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變 D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動（多選）15．（2024?廣西）如圖，S為單色光圖，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡反射到光屏上，從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個相干光源，設(shè)光源S到平面鏡和到光屏的距離分別為a和l，a?l，鏡面與光屏垂直，單色光波長為λ，下列說法正確的是（）A．光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為l2B．光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為laC．若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，此時單色光的波長變?yōu)閚λ D．若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx，則該液體的折射率為l（多選）16．（2024?全國）下列有關(guān)雙狹縫干涉條紋的敘述，哪些正確？（）A．狹縫間隔增加，干涉條紋之間的間距會增加 B．若將整個設(shè)備浸沒在水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，干涉條紋的間距會較在空氣中實(shí)驗(yàn)減小 C．照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，干涉條紋的間距會增加 D．如果用白光照射狹縫，在兩側(cè)第一亮帶中，藍(lán)色亮紋較紅色亮紋更接近中央亮帶 E．從一個暗紋移動到下一個暗紋，光程差的變化量會相差半個波長三．填空題（共1小題）17．（2024?福建）鍍有反射膜的三棱鏡常用在激光器中進(jìn)行波長的選擇。如圖，一束復(fù)色光以一定入射角i（i≠0）進(jìn)入棱鏡后，不同顏色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光輸出。若復(fù)色光含藍(lán)、綠光，已知棱鏡對藍(lán)光的折射率大于綠光，則藍(lán)光在棱鏡中的折射角（填“大于”“等于”或“小于”）綠光的折射角；若激光器輸出的是藍(lán)光，當(dāng)要調(diào)為綠光輸出時，需將棱鏡以過入射點(diǎn)O且垂直紙面的軸（填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動一小角度。四．解答題（共3小題）18．（2024?山東）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點(diǎn)，半徑為R；直角三棱鏡FG邊的延長線過O點(diǎn)，EG邊平行于AB邊且長度等于R，∠FEG＝30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以θ角入射到EF邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對該單色光的折射率均為1.5。（1）求sinθ；（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍。19．（2024?甲卷）一玻璃柱的折射率n=3，其橫截面為四分之一圓，圓的半徑為R，如圖所示。截面所在平面內(nèi)，一束與AB邊平行的光線從圓弧入射。入射光線與AB邊的距離由小變大，距離為h時，光線進(jìn)入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射。求此時h與20．（2024?全國）在“認(rèn)識電磁波”的實(shí)驗(yàn)單元，實(shí)驗(yàn)室中備有微波發(fā)射器和微波接收器各一個、平行金屬條偏振板（板面可轉(zhuǎn)動）兩片、刻度尺（當(dāng)作支架軌道）一個，以及其他所需實(shí)驗(yàn)儀器。（1）在微波發(fā)射器與接收器中放置一與xz平面平行之平行金屬條偏振板，其中金屬條沿z軸方向，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。微波沿+y方向入射，其電場振動方向在xz平面上，當(dāng)微波已穿過偏振板后，則穿透波的電場方向?yàn)檠剌S方向（填入x、y或z）。理由為何？（2）（a）寫出如何使用兩片偏振板來驗(yàn)證電磁波為橫波的實(shí)驗(yàn)步驟。（b）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明電磁波不是縱波而是橫波的理由。（3）承第（2）題，微波沿+y方向入射于兩片板面皆與xz平面平行的偏振板，關(guān)于接收器測量到的微波相對強(qiáng)度（測量值皆除以所測得之最大值）與兩偏振板金屬條間的夾角關(guān)系，下列選項(xiàng)何者正確？（單選）

2021-2025年高考物理真題知識點(diǎn)分類匯編之光學(xué)（二）參考答案與試題解析一．選擇題（共12小題）題號1234567891011答案CABABDACCCA題號12答案A二．多選題（共4小題）題號13141516答案ABCBCADBD一．選擇題（共12小題）1．（2024?山東）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（）A．滾珠b、c均合格 B．滾珠b、c均不合格 C．滾珠b合格，滾珠c不合格 D．滾珠b不合格，滾珠c合格【考點(diǎn)】薄膜干涉現(xiàn)象．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；光的干涉專題；理解能力．【答案】C【分析】根據(jù)薄膜干涉的形成分析出同一條干涉條紋各處空氣層的厚度相同，光的波程差相等，從檢驗(yàn)小球與標(biāo)準(zhǔn)小球在干涉條紋的位置判斷小球直徑是否合格。【解答】解：單色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面發(fā)生干涉，形成干涉條紋，光程差為兩塊玻璃距離的兩倍；根據(jù)光的干涉知識可知，同一條干涉條紋各處空氣層的厚度相同，光的波程差相等，即滾珠a的直徑與滾珠b的相等，滾珠b合格；不同的干涉條紋位置空氣層的厚度不同，光的波程差不同，即滾珠a的直徑與滾珠c的直徑不相等，則滾珠c的直徑不合格。綜上分析，ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c(diǎn)評】本題考查了薄膜干涉知識的應(yīng)用，要求考生能夠全面了解干涉條紋的特點(diǎn)，并能夠與滾珠合格的條件進(jìn)行聯(lián)系；在平常的教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生通過從實(shí)際生產(chǎn)生活中提取情境，進(jìn)而抽象出物理模型，達(dá)到解決問題的目的；本題考查考生對知識的理解和應(yīng)用，是新高考最常用的命題方式；本題強(qiáng)化了考生對所學(xué)知識在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的認(rèn)知，引導(dǎo)從“解題”到“解決問題”的能力轉(zhuǎn)變。2．（2024?選擇性）某同學(xué)自制雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置：在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照射雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋，下列做法可以使相鄰兩條亮紋中心間距變小的是（）A．換用更粗的頭發(fā)絲 B．換用紅色激光照射雙縫 C．增大紙板與墻面的距離 D．減小光源與紙板的距離【考點(diǎn)】光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距公式：Δx=L【解答】解：雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距為：Δx=Ldλ，其中：L為雙縫與屏之間的距離，dA、換用更粗的頭發(fā)絲，則雙縫間距d變大，會使相鄰兩條亮紋中央間距Δx變小，故A正確；B、換用紅色激光照雙縫，因紅色激光的波長大于綠色激光的波長，故相鄰兩條亮紋中央間距變大，故B錯誤；C、增大紙板與墻面的距離，即增大了L，則Δx變大，故C錯誤；D、減小光源與紙板的距離，公式中的L、d、λ均不變化，則Δx不變，故D錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了影響光的雙縫干涉條紋間距的因素，掌握雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距公式：Δx=L3．（2024?廣東）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同一路徑以θ角從MN面射入某長方體透明均勻介質(zhì)，折射光束在NP面發(fā)生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐漸增大，兩束光在NP面上的全反射現(xiàn)象會先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是（）A．在PQ面上，紅光比綠光更靠近P點(diǎn) B．θ逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失 C．θ逐漸增大時，入射光可能在MN面發(fā)生全反射 D．θ逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大【考點(diǎn)】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律．【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據(jù)光線的偏折程度分析出兩束光對應(yīng)的位置；根據(jù)角度的變化特點(diǎn)，結(jié)合全反射現(xiàn)象的發(fā)生條件完成分析；根據(jù)折射定律，結(jié)合入射角的變化趨勢分析出折射角的變化趨勢。