4.6 光的偏转 激光——2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册课时分层练
【夯实基础】
1.关于激光的应用问题，下列说法中正确的是( )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息
B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光相干性好的特点
C.医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
2.激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是( )
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C.两束频率不同的激光能产生干涉现象
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
【提升能力】
3.如图所示，让自然光照射到两偏振片上，当两偏振片的透振方向夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱？( )
A.0° B.30° C.60° D.90°
4.如图所示，下列说法不正确的是( )
A.图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M上的光亮度将会变化，此现象表明光波是横波
B.图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小
C.图乙中用白光进行实验，中央亮条纹是彩色的，两侧条纹也是彩色的
D.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射
5.下列说法中不正确的是( )
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B.全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
C.“门镜”可以扩大视野是利用光的折射现象
D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹是光的衍射现象
6.关于应用激光的事例中，下列说法不正确的是( )
A.激光平行度好可以用于测距
B.激光能量十分集中，为治疗近视眼而研制的“激光刀”就利用了这个特点，优点是有效地减少了细菌的感染
C.激光的亮度高，可以用于城市广场照明
D.激光的相干性好，可用于双缝干涉实验
【综合素养】
7.激光散斑测速是一种新的测速技术，它应用了光的干涉原理.利用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，已知“散斑对”的间距d与待测物体的速度v、二次曝光时间间隔之间满足关系式，其中K为常数.实验中可测得二次曝光时间间隔和“散斑对”到屏的距离L及相邻两条亮纹间距.若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是( )
A. B. C. D.
8.奶粉中碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图所示，S是自然光源，是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于之间.
（1）偏振片A的作用是_________；
（2）偏振现象证明了光是一种_________；
（3）将被测样品放好后，以下说法中正确的是_______.
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于
D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于
答案以及解析
1.答案：C
解析：由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用激光的相干性强，A错误。计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好，选项B错误。医疗中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特点，C正确。激光测距利用的是激光的平行度好的特点，D错误。
2.答案：D
解析：A.激光是电磁波中的一种，是一种横波，A项错误；
B.频率相同的激光在不同介质中的波长是不同的，B项错误；
C.能产生干涉的条件是两列光的频率要相同，C项错误；
D.测定距离就是利用激光的平行度高的特性，D项正确。
故选D。
3.答案：D
解析：两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强，两偏振片透振方向垂直时几乎没有偏振光透过。故ABC错误，D正确。
故选D。
4.答案：C
解析：A.图甲是光的偏振现象，此现象表明光波是横波，故A正确，不符合题意；
B.图乙是双缝干涉示意图，根据
若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小，故B正确，不符合题意；
C.图乙中用白光进行实验，中央条纹各种频率的光都是加强的，复合后的中央亮条纹是白色的，故C错误，符合题意；
D.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射，故D正确，不符合题意。
故选C。
5.答案：A
解析：拍摄玻璃橱窗内的物品时在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，选项A错误；全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性，选项B正确；“门镜”可以扩大视野是利用光的折射现象，选项C正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹是光的衍射现象，选项D正确.A符合题意.
6.答案：C
解析：激光平行度好，即使传播了很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特点可用于激光测距，A正确；激光的亮度高，能量十分集中，可应用于金属的加工、激光医疗、激光美容、激光武器等，B正确；激光具有很好的相干性，可应用于双缝干涉实验、全息照相等，D正确；激光具有亮度高且能量高的特点，因此不能用于城市广场照明，C错误.C符合题意.
7.答案：C
解析：在波的干涉中，干涉条纹的间距，又，可得，故C选项正确.
8.答案：（1）将自然光转换成偏振光（2）横波（3）ACD
解析：（1）自然光源发出的光不是偏振光，但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光转换成偏振光.
（2）偏振现象证明了光是一种横波.
