课件27张PPT。单缝衍射和双缝干涉的比较 光的折射和全反射 光的折射对光路的控制 课件57张PPT。教师用书独具演示●教学流程设计演示结束杨氏双缝干涉实验 托马斯·杨 平 行 很近 完全相同 相干光源 明暗相间 波动性 同时 加强 半个波长 薄膜干涉 阳光下 彩色条纹 前 后 平整度 增透膜 光的干涉条件和干涉条纹的形成薄膜干涉现象及其应用 综合解题方略——利用光的干涉计算波长和频率 课时作业（十二）课件28张PPT。仪器的使用 课件54张PPT。教师用书独具演示●教学流程设计演示结束研究光的衍射现象 明暗相间 越小 越低 波长 波长 光的偏振 相同 垂直 平行 横波 电磁波 垂直 强度 横波 光的衍射现象的条件和理解 光的偏振现象的理解 综合解题方略——干涉图样和衍射图样的对比 课时作业（十三）课件59张PPT。教师用书独具演示●教学流程设计演示结束探究光的折射定律 光的传播方向 入射光线 折射光线 法线 入射光线 折射光线 正比 可逆 折射率 使光偏折 色散 最小 最大 最小 最大 最大 最小 实验：测定玻璃的折射率 光的折射定律和折射率的应用 实验：测定玻璃折射率常用的方法 综合解题方略——光的折射现象的实际应用 课时作业（十四）课件63张PPT。教师用书独具演示●教学流程设计演示结束研究光的全反射现象 光疏 光密 光疏 反射光线 入射角 全反射现象的应用 等腰三棱镜 垂直 全反射 折射率大 全反射 光纤通信 激光的特点及应用单色性相干性严格单一稳定的平行度测距空间时间全反射现象的理解和分析方法 全反射现象的应用 综合解题方略——光的折射和全反射问题分析 课时作业（十五）综合检测(四)
第4章 光的波动性
(分值：100分 时间：60分钟)
一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，总42分．第1～5题只有一项符合题目要求，第6～7题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分．)
1．(2013·南通高二检测)由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象．这是因为( )
A．两个光源发出光的频率不同
B．两个光源发出光的强度不同
C．两个光源的光速不同
D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源
【解析】 本题考查相干光的条件，题中两光源发出的光都是白光，频率不确定，没法比较，选项A错误．光的强度对光是否产生干涉没有影响，所以B错误．光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，根据物体的发光机理(原子跃迁)，二者产生的不是相干光源，选项D正确．
【答案】 D
2．如图1所示，让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上，P的右侧再放一光屏Q，现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是( )
图1
A．只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮光
B．光屏上亮、暗交替变化
C．光屏上亮度不变
D．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
【解析】 太阳光是自然光，向各个方向的振动情况都相同．因此，无论偏振片的偏振方向在哪个方向都会有相同强度的光通过偏振片，在光屏上的亮度不变．因此，选项C是正确的．
【答案】 C
3．如图2所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( )
图2
A. B.
C. D.
【解析】 如图所示，根据折射率定义有，sin∠1＝nsin∠2，nsin∠3＝1，已知∠1＝45°，∠2＋∠3＝90°，解得n＝.
【答案】 A
4.如图3所示，光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能．真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是( )
图3
A．光的直线传播 B．光的粒子性
C．光的干涉 D．光的衍射
【解析】 真空玻璃管上采用镀膜技术，利用的是从镀膜前后表面反射回的光相互叠加，增加透射光的强度，故该技术运用了光的干涉原理．
【答案】 C
5．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝观看远处的线状白炽灯(灯丝或灯管都要平行于狭缝)，可以看到( )
A．黑白相间的直条纹
B．黑白相间的弧状条纹
C．彩色的直条纹
D．彩色弧状条纹
【解析】 白炽灯(或日光灯管)发出的光是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都不相同，因此各单色光的亮纹或暗纹不能完全重叠在一起，所以成为彩色条纹．因是狭缝，所以是彩色直条纹，故选项C正确，A、B、D错误．
【答案】 C
6．如图4所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是( )
图4
A．n1＜n2
B．a为蓝光，b为红光
C．a为红光，b为蓝光
D．n1＞n2
【解析】 由题图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光．
【答案】 AB
7.图5为一直角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n＝，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线( )
图5
A．从ab面射出
B．从ac面射出
C．从bc面射出，且与bc面斜交
D．从bc面射出，且与bc面垂直
【解析】
光路如图，光射到ab面上时入射角θ1＝60°，由sin C＝＝知介质的临界角C＝45°，θ1＞C，在ab边上发生全反射射到ac面，此时入射角θ2＝30°＜C，在此既有折射又有反射，由几何知识知反射光垂直bc射出，故B、D正确．
【答案】 BD
二、非选择题(本大题共5个小题，共58分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
8．(10分)(2013·西北工大附中检测)在利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d＝0.5 mm，双缝与光屏间距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉图像如图6所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则图中A位置的游标卡尺读数为________，B位置的游标卡尺读数为________，单色光的波长为________m.
图6
【解析】 该游标卡尺是10分度的游标卡尺，其精确度为0.1 mm，则A位置的游标卡尺读数为
11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm
同理，B位置的游标卡尺读数为
15 mm＋7×0.1 mm＝15.7 mm
根据关系式Δx＝λ得：
λ＝·Δx
又Δx＝＝×10－3 m
那么，该单色光的波长为
λ＝××10－3 m≈6.6×10－7 m.
【答案】 11.1 mm 15.7 mm 6.6×10－7
9．(10分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图7所示．
图7
(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)；
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．
【解析】 本题意在考查学生对入射角、折射角、折射率的理解和应用 .光线由空气射入玻璃砖的入射角i＝－θ1，折射角r＝－θ2，由折射率的定义可得：n＝＝＝，根据平行玻璃砖对光线的影响可知，玻璃砖宽度越大，侧移量越大，折射角的测量误差越小．
【答案】 (1) (2)大
10．(10分)一束平行光以45 °的入射角从某介质中射向空气中，折射角为60 °，求这种介质的折射率及光在这种介质中的传播速度．
【解析】 根据光路可逆，若光从空气射向这种介质时入射角为60 °，则折射角为45 °.由折射定律可知这种介质的折射率为n＝＝＝.
由折射率与光速的关系n＝，
解得光在这种介质中的传播速度
v＝＝ m/s≈2.45×108 m/s.
【答案】 2.45×108 m/s
11. (12分)如图8所示，AB为一直光导纤维，AB之间距离为s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A点传输到B点所用时间为t，求光导纤维所用材料的折射率n.
图8
【解析】 光信号由A点进入光导纤维后，沿AO方向照射到O点，此时入射角α恰好等于临界角．设光在此介质中的速度为v，而沿水平方向的分速度为vsin α，沿水平方向传播的距离为s.
设介质的折射率为n，则有sin α＝sin C＝
n＝，t＝
由以上三式解得t＝＝，所以n＝.
【答案】
12．(16分)(2012·山东高考)如图9所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，求
图9
(1)玻璃的折射率；
(2)球心O到BN的距离．
【解析】 (1)设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i＝30°，r＝60°，根据折射定律得
n＝ ①
代入数据得
n＝. ②
(2)光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C
sin C＝ ③
设球心到BN的距离为d，由几何知识可知
d＝Rsin C ④
联立②③④式得
d＝R. ⑤
【答案】 (1) (2)R