【解答】解：A、在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率，則綠光的偏折程度更大，根據(jù)題意可知，綠光比紅光更靠近P點(diǎn)，故A錯誤；B、紅光的折射率小于綠光的折射率，根據(jù)全反射的臨界角公式sinC=1n可知，θ逐漸增大時，紅光C、全反射現(xiàn)象只能發(fā)生在由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)的時候發(fā)生，所以入射光不可能在MN面發(fā)生全反射，故C錯誤；D、根據(jù)折射定律可知，n=sinθsinα，θ逐漸減小，兩束光在MN故選：B?！军c(diǎn)評】本題主要考查了折射定律的相關(guān)應(yīng)用，熟悉光的傳播特點(diǎn)，結(jié)合全反射的發(fā)生條件和折射定律即可完成分析。4．（2024?貴州）一種測量液體折射率的V形容器，由兩塊材質(zhì)相同的直角棱鏡粘合，并封閉其前后兩端制作而成。容器中盛有某種液體，一激光束從左邊棱鏡水平射入，通過液體后從右邊棱鏡射出，其光路如圖所示。設(shè)棱鏡和液體的折射率分別為n0、n，光在棱鏡和液體中的傳播速度分別為v0、v，則（）A．n＜n0，v＞v0 B．n＜n0，v＜v0 C．n＞n0，v＞v0 D．n＞n0，v＜v0【考點(diǎn)】光的折射定律．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；理解能力．【答案】A【分析】根據(jù)折射定律求棱鏡相對于空氣的折射率；根據(jù)折射定律求解棱鏡相當(dāng)于某種液體的折射率，再比較棱鏡與某種液體折射率的大?。桓鶕?jù)折射率公式分別求解光在棱鏡和在某種液體中傳播速度的大小。【解答】解：由題圖可知，光從棱鏡射入液體時，折射角大于入射角，說明光線是由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，故棱鏡的折射率大于液體的折射率，即n＜n0。根據(jù)折射率公式，光在棱鏡中的傳播速度v0=聯(lián)立可知v0＜v。綜上分析，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題主要考查了折射定律和折射率公式的運(yùn)用；明確相對折射率的含義是解題的關(guān)鍵。5．（2024?浙江）如圖為水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，則（）A．激光在水和空氣中速度相同 B．激光在水流中有全反射現(xiàn)象 C．水在空中做勻速率曲線運(yùn)動 D．水在水平方向做勻加速運(yùn)動【考點(diǎn)】全反射的條件、判斷和臨界角；平拋運(yùn)動的概念和性質(zhì)；折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式．【專題】定性思想；推理法；平拋運(yùn)動專題；光的折射專題；全反射和臨界角專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度大小與折射率的關(guān)系，分析激光在水和空氣中速度大小是否相等；激光在水流中多次發(fā)生全反射，最終從水流的末端射出，類似于光在光導(dǎo)纖維中傳播；水在空中做平拋運(yùn)動，是勻變速曲線運(yùn)動，水在水平方向不受力，水平方向做勻速直線運(yùn)動?！窘獯稹拷猓篈、光在介質(zhì)中的傳播速度大小v=cnB、類似于光導(dǎo)纖維，激光在水流中多次發(fā)生全反射，最終從水流的末端射出，照亮了下面桶中的水，故B正確；CD、水在空中做平拋運(yùn)動，是勻變速曲線運(yùn)動，水在水平方向不受力，水平方向做勻速直線運(yùn)動，故CD錯誤。故選：B。【點(diǎn)評】本題考查了光的折射與全反射現(xiàn)象，以及平拋運(yùn)動的性質(zhì)與特點(diǎn)。水流導(dǎo)光的原理與光導(dǎo)纖維的原理相同，都是利用全反射現(xiàn)象設(shè)為應(yīng)用。掌握平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。6．（2024?江蘇）用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，會觀察到（）A．兩鏡片都變亮 B．兩鏡片都變暗 C．兩鏡片沒有任何變化 D．左鏡片變暗，右鏡片變亮【考點(diǎn)】光的色散現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理論證能力．【答案】D【分析】立體影院的特殊眼鏡的工作原理是利用了光的偏振特點(diǎn)，結(jié)合其工作原理分析出觀察到的現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓河昧Ⅲw影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，說明左鏡片偏振片的方向和光的偏振方向相同，右鏡片偏振片的方向和光的偏振方向垂直，當(dāng)手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度時，左鏡片的偏振片的方向與光的偏振方向垂直，則左鏡片變暗，右鏡片的偏振片的方向與光的偏振方向相同，則右鏡片變亮，故D正確，ABC錯誤；故選：D?！军c(diǎn)評】本題主要考查了生活中的光現(xiàn)象，理解光的特點(diǎn)，結(jié)合3D眼鏡的工作原理即可完成分析。7．（2024?江蘇）現(xiàn)有一光線以相同的入射角θ，打在不同濃度NaCl的兩杯溶液中，折射光線如圖所示（β1＜β2），已知折射率隨濃度增大而變大。則（）A．甲折射率大 B．甲濃度小 C．甲速度大 D．甲臨界角大【考點(diǎn)】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；全反射和臨界角專題；理解能力．【答案】A【分析】AB.根據(jù)折射定律求折射率，根據(jù)題意求濃度的大小關(guān)系；C.根據(jù)折射率公式求解傳播速度的大小關(guān)系；D.根據(jù)臨界角公式求臨界角的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)折射定律n由于β1＜β2因此n1＞n2，即甲溶液的折射率大；又因?yàn)槿芤旱恼凵渎孰S溶液濃度增大而變大，因此甲溶液的濃度大，故A正確，B錯誤；C.根據(jù)折射率公式v由于n1＞n2因此v1＜v2，即光在甲溶液中傳播的速度小，故C錯誤；D.根據(jù)臨界角公式sinC由于n1＞n2因此sinC1＜sinC2得C1＜C2，即甲的臨界角小，故D錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題主要考查了折射率定律、折射率公式和臨界角公式的理解和運(yùn)用，基礎(chǔ)題。8．（2023?天津）下列哪個現(xiàn)象可以說明光是橫波（）A．水中氣泡因全反射顯得明亮 B．肥皂膜因干涉呈現(xiàn)彩色條紋 C．利用光的偏振呈現(xiàn)立體影像 D．單色光因單縫衍射產(chǎn)生條紋【考點(diǎn)】光的偏振現(xiàn)象及原理；光的全反射現(xiàn)象；光的雙縫干涉圖樣；光的單縫衍射和小孔衍射．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；全反射和臨界角專題；光的干涉專題；光的衍射、偏振和電磁本性專題；理解能力．【答案】C【分析】光的偏振現(xiàn)象證明了光是橫波?！窘獯稹拷猓汗獾娜瓷洹⒐獾母缮?、光的衍射現(xiàn)象和光的偏振現(xiàn)象，證明了光具有波動性；光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步證明了光是橫波，利用光的偏振呈現(xiàn)立體影像可以說明光是橫波，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c(diǎn)評】本題主要考查了光的偏振現(xiàn)象，光的偏振證明了光是橫波。9．（2023?湖北）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（）A．12d B．22d C．d【考點(diǎn)】光的折射與全反射的綜合問題；光的折射定律．【專題】定量思想；控制變量法；全反射和臨界角專題；理解能力．【答案】C【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求出入射角，進(jìn)而求出折射率，再根據(jù)全反射作出光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系求出OQ邊上有光射出部分的長度。【解答】解：設(shè)光線在OQ界面點(diǎn)的入射角為α，折射角為β，幾何關(guān)系可知α＝30°由于光路可逆，根據(jù)折射定律可得n=光線射出OQ面的臨界條件為發(fā)生全反射，光路圖如圖所示光線在AB兩點(diǎn)發(fā)生全反射，有公式sinC=在AB兩個位置臨界角為45°，AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知AB＝2AC＝2CS由于∠QOP＝30°，所以2CS＝OS＝d故AB＝d故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c(diǎn)評】本題是幾何光學(xué)問題，畫出光路圖是解題的基礎(chǔ)，要知道通過折射定律和幾何知識的綜合應(yīng)用來求解。10．（2023?河北）制造某型芯片所使用的銀灰色硅片覆上一層厚度均勻的無色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈現(xiàn)深紫色。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面發(fā)生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光發(fā)生了干涉 D．薄膜厚度發(fā)生變化，硅片總呈現(xiàn)深紫色【考點(diǎn)】薄膜干涉條紋間距的影響因素及相關(guān)計(jì)算；光的衍射現(xiàn)象；光的色散現(xiàn)象；光的全反射現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力．