（3）因为的透振方向一致，故间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后变成偏振光，通过B后到O.当在间加上糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光的振动方向转动了一定角度，使通过B到达O的光的强度不是最大，但当B转过角，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光的振动方向一致时，O处光强为最强.若偏振片B不动而将A旋转角，再经糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的透振方向一致，故选项A、C、D正确.4.1 光的折射——2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册课时分层练
【夯实基础】
1.下列说法正确的是( )
A.光从一种介质进入另一种介质时，一定会发生偏折
B.光从空气进入其他介质时，折射角大于入射角
C.光从空气进入其他介质时，速度要减小
D.折射是指光的传播方向发生改变的现象
2.一束光从空气射到水面上，下列光路图中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【提升能力】
3.根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是( )
A.人看到的是鱼的实像，位置变浅了些 B.人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些
C.鱼看到的是人的实像，位置偏低了些 D.鱼看到的是人的虚像，位置偏低了些
4.关于折射率，下列说法中正确的是( )
A.根据可知，介质的折射率与入射角的正弦值成正比
B.根据可知，介质的折射率与折射角的正弦值成反比
C.根据可知，介质的折射率与介质中的光速成反比
D.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成正比
5.如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°.已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃球的折射率为( )
A. B.1.5 C. D.2
6.如图所示是一透明圆柱体的横截面，其半径为R，是一条直径.今有一束平行单色光沿与平行的方向射向圆柱体，若一条入射光线经折射后恰好经过B点，且这条光线到间的距离是.光在真空中传播速度为c.则下列说法正确的是( )
A.从B点射出的光在圆柱体中传播时间为
B.从B点射出的光在圆柱体中传播时间为
C.该透明圆柱体的折射率为
D.从B点射出的光在圆柱体中传播的速度
【综合素养】
7.如图所示，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的速度分别为，频率分别为，则( )
A. B. C. D.
8.真空中有一半径为，球心为O，质量分布均匀的玻璃球，其过球心O的横截面如图所示.一单色光束从真空以入射角i从玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出.已知，该光束在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度，求：
（1）入射角i的值；
（2）该光束在玻璃球中的传播时间t.
答案以及解析
1.答案：C
解析：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，当垂直入射时，传播方向不改变，A错误；当光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角，B错误；根据可知光从空气进入其他介质时，速度要减小，C正确；若光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向会发生变化，这是光的折射现象，而光在同一均匀介质中传播方向发生改变的现象是反射，故D错误。
2.答案：C
解析：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，同时在水面发生反射。故选C。
3.答案：B
解析：人看鱼的光路如图甲所示，实际光路为实线，而人认为光沿直线传播，则人认为光从发出，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，A错误，B正确；鱼看到人的光路如图乙所示，实际光路为实线，而鱼认为光沿直线传播，则鱼认为光从发出，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，C、D错误.
4.答案：C
解析：介质的折射率是表示介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角和折射角的正弦值无关，故A、B错误.由于真空中光速是个定值，根据可知，介质的折射率与介质中的光速成反比，故C正确.由知，当f一定时，v与成正比，由于n与v成反比，故折射率与波长成反比，故D错误.
5.答案：C
解析：根据题意作出光路图如图所示，由于出射光线和入射光线平行，又入射光线和反射光线关于法线对称，则法线与出射光线和入射光线平行，根据几何关系可得折射角，根据折射定律有：，所以C选项正确.
6.答案：B
解析：设光线经C点折射后过B点，光路如图所示.
在中，由几何关系得，得；在中，由几何关系得，可得，则圆柱体的折射率为；，光在圆柱体中传播的速度，故从B点射出的光在圆柱体中传播时间为，故选B.
7.答案：BD
解析：光从介质1进入介质2后，光的频率不变，即，C错误，D正确；由光路图可知，入射角大于折射角，则介质2的折射率较大，根据可知光在介质2中速度较小，即，A错误，B正确。故选B、D。
8.答案：（1）60°（2）
解析：（1）根据几何关系可知，
由折射定律得，
解得.