【答案】C【分析】光的干涉是指兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區(qū)域始終加強(qiáng)，在另一些區(qū)域則始終削弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象，證實(shí)了光具有波動性。只有兩列光波的頻率相同，相位差恒定，振動方向一致的相干光源，才能產(chǎn)生光的干涉。單色光的干涉條紋是等間距明暗相間條紋，復(fù)色光產(chǎn)生彩色條紋。光的折射是光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，光的傳播方向發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。【解答】解：A．上述現(xiàn)象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要為光通過水珠發(fā)生的折射，上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理不相同，故A錯誤；BC．硅片呈現(xiàn)深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，滿足振動加強(qiáng)條件，振動加強(qiáng)，故B錯誤，C正確；D．根據(jù)光的干涉中相互加強(qiáng)的條件，可知當(dāng)薄膜的厚度發(fā)生變化時，滿足加強(qiáng)條件（厚度為波長的四分之一）的波長也會發(fā)生改變，導(dǎo)致硅片呈現(xiàn)的顏色發(fā)生變化，故D錯誤。故選：C。【點(diǎn)評】本題主要考查光的干涉的應(yīng)用，根據(jù)光的干涉產(chǎn)生條件解答。11．（2023?江蘇）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】光的折射定律．【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力．【答案】A【分析】分析大氣密度的變化，從而得知折射率的變化，當(dāng)光線由光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，結(jié)合折射定律分析光線的偏折方向，即可得知正確選項(xiàng)?！窘獯稹拷猓阂?yàn)榈厍虮砻娓浇諝獾恼凵渎孰S高度降低而增大，則太陽光斜射向地面的過程，總是由折射率較小的空氣射向折射率較大的空氣，即由光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)，光線始終會向靠近法線的方向偏折，法線為豎直方向上，故光線始終會向豎直方向偏折，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c(diǎn)評】本題主要考查了光的折射定律，理解折射率對光的傳播路徑的影響即可完成分析。12．（2023?山東）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是（）A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動 B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動 C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動 D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動【考點(diǎn)】薄膜干涉條紋間距的影響因素及相關(guān)計(jì)算．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)不同材料膨脹系數(shù)的不同分析空氣層厚度的變化；空氣層干涉形成的條紋是空氣層的上下表面的反射光干涉產(chǎn)生的，當(dāng)兩反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，可知薄膜干涉是等厚干涉，即可判斷條紋的移動方向。【解答】解：溫度升高時，G和C均發(fā)生熱膨脹，體積增大，已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，溫度升高，G比C膨脹明顯，石英板上升的高度比C上表面上升的高度大，則劈形空氣層厚度變大；從劈形空氣層的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋。根據(jù)條紋的位置與空氣層的厚度是對應(yīng)的，劈形空氣層厚度變大，同一厚度的空氣層向劈尖移動，條紋向劈尖移動，即條紋向左移動，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點(diǎn)評】本題考查光的干涉，解決本題的關(guān)鍵是知道薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的反射光干涉產(chǎn)生的，知道空氣薄層干涉是一種等厚干涉。二．多選題（共4小題）（多選）13．（2024?甘肅）如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當(dāng)θ＝30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）A．該材料對紅光的折射率為3 B．若θ＝45°，光線c消失 C．若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光 D．若入射光a變?yōu)樽瞎?，光線b和c仍然垂直【考點(diǎn)】光的折射與全反射的綜合問題．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；理解能力．【答案】ABC【分析】A.根據(jù)反射定律和折射定律求解折射率；B.根據(jù)臨界角公式求解臨界角，然后根據(jù)全反射的條件分析作答；C.根據(jù)反射定律分析光線的反射角，再分析反射光線是否會發(fā)生色散，然后作答；D.紫光與紅光的折射率不同，根據(jù)折射定律和反射定律分析作答?！窘獯稹拷猓篈.根據(jù)反射定律，反射角α＝θ＝30°由于反射光b和折射光c剛好垂直，因此折射角β＝180°﹣90°﹣α＝180°﹣90°﹣30°＝60°根據(jù)折射定律，該材料對紅光的折射率n=sinβsinθB.根據(jù)臨界角公式sinC當(dāng)θ＝45°時，入射角大于臨界角，入射光線在界面發(fā)生全反射，折射光線c消失，故B正確；C.入射光線a為白光，所有反射光的反射角都相同，反射光線b也為白光，故C正確；D.若入射光a變?yōu)樽瞎猓鶕?jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角不發(fā)生變化；根據(jù)折射定律n由于透明材料對紅光和紫光的折射率不同，因此折射角不同，所以光線b和c不能垂直，故D錯誤。故選：ABC?！军c(diǎn)評】本題主要考查了光的反射和折射，理解光發(fā)生全反射的條件，掌握折射定律和臨界角公式是解題的關(guān)鍵。（多選）14．（2024?湖南）1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)），平面鏡沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時，平面鏡意外傾斜了某微小角度θ，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是（）A．沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動 B．沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小 C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變 D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動【考點(diǎn)】光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；光的干涉專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．【答案】BC【分析】洛埃鏡實(shí)驗(yàn)與楊氏雙縫干涉原理相同，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式分析作答；作出平移后光的干涉加強(qiáng)點(diǎn)的示意圖，根據(jù)圖示確定加強(qiáng)點(diǎn)的平移方向。【解答】解：CD．根據(jù)題意畫出光路圖如圖所示，S發(fā)出的光與通過平面鏡反射光（可以等效成虛像S′發(fā)出的光）是同一列光分成的，滿足相干光條件。所以實(shí)驗(yàn)中的相干光源之一是通過平面鏡反射的光，且該干涉可看成雙縫干涉，設(shè)S與S′的距離為d＝2a，光源S到光屏的距離為l，代入雙縫干涉公式：Δx可得相鄰明紋的間距為：Δx則若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變，干涉條紋向遠(yuǎn)離A點(diǎn)的方向移動，故C正確，D錯誤；B、畫出平面鏡略與水平面有微小夾角的干涉光路圖，沿OA向右略微平移平面鏡，即圖中從①位置→②位置，由圖可看出雙縫的間距d增大，由Δx=lλ2A、如上圖所示，沿AO向左略微平移平面鏡，即圖中從②位置→①位置，由圖可看出干涉條紋向上移動，故A錯誤。故選：BC。【點(diǎn)評】雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置原理和相關(guān)表達(dá)式的分析和運(yùn)算，全面理解光的干涉原理。（多選）15．（2024?廣西）如圖，S為單色光圖，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡反射到光屏上，從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個相干光源，設(shè)光源S到平面鏡和到光屏的距離分別為a和l，a?l，鏡面與光屏垂直，單色光波長為λ，下列說法正確的是（）A．光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為l2B．光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為laC．若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，此時單色光的波長變?yōu)閚λ D．若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx，則該液體的折射率為l【考點(diǎn)】光的干涉現(xiàn)象；波長、頻率和波速的關(guān)系；光的反射現(xiàn)象．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；光的直線傳播和光的反射專題；光的干涉專題；理解能力．【答案】AD【分析】AB.本實(shí)驗(yàn)的原理相當(dāng)于雙縫干涉，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式求解作答；C.根據(jù)折射率公式求解光進(jìn)入蔗糖溶液的傳播速度，光從空氣中進(jìn)入蔗糖溶液，光的頻率不變，根據(jù)波長、頻率和波速的關(guān)系求波長；D.根據(jù)折射率公式求解光進(jìn)入某種透明溶液的傳播速度，根據(jù)波長、頻率和波速的關(guān)系求波長；根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式求折射率?！窘獯稹拷猓篈B.光源直接發(fā)出的光和被平面鏡反射的光實(shí)際上是同一列光，故是相干光，該干涉現(xiàn)象可以看作雙縫干涉，雙縫SS'之間的距離為d，則d＝2a，而光源S到光屏的距離看以看作雙孔屏到像屏距離l；根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式Δx=ldλ=C.光從空氣進(jìn)入蔗糖溶液，根據(jù)折射率公式，光的傳播速度v光從空氣中進(jìn)入蔗糖溶液，光的頻率不變，根據(jù)波長、頻率和波速的關(guān)系光在蔗糖溶液中的波長λ'=vD.單色光的頻率ν單色光在某種透明介質(zhì)中的傳播速度v光在某種透明介質(zhì)中的波長λ根據(jù)雙縫公式條紋間距公式Δx解得該透明溶液的折射率n'=l故選：AD?！军c(diǎn)評】考查干涉條紋的間距公式應(yīng)用，要理解該實(shí)驗(yàn)的原理，掌握波長、波速和頻率的關(guān)系，知道光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，光的頻率不變。（多選）16．（2024?全國）下列有關(guān)雙狹縫干涉條紋的敘述，哪些正確？（）A．狹縫間隔增加，干涉條紋之間的間距會增加 B．若將整個設(shè)備浸沒在水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，干涉條紋的間距會較在空氣中實(shí)驗(yàn)減小 C．照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，干涉條紋的間距會增加 D．如果用白光照射狹縫，在兩側(cè)第一亮帶中，藍(lán)色亮紋較紅色亮紋更接近中央亮帶 E．從一個暗紋移動到下一個暗紋，光程差的變化量會相差半個波長【考點(diǎn)】改變雙縫的間距判斷干涉條紋間距的變化；光的雙縫干涉圖樣．【專題】定性思想；歸納法；光的干涉專題；理解能力．【答案】BD【分析】根據(jù)Δx=Ldλ和v＝λ【解答】解：A、根據(jù)Δx=Ldλ可知，狹縫間隔B、若將整個設(shè)備浸沒在水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則光的傳播速度會減小，但光的頻率不變，根據(jù)v＝λf知波長會變短，根據(jù)Δx=LdC、照射狹縫的光的顏色從紅色切換為綠色，波長逐漸變短，根據(jù)Δx=LdD、如果用白光照射狹縫，根據(jù)Δx=LdE、暗條紋是因?yàn)楣鈴膬蓚€狹縫中傳到該位置時的光程差是半波長的奇數(shù)倍，從一個暗紋移動到下一個暗紋，光程差的變化量會相差一個波長，故E錯誤。故選：BD?！军c(diǎn)評】熟練掌握Δx=Ldλ和v三．填空題（共1小題）17．（2024?福建）鍍有反射膜的三棱鏡常用在激光器中進(jìn)行波長的選擇。如圖，一束復(fù)色光以一定入射角i（i≠0）進(jìn)入棱鏡后，不同顏色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光輸出。若復(fù)色光含藍(lán)、綠光，已知棱鏡對藍(lán)光的折射率大于綠光，則藍(lán)光在棱鏡中的折射角小于（填“大于”“等于”或“小于”）綠光的折射角；若激光器輸出的是藍(lán)光，當(dāng)要調(diào)為綠光輸出時，需將棱鏡以過入射點(diǎn)O且垂直紙面的軸逆時針（填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動一小角度?！究键c(diǎn)】光的折射定律．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力．【答案】小于，逆時針?！痉治觥扛鶕?jù)折射定律列式判斷折射角大小，結(jié)合圖像分析棱鏡如何旋轉(zhuǎn)才能使藍(lán)光輸出改為綠光輸出。【解答】解：根據(jù)折射定律可得n=sinisinr，由于透鏡對藍(lán)光折射率大于綠光，則透鏡中藍(lán)光折射角小于綠光折射角；若此時激光為藍(lán)光，要變?yōu)榫G光，根據(jù)n故答案為：小于，逆時針?！军c(diǎn)評】考查光的折射定律及其應(yīng)用，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析判斷。四．解答題（共3小題）18．（2024?山東）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點(diǎn)，半徑為R；直角三棱鏡FG邊的延長線過O點(diǎn)，EG邊平行于AB邊且長度等于R，∠FEG＝30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以θ角入射到EF邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對該單色光的折射率均為1.5。（1）求sinθ；（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍?！究键c(diǎn)】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律．【專題】定量思想；推理法；全反射和臨界角專題；分析綜合能力．【答案】（1）求sinθ為0.75；（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍是(0，【分析】（1）根據(jù)折射定律和幾何關(guān)系求入射角的正弦值；（2）根據(jù)幾何關(guān)系、臨界角公式求D點(diǎn)到E點(diǎn)的距離范圍?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)光在三棱鏡中的折射角為α，則根據(jù)折射定律有：n=根據(jù)三角形中幾何關(guān)系可得：α＝30°代入數(shù)據(jù)解得：sinθ＝0.75（2）作出單色光線第一次到達(dá)半圓弧AMB恰好發(fā)生全反射的光路圖，如圖，則由幾何關(guān)系可知FE上從D點(diǎn)到E點(diǎn)以θ角入射的單色光線第一次到達(dá)半圓弧AMB都可以發(fā)生全反射，根據(jù)全反射臨界角公式有：sinC=設(shè)D點(diǎn)到FG的距離為l，則根據(jù)幾何關(guān)系有：OP＝RsinC=又根據(jù)幾何關(guān)系有：AP＝R﹣OP，DE=聯(lián)立解得：DE=故光線在EF上的入射點(diǎn)D到E點(diǎn)的距離范圍為(0答：（1）求sinθ為0.75；（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍是(0，【點(diǎn)評】本題是光的折射與光的全反射的綜合，由題意，找到弧面上的臨界角是解決問題的關(guān)鍵。19．（2024?甲卷）一玻璃柱的折射率n=3，其橫截面為四分之一圓，圓的半徑為R，如圖所示。截面所在平面內(nèi)，一束與AB邊平行的光線從圓弧入射。入射光線與AB邊的距離由小變大，距離為h時，光線進(jìn)入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射。求此時h與【考點(diǎn)】光的全反射現(xiàn)象；光的折射定律．【專題】計(jì)算題；信息給予題；定量思想；推理法；光的折射專題；全反射和臨界角專題；理解能力．【答案】此時h與R的比值為2+2【分析】根據(jù)題意作出光路圖，根據(jù)折射定律、臨界角公式和數(shù)學(xué)知識求解作答?！窘獯稹拷猓喝肷涔饩€與AB邊的距離為h時，光線進(jìn)入柱體后射到BC邊恰好發(fā)生全反射；設(shè)入射角為α，折射角為β，折射光線在BC邊的入射角為θ，光路圖如圖所示：根據(jù)折射定律n根據(jù)全反射的臨界角公式sinθ在直角△ODB中，根據(jù)數(shù)學(xué)知識sinα根據(jù)幾何關(guān)系α＝θ+β則sinβ＝sin（α﹣θ）＝sinαcosθ﹣cosαsinθ又因?yàn)閟in2α+cos2α＝1代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得hR答：此時h與R的比值為2+2【點(diǎn)評】本題主要考查了光的折射和全反射，確定臨界光線是解題的關(guān)鍵；要掌握折射定律、臨界角公式和三角函數(shù)的相關(guān)知識。20．（2024?全國）在“認(rèn)識電磁波”的實(shí)驗(yàn)單元，實(shí)驗(yàn)室中備有微波發(fā)射器和微波接收器各一個、平行金屬條偏振板（板面可轉(zhuǎn)動）兩片、刻度尺（當(dāng)作支架軌道）一個，以及其他所需實(shí)驗(yàn)儀器。（1）在微波發(fā)射器與接收器中放置一與xz平面平行之平行金屬條偏振板，其中金屬條沿z軸方向，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。微波沿+y方向入射，其電場振動方向在xz平面上，當(dāng)微波已穿過偏振板后，則穿透波的電場方向?yàn)檠貁軸方向（填入x、y或z）。理由為何？（2）（a）寫出如何使用兩片偏振板來驗(yàn)證電磁波為橫波的實(shí)驗(yàn)步驟。（b）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明電磁波不是縱波而是橫波的理由。