（2）由折射率可知，，
传播时间，
解得.4.5 光的衍射——2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册课时分层练
【夯实基础】
1.利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则( )
A.图a、b均显示了波的干涉现象
B.图a、b均显示了波的衍射现象
C.图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象
D.图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象
2.沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下( )
A.只有波长较短的一部分光才能到达地面
B.只有波长较长的一部分光才能到达地面
C.只有频率较大的一部分光才能到达地面
D.只有频率较小的一部分光才能到达地面
【提升能力】
3.在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光现象，下列现象中，属于光的衍射现象的是( )
A.雨后天空出现彩虹
B.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色
C.雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹
D.通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹
4.有关光的现象，下述表述中错误的是( )
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象
B.泊松亮斑是光的衍射现象
C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D.光的衍射否定了光沿直线传播的结论
5.在观察光的单缝衍射现象时，当狭缝宽度从0.1 mm逐渐增加到0.5 mm的过程中，通过狭缝观察线状光源的情况是( )
A.不再发生衍射现象 B.衍射现象越来越明显
C.衍射条纹亮度逐渐变暗 D.衍射条纹的间距逐渐变大
6.在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是( )
A.甲是单缝、乙是双缝 B.乙是双缝、丙是小圆孔
C.丙是小圆孔、丁是小圆板 D.丁是小圆孔、甲是双缝
【综合素养】
7.抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，则下列说法正确的是( )
A.这里应用的是光的衍射现象 B.这里应用的是光的直线传播性
C.这里应用的是光的干涉现象 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
8.关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是( )
甲：单色光通过劈尖产生明暗条纹
乙：单色光通过牛顿环产生明暗条纹
丙：单色光通过双缝产生明暗条纹
丁：单色光通过单缝产生明暗条纹
A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹
B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹
C.丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大
D.丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹
答案以及解析
1.答案：D
解析：题图a中显示了一列波经过小孔的现象，是波的衍射，题图b显示了两列波相遇的现象，是波的干涉现象，故D正确。
2.答案：BD
解析：据光明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据知，到达地面的光是频率较小的部分。故选B、D。
3.答案：D
解析：A.雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故A错误；
B.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色属于薄膜干涉现象，故B错误；
C.雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹属于薄膜干涉现象，故C错误；
D.通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹，属于单缝衍射，故D正确；
故选D。
4.答案：D
解析：光的衍射是光在传播过程中，绕过障碍物继续向前传播的现象，故A正确；泊松亮斑是光的衍射现象，故B正确；虽然光的衍射表明光能绕过障碍物继续传播且已偏离直线传播方向，但没有否定光沿直线传播的结论，光的衍射为光的波动说提供了有力的证据，故C正确，D错误.
5.答案：C
解析：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近甚至比波长更小时即能发生明显的衍射.狭缝宽度从0.1 mm逐渐增加到0.5 mm的过程中，衍射现象会逐渐不明显，衍射条纹的间距逐渐变小，衍射条纹亮度逐渐变暗，故C正确，A、B、D错误.
6.答案：C
解析：衍射与干涉图样的区别：前者是中间亮条纹，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；根据小圆孔衍射与泊松亮斑的区别可知，小圆孔衍射的图样，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，可知丙是小圆孔衍射，丁是泊松亮斑，即小圆板衍射，所以C正确.
7.答案：A
解析：当障碍物的尺寸与光的波长相当或小于光的波长时，会发生明显的衍射，该装置的原理是运用光的衍射现象.如果屏上条纹变宽，则说明衍射现象更加明显，可知纤维丝变细.故B、C、D错误，A正确.
8.答案：D
解析：丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其它三个均为光的干涉条纹，选项A错误，D正确；牛顿环产生明暗条纹是不等距的，选项B错误；丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，选项C错误.故选D.4.2 全反射——2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册课时分层练
【夯实基础】
1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是( )
A.从水晶射入玻璃 B.从水射入二硫化碳
C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶
2.关于全反射，下列说法正确的是( )
A.光只有从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射现象
B.光只有从光疏介质射向光密介质时才可能发生全反射现象
C.光只有从折射率大的介质射向折射率小的介质时才可能发生全反射现象
D.光只有从折射率小的介质射向折射率大的介质时才可能发生全反射现象
【提升能力】
3.如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形为五棱镜的一个截面，.光线垂直射入，分别在和上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直射出.若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（计算结果可用三角函数表示）( )