（3）承第（2）題，微波沿+y方向入射于兩片板面皆與xz平面平行的偏振板，關(guān)于接收器測量到的微波相對強(qiáng)度（測量值皆除以所測得之最大值）與兩偏振板金屬條間的夾角關(guān)系，下列選項(xiàng)何者正確？（單選）E【考點(diǎn)】偏振現(xiàn)象的應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；光的衍射、偏振和電磁本性專題；推理論證能力．【答案】（1）z；理由見解答；（2）見解答；（3）E【分析】（1）微波是橫波，穿透波的電場方向與偏振板的透振方向平行，據(jù)此分析解答。（2）根據(jù)光的偏振現(xiàn)象，以及起偏器與驗(yàn)偏器的作用涉及實(shí)驗(yàn)步驟，并解釋電磁波不是縱波而是橫波的理由。（3）接收器測量到的微波強(qiáng)度為E＝Emcosθ，其中Em為最大測量值，θ為兩偏振板金屬條間的夾角，根據(jù)此關(guān)系式解答?！窘獯稹拷猓海?）穿透波的電場方向?yàn)檠貁軸方向。理由為：根據(jù)題意可知偏振板的透振方向沿z軸方向，因微波是橫波，微波中沿透振方向振動的電磁波能通過偏振板，故穿透波的電場振動方向沿透振方向，即沿z軸方向。（2）（a）用兩片偏振板來驗(yàn)證電磁波為橫波的實(shí)驗(yàn)步驟為：在微波發(fā)射器與接收器之間放置兩片與xz平面平行的偏振板，微波沿+y方向入射，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)距離微波接收器較近的偏振板，記錄微波接收器測量到的微波強(qiáng)度的變化情況。（b）實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：微波接收器測量到的微波強(qiáng)度的是不斷變化的，說明電磁波是橫波。理由是縱波的振動方向與傳播方向平行，微波先后經(jīng)過兩片偏振板后的穿透波的強(qiáng)度不會隨偏振板的旋轉(zhuǎn)而變化。而橫波的振動方向與傳播方向垂直，按微波傳播順序經(jīng)過第一片偏轉(zhuǎn)板后的振動方向與此偏轉(zhuǎn)板的透振方向平行，變?yōu)榱似窆猓竭_(dá)第二片偏轉(zhuǎn)板時，隨著第二片偏振板的旋轉(zhuǎn)，微波的偏振方向與第二片偏轉(zhuǎn)板的透振方向的夾角不斷變化，故微波接收器測量到的微波強(qiáng)度會不斷變化。（3）微波沿+y方向入射于兩片板面皆與xz平面平行的偏振板，設(shè)兩偏振板金屬條間的夾角為θ，按微波傳播順序經(jīng)過第一片偏轉(zhuǎn)板后的振動方向與第二片偏轉(zhuǎn)板的透振方向的夾角為θ，則接收器測量到的微波強(qiáng)度為E＝Emcosθ，其中Em為最大測量值，可得接收器測量到的微波相對強(qiáng)度為E相=EEm=cosθ，故故答案為：（1）z；理由見解答；（2）見解答；（3）E【點(diǎn)評】本題考查了光的偏振現(xiàn)象，要掌握起偏器與驗(yàn)偏器的作用，起偏器使入射光變?yōu)槠窆猓?yàn)偏器是用來檢驗(yàn)入射光是否為偏振光。要知道縱波與橫波的區(qū)別。

考點(diǎn)卡片1．平拋運(yùn)動的概念和性質(zhì)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下的運(yùn)動．2．關(guān)鍵詞：（1）初速度沿水平方向；（2）只受重力作用．3．性質(zhì)：勻變速曲線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡為拋物線．4．研究方法：分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動兩個分運(yùn)動．【命題方向】關(guān)于平拋運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A、平拋運(yùn)動是加速度不變的運(yùn)動B、平拋運(yùn)動是合力不變的運(yùn)動C、平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動D、平拋運(yùn)動是水平拋出的物體的運(yùn)動分析：平拋運(yùn)動是只在重力的作用下，水平拋出的物體做的運(yùn)動，所以平拋運(yùn)動可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動．解答：A、做平拋運(yùn)動的物體，只受到重力的作用，加速度是重力加速度，所以平拋運(yùn)動是加速度不變的運(yùn)動，所以A正確。B、做平拋運(yùn)動的物體，只受到重力的作用，所以平拋運(yùn)動是合力不變的運(yùn)動，所以B正確。C、由A的分析可知，平拋運(yùn)動是勻變速的曲線運(yùn)動，所以C正確。D、平拋運(yùn)動是只在重力的作用下，水平拋出的物體做的運(yùn)動，所以D正確。故選：ABCD。點(diǎn)評：本題就是對平拋運(yùn)動規(guī)律的考查，平拋運(yùn)動可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動．【解題思路點(diǎn)撥】1.對于平拋運(yùn)動的概念，可以結(jié)合自由落體運(yùn)動進(jìn)行理解，自由落體運(yùn)動的初速度為零，平拋運(yùn)動的初速度沿水平方向，但兩者都是只受重力作用。2.平拋運(yùn)動是曲線運(yùn)動，但是因?yàn)槭艿胶愣ǖ闹亓Φ淖饔茫允莿蜃兯龠\(yùn)動。2．波長、頻率和波速的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】描述機(jī)械波的物理量（1）波長λ：兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長．在橫波中，兩個相鄰波峰（或波谷）間的距離等于波長．在縱波中，兩個相鄰密部（或疏部）間的距離等于波長．（2）頻率f：波的頻率由波源決定，無論在什么介質(zhì)中傳播，波的頻率都不變．（3）波速v：單位時間內(nèi)振動向外傳播的距離．波速的大小由介質(zhì)決定．（4）波速與波長和頻率的關(guān)系：v＝λf．【命題方向】?？碱}型：如圖所示是一列簡諧波在t＝0時的波形圖象，波速為v＝10m/s，此時波恰好傳到I點(diǎn)，下列說法中正確的是（）A．此列波的周期為T＝0.4sB．質(zhì)點(diǎn)B、F在振動過程中位移總是相等C．質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向D．當(dāng)t＝5.1s時，x＝10m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處E．質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同【分析】由波形圖可以直接得出波的波長，根據(jù)v=λT求解周期，根據(jù)波形圖來確定I處的起振方向，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的距離為波長的整數(shù)倍時，振動情況完全相同，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的距離為半波長的奇數(shù)解：A、由波形圖可知，波長λ＝4m，則T=λv=B、質(zhì)點(diǎn)B、F之間的距離正好是一個波長，振動情況完全相同，所以質(zhì)點(diǎn)B、F在振動過程中位移總是相等，故B正確；C、由圖可知，I剛開始振動時的方向沿y軸負(fù)方向，故C正確；D、波傳到x＝l0m的質(zhì)點(diǎn)的時間t′=xv=1010=1s，t＝5.1s時，x＝l0m的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動4.1sE、質(zhì)點(diǎn)A、C間的距離為半個波長，振動情況相反，所以位移的方向不同，故D錯誤；故選：ABC【點(diǎn)評】本題考察了根據(jù)波動圖象得出振動圖象是一重點(diǎn)知識，其關(guān)鍵是理解振動和波動的區(qū)別．【解題方法點(diǎn)撥】牢記機(jī)械振動的有關(guān)公式，熟練的進(jìn)行公式之間的轉(zhuǎn)化與計(jì)算。3．光的反射現(xiàn)象【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.光的反射：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分會返回道第1種介質(zhì)的現(xiàn)象。2.光的反射是一種光學(xué)現(xiàn)象，指的是光在傳播到不同物質(zhì)的分界面上時，改變傳播方向并返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，從鏡子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的實(shí)例。光的反射遵循一定的定律，這些定律不僅解釋了光的反射行為，也為理解和應(yīng)用光的反射提供了基礎(chǔ)。3.光的反射現(xiàn)象的基本定律包括：（1）反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。這些條件可以總結(jié)為“三線共面，兩線分居，兩角相等”。（2）光路的可逆性：如果光逆著原來的反射光線的方向照射到反射面上，那么反射光線會逆著原來的入射光線的方向照射出去，這說明在光的反射中，光路是可逆的。4.光的反射現(xiàn)象的例子包括：（1）鏡子：我們每天照鏡子時，就是利用了光的反射原理。（2）凸面鏡和凹面鏡：凸面鏡用于擴(kuò)大視野，凹面鏡則用于聚光，如太陽能加熱器（太陽灶）。（3）潛望鏡：利用光的反射原理制作，可以在不直接看到光源的情況下觀察遠(yuǎn)處的物體。（4）望遠(yuǎn)鏡：通過反射鏡面的設(shè)計(jì)，收集并聚焦遠(yuǎn)處的光線，從而放大遠(yuǎn)處的物體。（5）夜晚似乎自身發(fā)光的自行車尾燈：利用光的反射原理，當(dāng)光線照（6）射到尾燈上時，尾燈會反射光線，使車輛在夜晚更加顯眼?！久}方向】雨后初晴的夜晚，地上有積水，當(dāng)我們迎著月光走時，地上發(fā)亮處是積水，這是因?yàn)椋ǎ〢、地上暗處是光發(fā)生鏡面反射B、地上發(fā)亮處是光發(fā)生鏡面反射C、地上發(fā)亮處是光發(fā)生漫反射D、地上發(fā)亮處和暗處都發(fā)生鏡面反射分析：人看物體的條件：物體發(fā)光或反射光，物體發(fā)的光或反射的光線能進(jìn)入人的眼睛．平行光射向平面光滑的反射面，反射光線平行射出，這種反射是鏡面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光線射向四面八方，這種反射是漫反射．解答：平靜的水面，能發(fā)生鏡面反射，地面凹凸不平，地面發(fā)生漫反射；迎著月光走，月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射，進(jìn)入人的眼睛反射光線多，人感覺水面亮；地面發(fā)生漫反射，有很少的光線進(jìn)入人的眼睛，人感覺地面黑，B正確。故選：B。點(diǎn)評：此題考查了光的鏡面反射和漫反射，分析問題時注意反射光線是向一個方向還是向各個不同方向【解題思路點(diǎn)撥】光的反射是一種光學(xué)現(xiàn)象，指的是光在傳播到不同物質(zhì)的分界面上時，改變傳播方向并返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，從鏡子反射到水面倒影，再到夜晚的月光反射，都是光的反射的實(shí)例。4．光的折射定律【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、光的折射1．光的折射現(xiàn)象：光射到兩種介質(zhì)的分界面上時，一部分光進(jìn)入到另一種介質(zhì)中去，光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。3．在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。4．折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比，叫做介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。表示為n=sin實(shí)驗(yàn)證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比，即n=c大于1，．兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。5．相對折射率光從介質(zhì)Ⅰ（折射率為n1、光在此介質(zhì)中速率為v1）斜射入介質(zhì)Ⅱ（折射率為n2、光在此介質(zhì)中的速率為v2）發(fā)生折射時，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率又等于Ⅱ介質(zhì)的折射率n2跟Ⅰ介質(zhì)的折射率n1之比，即n21=n由以上兩式，可得到光的折射定律的一般表達(dá)式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2。【命題方向】如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，∠BAC＝β．從點(diǎn)光源S發(fā)出的細(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成α角時，其折射光與鏡面發(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（）分析：由題意可知從AC面出射的光線與入射光線SO恰好重合，因此根據(jù)光路可逆可知SO的折射光線是垂直于BC的，然后根據(jù)折射定律即可求解折射率。解答：作出光路圖，依題意可知光垂直BC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90°﹣α，由幾何關(guān)系可知折射角為：r＝90°﹣β。根據(jù)折射定律：n=sin(90°-α)故選：A。點(diǎn)評：解決幾何光學(xué)問題的關(guān)鍵是根據(jù)題意正確畫出光路圖，然后根據(jù)幾何關(guān)系以及相關(guān)物理知識求解?！窘忸}方法點(diǎn)撥】光的折射問題，解題的關(guān)鍵在于正確畫出光路圖、找出幾何關(guān)系。解題的一般步驟如下：（1）根據(jù)題意正確畫出光路圖；（2）根據(jù)幾何知識正確找出角度關(guān)系；（3）依光的折射定律列式求解。5．折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.折射率的兩種計(jì)算方法（1）光的折射定律：n=（2）用光速進(jìn)行計(jì)算：n=c2.對折射率計(jì)算公式的理解（l）折射率n是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小由介質(zhì)本身及入射光的頻率決定，與入射角、折射角的大小無關(guān)。（2）從公式n=cv看，由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率都大于（3）由于n＞1，從公式n=sinθ【命題方向】如圖所示，真空中有一下表面鍍反射膜的平行玻璃磚，其折射率n=2．一束單色光與界面成θ＝45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側(cè)面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個光點(diǎn)A和B，A和B相距h＝2.0cm。已知光在真空中的傳播速度c＝3.0×108m/s①該單色光在玻璃磚中的傳播速度。②玻璃磚的厚度d。一束光斜射在表面鍍反射膜的平行玻璃磚，則反射光線在豎直光屏上出現(xiàn)光點(diǎn)A，而折射光線經(jīng)反射后再折射在豎直光屏上出現(xiàn)光點(diǎn)B，根據(jù)光學(xué)的幾何關(guān)系可由AB兩點(diǎn)間距確定CE間距，再由折射定律，得出折射角，最終算出玻璃磚的厚度。解：①由折射率公式n解得v②由折射率公式n解得sinθ2=12，θ2＝作出如圖所示的光路，△CDE為等邊三角形，四邊形ABEC為梯形，CE＝AB＝h．玻璃的厚度d就是邊長h的等邊三角形的高。故d=答：①該單色光在玻璃磚中的傳播速度32②玻璃磚的厚度1.732cm。根據(jù)光路可逆及光的反射可得出AC與BE平行，從而確定CE的長度?！局R點(diǎn)的認(rèn)識】折射率的定義式中n=sinθ1sinθ2的6．全反射的條件、判斷和臨界角【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．光照射到兩種介質(zhì)界面上時，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象．2．發(fā)生全反射的條件：①光線從光密介質(zhì)斜射向光疏介質(zhì)．②入射角大于或等于臨界角．3．臨界角：折射角等于90°時的入射角．設(shè)光線從某種介質(zhì)射向真空或空氣時的臨界角為C，則sinC=1光線從折射率為n1的介質(zhì)斜射入折射率為n2的介質(zhì)，（n1＞n2）發(fā)生全反射時的臨界角為C′，sinC′=n4．光導(dǎo)纖維：主要應(yīng)用：a．內(nèi)窺鏡；b．光纖通信．【命題方向】題型一：光的全反射及臨界角的應(yīng)用如圖所示，用折射率n=2的玻璃做成內(nèi)徑為R、外徑為R'（1）球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域；（2）要使球殼內(nèi)部沒有光線射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行？分析：（1）光線射到內(nèi)球面時，若入射角大于或等于臨界角時，會發(fā)生全反射，光線將不能射入球殼內(nèi)部．根據(jù)折射定律求出臨界角．作出光路圖，由幾何知識求出光線射到內(nèi)球面剛好發(fā)生全反射時，在外球面的折射角，由數(shù)學(xué)知識求出球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域．（2）根據(jù)光路圖，由幾何知識求出遮光板的大小，確定如何放置．解答：（1）設(shè)光線a′a射入外球面，沿ab方向射向內(nèi)球面，剛好發(fā)生全反射，則sinC=∴C＝45°在△Oab中，Oa=2R，根據(jù)數(shù)學(xué)知識得sin(180°-得到sinr即r＝30°，則∠θ＝C﹣r＝45°﹣30°＝15°又∠O′Oa＝i，由sinisinr=n∴i＝45°即∠O′Ob＝i+θ＝45°+15°＝60°當(dāng)射向外球面的入射光線的入射角小于i＝45°時，這些光線都會射出內(nèi)球面．因此，以O(shè)O'為中心線，上、下（左、右）各60°的圓錐球殼內(nèi)有光線射出．（2）由圖中可知，h=所以，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過OO′軸并垂直該軸放置，才可以擋住射出球殼的全部光線，這時球殼內(nèi)部將沒有光線射出．答：（1）球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域?yàn)橐設(shè)O′為中心線，上、下（左、右）各60°的圓錐球殼內(nèi)有光線射出．（2）要使球殼內(nèi)部沒有光線射出，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過OO'軸并垂直該軸放置．點(diǎn)評：本題是折射定律、臨界角和幾何知識的綜合應(yīng)用，作出光路圖是基礎(chǔ)．【解題思路點(diǎn)撥】解決全反射回題的思路（1）確定光是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)還是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。（2）若由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時，則根據(jù)sinC=1（3）根據(jù)題設(shè)條件，畫出入射角等于臨界角的“臨界光路”。（4）運(yùn)用幾何關(guān)系、三角函數(shù)關(guān)系、反射定律等進(jìn)行判斷推理，進(jìn)行動態(tài)分析或定量計(jì)算。7．光的全反射現(xiàn)象【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，同時發(fā)生折射和反射。如果入射角逐漸增大，折射光離法線會越來越遠(yuǎn)，而且越來越弱，反射光卻越來越強(qiáng)。