A. B. C. D.
4.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车.尾灯由透明介质制成，其外形如图所示，下列说法正确的是( )
A.汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射
B.汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
C.汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射
D.汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
5.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”.光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是( )
A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大
D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大
6.两束不同频率的单色平行光束从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（），下列结论中正确的是( )
A.水对光束a的折射率比对光束b的折射率小
B.在水中的传播速度，光束a比光束b的小
C.若增大光束a的入射角，则可能发生全反射
D.若光束从水中射向空气，则光束b的全反射临界角比光束a的小
7.如图所示是一玻璃球体，其球心为O，为水平直径.M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线从D点射出，出射光线平行于，已知，光在真空中的传播速度为c，则( )
A.此玻璃的折射率为
B.光在玻璃球中的传播速率为
C.该玻璃球的临界角应大于45°
D.若增大，光线不可能在段发生全反射
【综合素养】
8.一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面如图所示，i代表入射角，则下列说法不正确的是( )
A.当时会发生全反射现象
B.无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°
C.欲使折射角，应以的角度入射
D.当入射角时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
9.一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心.一束极窄的光线在横截面内从边上的A点以60°的入射角入射（已知真空中的光速为c，；计算结果用表示），求：
（1）该透明体的临界角C；
（2）该光线从进入透明体到第一次离开透明体时所经历的时间.
答案以及解析
1.答案：C
解析：光的全反射产生条件：光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角，由水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，因此从玻璃射入水中，有可能发生全反射，故C正确，ABD错误；
故选：C.
2.答案：AC
解析：光从光密介质射向光疏介质时，若入射角大于或等于临界角，会发生全反射现象：光从光疏介质射向光密介质时，不会发生全反射现象，A正确，B错误；光只有从折射率大的介质射向折射率小的介质时，才可能发生全反射现象，C正确，D错误。
3.答案：A
解析：作出光路图如图所示，结合题给条件可知，，又，可得入射角，则折射率最小值.
4.答案：C
解析：从题图中取一个凸起并作出一条光路如图所示.由图可知，每一部分相当于一块全反射棱镜，要想让后面的司机看到反射光，光只能从右面射入，在尾灯的左表面发生全反射，故选项C正确，A、B、D错误.
5.答案：A
解析：光从光密介质射向光疏介质才能发生全反射，所以内芯的折射率比外套的大，选项A正确，B错误；频率越大（波长越短），折射率越大，根据，折射率越大的光在光纤中传播的速度越小，选项C、D错误.
6.答案：AD
解析：两束光入射角相等，折射角满足，根据折射定律可知水对b光束的折射率较大，根据光在水中的传播速度较小，A正确，B错误；光从光密介质射到光疏介质才可能发生全反射，光从空气射入水中不可能发生全反射，C错误；根据全反射临界角公式，因水对b光的折射率较大，则光束b的全反射临界角比光束a的小，D正确。故选A、D。
7.答案：A
解析：由几何知识可得入射角，折射角，则此玻璃的折射率为，故A正确；光在玻璃球内传播的速率为，故B错误；，则临界角，故C错误；若增大，当光线经过M点时入射角为45°，入射角已经大于临界角，所以光线可能在段发生全反射现象，故D错误.
8.答案：A
解析：因为光是从空气进入玻璃，所以不可能发生全反射，故A错误；当入射角是90°时，折射角最大，根据，则折射角最大值为，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°，故B正确；当折射角，由，解得，故C正确；当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，设入射角为i，折射角为r，有，，所以，故D正确.A符合题意.
9.答案：（1）35°（2）
解析：（1）设此透明物体的临界角为C，依题意，所以；
（2）当入射角为时，由折射定律得，折射角，即此时光线折射后射到圆弧上的C点，C点的入射角为60°，大于临界角，会发生全反射，沿水平方向反射至圆弧上的D点并在D点发生全反射，再至B点，从B点第一次射出，在透明体内的路径长为，在透明体内的速度，经历的时间为.4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长——2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册课时分层练
【夯实基础】
1.在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识，下列图示的实验中说明光具有粒子性的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，一束平行光垂直照射到有两条狭缝和的挡板上，狭缝和的间距和宽度都很小。下列说法正确的是( )
A.光通过狭缝和时会发生衍射现象
B.无论用哪种频率的光照射双缝，光屏上都会呈现中间宽、两端窄的条纹
C.用蓝光照射时产生的条纹间距比用红光照射时产生的条纹间距大
D.若用白光照射双缝，光屏上会呈现一片白色
【提升能力】
3.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。
（1）M、N、P三个光学元件依次为________。
A.滤光片、单缝、双缝 B.双缝、滤光片、单缝
C.单缝、双缝、滤光片 D.滤光片、双缝、单缝
（2）要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________。
A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
（3）已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏的距离，双缝间距d，分划板的中心刻线分别对准第1条和第7条亮条纹的中心时，手轮上对准第1条时的读数为、对准第7条时读数为，根据以上条件，请写出测量光的波长的表达式______。
4.利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图甲中位置时游标卡尺的读数如图乙所示，则：
（1）分划板在图甲中位置时游标卡尺的读数分别为_______mm，______mm，则相邻两条纹间距_______mm。
（2）该单色光的波长__________m。
（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将________（选填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较大的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【综合素养】
5.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长.