當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫作全反射（totalreflection），這時的入射角叫作臨界角（criticalangle）。2.全反射現(xiàn)象再生活中的應(yīng)用有光導(dǎo)纖維和全反射棱鏡等。【命題方向】下列現(xiàn)象中屬于光的全反射現(xiàn)象的是（）A、陽光照射存肥皂泡上，?？吹椒试砼萆嫌胁噬yB、玻璃中的氣泡，有時看上去特別明亮C、在陽光下用白紙對著凸鏡前后移動時，在一定距離處紙上會出現(xiàn)耀眼的光斑D、飛機(jī)在陽光下作特技飛行時，有時會看到飛機(jī)突然變得非常明亮分析：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，入射角大于臨界角時，光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象．對照全反射的定義依次分析說明．解答：A、在陽光照射下，?？吹椒试砼萆嫌胁噬y是由于薄膜干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的，故A錯誤。B、玻璃中的氣泡有時看上去特別明亮，是由于光從玻璃射入氣泡時發(fā)生全反射形成的。故B正確。C、在陽光下用白紙對著凸鏡前后移動時，在一定距離處紙上會出現(xiàn)耀眼的光斑，這是光的折射現(xiàn)象。故C錯誤。D、飛機(jī)在陽光下作特技飛行時，有時會看到飛機(jī)變得非常明亮，是由于光的反射形成的。故D錯誤。故選：B。點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要掌握各種光現(xiàn)象形成的原因，知道全反射的定義和產(chǎn)生條件．【解題思路點(diǎn)撥】對全反射現(xiàn)象的理解（1）全反射的條件①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)②入射角大于或等于臨界角。（2）全反射遵循的規(guī)律：發(fā)生全反射時，光全部返回原介質(zhì)，入射光線與反射光線遵循光的反射定律，由于不存在折射光線，光的折射定律不再適用。（3）從能量角度來理解全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，隨著入射角增大，折射角也增大﹔同時折射光線強(qiáng)度減弱，即折射光線能量減小，反射光線強(qiáng)度增強(qiáng)，能量增加，當(dāng)入射角達(dá)到臨界角時，折射光線強(qiáng)度減弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。8．光的折射與全反射的綜合問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.對全反射的理解光投射到兩種介質(zhì)的界面上會發(fā)生反射和折射，入射角和反射角、入射角和折射角的關(guān)系分別遵守反射定律和折射定律，當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)中時，若入射角等于或者大于臨界角會發(fā)生全反射現(xiàn)象。2.對臨界角的理解光線從介質(zhì)進(jìn)入真空或空氣，折射角θ2＝90°時，發(fā)生全反射，此時的入射角θ1叫臨界角C。由1n=sinθ1(介3.綜合類問題的解題思路（1）確定光是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，還是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，并根據(jù)sinC=1（2）畫出光線發(fā)生折射、反射的光路圖（全反射問題中關(guān)鍵要畫出入射角等于臨界角的“臨界光路圖”）。（3）結(jié)合光的反射定律、折射定律及臨界角C、幾何關(guān)系進(jìn)行分析與計(jì)算?！久}方向】用折射率n＝3/2的光學(xué)材料制成如圖棱鏡，用于某種光學(xué)儀器中，現(xiàn)有束光線沿MN方向從空氣射到棱鏡的AB面上，入射角的大小滿足關(guān)系sini=34，該束光經(jīng)AB面折射后射到BC面的①求光在棱鏡中傳播的速率（光在空氣中的速度近似為在真空中的速度）②通過計(jì)算判斷該光束射到P點(diǎn)后能否發(fā)生全反射并畫出光束在棱鏡中的光路圖。①根據(jù)v=c②根據(jù)折射定律求出光線進(jìn)入棱鏡后的折射角，由幾何知識求出光線射到BC面上P點(diǎn)的入射角，與臨界角大小進(jìn)行比較，分析能否發(fā)生全反射，再作出光路圖。解：①光在棱鏡中傳播的速率為：v=cn=3×10②由折射定律得：n=解得光線在AB面上的折射角為：r＝30°由幾何知識得光線在BC面的入射角為：θ＝45°由sinC=1n=23則θ＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射，之后垂直AC面射出棱鏡畫出光路圖如圖所示。答：①光在棱鏡中傳播的速率v是2×108m/s。②該光束射到P點(diǎn)后能發(fā)生全反射，光束在棱鏡中的光路圖如圖所示。本題要根據(jù)折射定律和幾何知識，通過計(jì)算來研究光路，要注意當(dāng)光從光密進(jìn)入光疏介質(zhì)時要考慮能否發(fā)生全反射。【解題思路點(diǎn)撥】（1）解決幾何光學(xué)問題應(yīng)先準(zhǔn)確畫好光路圖。（2）用光的全反射條件來判斷在某界面是否發(fā)生全反射；用折射定律找入射角和折射角的關(guān)系。（3）在處理幾何光學(xué)問題時應(yīng)充分利用光的可逆性、對稱性、相似性等幾何關(guān)系。9．光的干涉現(xiàn)象【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.光的干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：光的干涉現(xiàn)象是波動獨(dú)有的特征，如果光真的是一種波，就必然會觀察到光的干涉現(xiàn)象。1801年，英國物理學(xué)家托馬斯?楊（1773—1829）在實(shí)驗(yàn)室里成功地觀察到了光的干涉。2.光的干涉現(xiàn)象的定義：兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區(qū)域始終加強(qiáng)，在另一些區(qū)域則始終削弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象，證實(shí)了光具有波動性。3.光的干涉現(xiàn)象的意義：光能發(fā)生干涉現(xiàn)象說明光是一種波?！久}方向】下列幾種應(yīng)用或技術(shù)中，用到光的干涉原理的是（）A、照相機(jī)鏡頭上的增透膜B、透過羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色C、在磨制平面時，檢查加工表面的平整度D、在醫(yī)療中用X射線進(jìn)行透視分析：波的干涉則是兩列頻率完全相同的波相互疊加時，會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象．而波的衍射則是能繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象．解答：A、照相機(jī)鏡頭上的增透膜，利用薄膜得到頻率相同的兩列光波，進(jìn)行相互疊加，出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，故A正確；B、透過羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色，這是單縫衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C、在磨制平面時，檢查加工表面的平整度，這是利用磨制平面與標(biāo)準(zhǔn)平面形成頻率相同的兩列光波，相互疊加進(jìn)行干涉，從而由明暗條紋的平行性，來確定加工表面的平整度，故C正確；D、在醫(yī)療中用X射線進(jìn)行透視，則是利用X射線的穿透性。故D錯誤；故選：AC。點(diǎn)評：干涉與衍射均是波的特性，穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象必須是頻率完全相同，而明顯的衍射現(xiàn)象必須是波長比阻礙物尺寸大得多或相差不大．而在干涉圖樣中，振動加強(qiáng)區(qū)位移時大時小．【解題思路點(diǎn)撥】高中階段主要介紹光的雙縫干涉和薄膜干涉，光的干涉現(xiàn)象再生產(chǎn)和生活中都有廣泛的應(yīng)用。10．光的雙縫干涉圖樣【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)可以得到一組明暗相間的條紋，這就是光的雙縫干涉圖樣，如下圖：2.條紋的特點(diǎn)：除邊緣條紋外，單色光的雙縫干涉條紋是相互平行、寬度相等、明暗相間的直條紋。【命題方向】如圖所示，a、b、c、d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣。分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是（）A、a、b是光的干涉圖樣B、c、d是光的干涉圖樣C、形成a圖樣光的波長比形成b圖樣光的波長短D、形成c圖樣光的波長比形成d圖樣光的波長短分析：干涉條紋的間距是相等的，條紋間距大的光波波長長。解答：干涉圖樣的條紋等間距，故A正確，B錯誤；無論是干涉還是衍射，形成的條紋間距大的波長長，故C、D均錯誤。故選：A。點(diǎn)評：本題考查了干涉圖樣的特點(diǎn)，條紋間距與光波的波長成正比?！窘忸}思路點(diǎn)撥】區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法（l）根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉條紋是等寬的，條紋間的距離也是相等的，而單縫衍射條紋，中央亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋逐漸變窄。（2）根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮條紋往兩側(cè)亮度變化很小，而單縫衍射條紋的中央亮條紋最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗。11．光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示2.單縫屏的作用獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況。如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏（托馬斯?楊所處年代沒有激光）。3.雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光。4.相鄰亮條紋（或暗條紋）間的距離△x與入射光波長λ之間的定量關(guān)系推導(dǎo)如下圖所示，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0。對屏上與P0距離為x的一點(diǎn)P，兩縫與P的距離PS1＝r1，PS2＝r2。在線段PS2上作PM＝PS1，則S2M＝r2﹣r1，因d?l，三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2﹣r1＝dsinθ（令∠S2S1M＝θ）又x＝ltanθ≈lsinθ聯(lián)立可得r2﹣r1＝dx若P處為亮條紋，則dxl=±kλ（k＝0，1，解得x＝±kldλ（k＝0，1，2所以相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距Δx=ld【命題方向】如圖所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)用波長為600nm的光照射單縫S時，在屏上觀察到相鄰亮條紋中心的距離為Δx，若改用波長為400nm的光照射單縫S，若使相鄰亮條紋中心的距離仍為Δx，下列措施可行的是（）A、增大雙縫和光屏之間的距離B、增大單縫和雙縫之間的距離C、增大雙縫S1和S2之間的距離D、增大單縫和光屏之間的距離分析：根據(jù)亮條紋間的距離求解相鄰亮條紋之間的間距Δx，根據(jù)兩條亮紋間的距離Δx=Ld解答：由相鄰亮條紋之間的間距公式Δx=Ldλ，當(dāng)Δx一定，而波長λ減小時，要使條紋間距Δ可以增大雙縫到屏的距離L，或減小雙縫間距d，A、增大雙縫和光屏之間的距離L，符合題設(shè)條件，故A正確；B、增大單縫和雙縫之間的距離，對條紋間距沒影響，故B錯誤；C、增大雙縫S1和雙縫S2之間的距離，會使條條紋間距變得更小，故C錯誤；D、增大單縫和屏之間的距離，可能只是增大單雙縫的距離，而雙縫和屏的距離不變，則條紋間距也會變小，故D錯誤。故選：A。點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理及干涉條紋間距公式，并注意正確計(jì)算條紋間距數(shù)?！窘忸}思路點(diǎn)撥】條紋間距Δx與雙縫距離d、光的波長λ及雙縫到屏的距離l之間的關(guān)系為Δx=ld12．改變雙縫的間距判斷干涉條紋間距的變化【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示2.單縫屏的作用獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況。如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏（托馬斯?楊所處年代沒有激光）。3.雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光。4.相鄰亮條紋（或暗條紋）間的距離△x與入射光波長λ之間的定量關(guān)系推導(dǎo)如下圖所示，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0。對屏上與P0距離為x的一點(diǎn)P，兩縫與P的距離PS1＝r1，PS2＝r2。在線段PS2上作PM＝PS1，則S2M＝r2﹣r1，因d?l，三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2﹣r1＝dsinθ（令∠S2S1M＝θ）又x＝ltanθ≈lsinθ聯(lián)立可得r2﹣r1＝dx若P處為亮條紋，則dxl=±kλ（k＝0，1，解得x＝±kldλ（k＝0，1，2所以相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距Δx=ld【命題方向】分別以紅光和紫光先后用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，已知λ紅＞λ紫，在屏上得到相鄰亮紋間的距離分別為Δx1和Δx2，則（）A、Δx1＜Δx2B、Δx1＞Δx2C、若雙縫間距d減小，而其他條件保持不變，則Δx增大D、若雙縫間距d減小，而其他條件保持不變，則Δx不變分析：根據(jù)公式Δx=Ld解答：AB、該題考查條紋間距的表達(dá)式Δx=Ldλ，由于Δx∝λ，λ紅＞λ紫，得Δx1＞Δx2，故A錯誤，CD、當(dāng)雙縫間距d減小，其他條件不變時，條紋間距Δx應(yīng)增大，故C正確，D錯誤。故選：BC。點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握出現(xiàn)明暗條紋的條件，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Ld【解題思路點(diǎn)撥】條紋間距Δx與雙縫距離d、光的波長λ及雙縫到屏的距離l之間的關(guān)系為Δx=ld13．薄膜干涉現(xiàn)象【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.薄膜干涉的形成入射光經(jīng)薄膜上表面反射后得第一束光，折射光經(jīng)薄膜下表面反射，又經(jīng)上表面折射后得第二束光，這兩束光在薄膜的同側(cè)，由同一入射振動分出，是相干光，屬分振幅干涉。2.薄膜干涉的成因（1）由薄膜的前，后表面的反射光疊加而形成明暗相間的條紋。（2）如果膜的厚度為h，折射率為n，入射光在空氣中的波長為λ，前、后表面的反射光的路程差為2h。若滿足2h為膜中波長λn的整數(shù)倍時，該處出現(xiàn)亮條紋；若滿足2h為膜中半波長λ2n（3）若換用白光，將得到彩色條紋。3.豎放肥皂液膜的干涉現(xiàn)象（1）白光照射圖樣是彩色的。如圖所示，豎直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄，下面厚。由于不同顏色的光的波長不同，從前、后兩個表面反射的光，在不同的位置被加強(qiáng)，換句話說，不同顏色的光對應(yīng)亮條紋的位置不同，不能完全重合，因此看起來是彩色的。（2）條紋是水平方向的：因?yàn)樵谕凰礁叨忍?，薄膜的厚度相同，從前、后兩表面反射的光的路程差均相同，如果此時兩反射光互相加強(qiáng)，則此高度水平方向各處均加強(qiáng)，因此，明暗相間的干涉條紋應(yīng)為水平方向的。（3）觀察薄膜干涉，應(yīng)從光源這一側(cè)觀察?！久}方向】觀察水面上的油膜，發(fā)現(xiàn)色彩會不斷地運(yùn)動變化，如圖所示。請解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。分析：理解薄膜干涉的特點(diǎn)，結(jié)合其產(chǎn)生的原理和題意完成分析。解答：當(dāng)白光照射在油膜表面時，被油膜的前后表面反射的兩列反射波疊加，形成干涉條紋，由于白光中的各色光的波長不同，干涉后的條紋間距不同，在薄膜上就會出現(xiàn)彩色條紋，由于薄膜的厚度不斷發(fā)生變化，則彩色條紋也會不斷地變化。答：見解析。點(diǎn)評：本題主要考查了光的干涉問題，理解光發(fā)生干涉的條件，結(jié)合其產(chǎn)生的原因分析生活中的干涉現(xiàn)象?！窘忸}思路點(diǎn)撥】薄膜干涉在生活中較為常見，油膜或肥皂泡展現(xiàn)多樣的顏色就是最簡單的薄膜干涉現(xiàn)象，以薄膜干涉為原理可以用于工業(yè)和生活，比如探測工件的平整度、增透膜和增發(fā)膜的應(yīng)用等。14．薄膜干涉條紋間距的影響因素及相關(guān)計(jì)算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.薄膜干涉的形成入射光經(jīng)薄膜上表面反射后得第一束光，折射光經(jīng)薄膜下表面反射，又經(jīng)上表面折射后得第二束光，這兩束光在薄膜的同側(cè)，由同一入射振動分出，是相干光，屬分振幅干涉。2.薄膜干涉的成因（1）由薄膜的前，后表面的反射光疊加而形成明暗相間的條紋。（2）如果膜的厚度為h，折射率為n，入射光在空氣中的波長為λ，前、后表面的反射光的路程差為2h。若滿足2h為膜中波長λn的整數(shù)倍時，該處出現(xiàn)亮條紋；若滿足2h為膜中半波長λ2n（3）若換用白光，將得到彩色條紋。3.豎放肥皂液膜的干涉現(xiàn)象（1）白光照射圖樣是彩色的。如圖所示，豎直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄，下面厚。由于不同顏色的光的波長不同，從前、后兩個表面反射的光，在不同的位置被加強(qiáng)，換句話說，不同顏色的光對應(yīng)亮條紋的位置不同，不能完全重合，因此看起來是彩色的。（2）條紋是水平方向的：因?yàn)樵谕凰礁叨忍?，薄膜的厚度相同，從前、后兩表面反射的光的路程差均相同，如果此時兩反射光互相加強(qiáng)，則此高度水平方向各處均加強(qiáng)，因此，明暗相間的干涉條紋應(yīng)為水平方向的。（3）觀察薄膜干涉，應(yīng)從光源這一側(cè)觀察?！久}方向】在研究A物體材料的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法。A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個兩面平行的玻璃板B，B與A的上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣薄膜。現(xiàn)用波長為λ的單色光垂直照射玻璃板B，同時給A緩慢加熱，在B的上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化。當(dāng)溫度為t1時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時，亮度再一次增到最亮，則（）A、出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與B下表面反射光疊加后