（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_______、A.
（2）本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意_______和______.
（3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图丙手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距为________mm.
（4）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算式_______，求得所测红光波长为_______nm.
6.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中.
（1）某同学在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中光学元件A所起的作用是_______.
（2）观察到干涉条纹如图乙所示.转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，________mm.
（3）若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长为_______m（结果保留三位有效数字）.
7.用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹.关于该实验，下列说法不正确的是( )
A.取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹
B.若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
C.若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
D.测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为
答案以及解析
1.答案：B
解析：双缝干涉、单缝衍射实验和电子通过铝箔时的衍射图样说明了光具有波动性，紫外线照射锌板发生了光电效应说明了光具有粒子性。
故选B。
2.答案：A
解析：光通过狭缝和时会发生衍射现象，A正确；用单一频率的光照射，屏上呈现的干涉条纹分布均匀，B错误；由可知，因为红光的波长比蓝光的波长长，所以红光产生的条纹间距大，C错误；若用白光照射，则光屏上会呈现彩色的干涉条纹，D错误。
3.答案：（1）A（2）D（3）
解析：（1）为了获取单色的线光源，光源后面应依次放置滤光片、单缝，单缝形成的线性光源经过双缝形成相干光源，因此，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选A；
（2）由双缝干涉条纹的间距公式
可知对于某种单色光，波长一定，要增大观察到的条纹间距可增大双缝到屏的距离l或减小双缝间的间距d，本实验双缝到屏的距离即为双缝到测量头间的距离。
故选D；
（3）第1条亮纹中心到第7条亮纹中心的距离为6条条纹间距，故
根据
可得
4、（1）答案：11.1；15.6；0.75
解析：A位置读数为，B位置读数为，则相邻两条纹间距为。
（2）答案：
解析：由，得。
（3）答案：变小；变小
解析：由可知，其他条件保持不变时，双缝间距d变大，则条纹间距变小。根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长λ越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较大的单色光照射，则条纹间距变小。
5.答案：（1）（2）使单缝和双缝间距5~10 cm；单缝与双缝相互平行（3）13.870；2.31（4）；660
解析：（1）首先需要获取单色光，在光源后面需要有滤光片，然后要获取线光源，在滤光片后面需要有单缝，由于要进行双缝干涉实验，所以在单缝后面是双缝，故顺序为.
（2）按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；并注意使单缝和双缝间距5~10 cm，单缝与双缝相互平行.
（3）图乙中固定刻度读数为2 mm，可动刻度读数为，则最终读数为2.320 mm.
图丙中固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为，则最终读数为13.870 mm，故相邻亮纹的间距.
（4）根据知，，代入数据得.
6.答案：（1）获得单色光
（2）9.762（9.761~9.763之间均得分）
（3）
解析：（1）光学元件A为滤光片，滤光片的作用为了获取单色光.
（2）螺旋测微器的精确值为0.01 mm，图丙螺旋测微器的固定刻度读数为9.5 mm，可动刻度读数为，所以最终读数为9.762 mm.
（3）相邻条纹的间距为：，
根据得：.
7.答案：D
解析：取下滤光片，不同的色光的干涉条纹叠加，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A正确.根据知，将双缝的距离d增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故B正确.若将滤光片由红色换成绿色，色光的波长减小，根据知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C正确.测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为，故D错误.D符合题意.
