2024-2025学年高二物理人教版选择性必修一课时作业 光的干涉
一、单选题
1．用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置.则双缝间的距离变为原来的( )
A. B. C.2倍 D.3倍
2．地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲.下列光路图中能描述该现象的是( )
A. B.
C. D.
3．在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9 m，水的折射率，细灯带到水面的距离，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为( )
A. B. C. D.
4．如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边30°上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°.不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为( )
A. B. C.d D.
5．2023年诺贝尔物理学奖授予在“开发了产生阿秒激光的实验方法，用于研究物质中的电子动力学”方面做出贡献的三位科学家.下列关于激光的特性及其应用，正确的是( )
A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高
B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性好
C.激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的平行度好
D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高
6．以下现象不属于干涉的是( )
A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样 B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样
C.白光经过三棱镜得到彩色图样 D.白光照射水面油膜呈现彩色图样
7．利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样.下列关于P处放置的光学元件说法正确的是( )
A.甲对应单缝，乙对应双缝 B.甲对应双缝，乙对应单缝
C.都是单缝，甲对应的缝宽较大 D.都是双缝，甲对应的双缝间距较大
8．彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色，甲壳结构及光路示意图如图所示，产生此现象的主要原因是阳光在甲壳表面发生( )
A.色散 B.折射 C.干涉 D.衍射
二、多选题
9．现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成，如图所示，其截面ABC为直角三角形，。现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，折射后到达BC边发生全反射，垂直AB边射出。已知，下列说法正确的是 ( )
A.光线在AC边的折射角为30°
B.该透明玻璃的折射率为2
C.该光线在透明玻璃材料中发生全反射的临界角为45°
D.光线在BC边的入射角为30°
10．如下图，水面下方有一固定的线状单色光源S，光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足，水对该光的折射率为1.33。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形状可能为( )
A. B.
C. D.
11．以下说法中正确的是( )
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.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象
C.透过转动的偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的阳光，能感觉到明暗的变化
D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉
三、填空题
12．湄洲岛旅游度假区是我国著名5A景区，众多游客在岛上观日出。游客看到的太阳位置比实际位置______（填“高”或“低”），这是太阳光经过大气层发生______（填“折射”或“干涉”）现象；若没有大气层，游客将更______（填“早”或“迟”）看到日出。
13．某同学在学校游泳池训练，他在水中发现岸上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。请你结合所学知识说明其中的原理___________。
14．某同学在做杨氏双缝干涉实验时，在相同的实验条件下，分别用波长和的单色光，得到如图甲和乙所示的干涉条纹，可知，_____（选填“>”“=”或“<”）。
四、计算题
15．由某种透明介质制成的一柱状体，其截面AOB为圆，O点为圆心，圆半径为R。一束光垂直射向柱状体横截面的OA边，入射点C是OA的中点，光恰好射到球面上D点（未画出）发生全反射后从OB边射出，已知光在真空中传播的速度为c。求：
（1）该介质的折射率；
（2）该光束从C点射入介质到射出OB边所用的时间。
16．如图所示，竖直圆形为某透镜的截面，O为圆心，AB为水平直径，CD为竖直直径。有甲、乙两单色光，分别从M、N两点沿水平方向射入透镜，M点到CD的距离为圆形半径的一半。经透镜折射后，两单色光都从B点射出，测得两出射光线的夹角为134°。已知，，求：
（1）该透镜对甲、乙两单色光的折射率；
（2）甲、乙两单色光在透镜中的传播时间比。
参考答案
1．答案：B
解析：双缝干涉相邻亮（暗）条纹的间距为，其中d为双缝之间的距离，题图乙中相邻亮条纹的间距是题图甲中的2倍，双缝与屏的距离l和波长λ均不变，那么题图乙对应的双缝间距离变为原来的，B正确.
2．答案：A
解析：由题意可知，越靠近地球表面，空气的折射率越大，从光疏介质射入光密介质的光路如图所示，太阳光斜射向地面的过程中发生折射，随着折射率不断变大，太阳光不断向法线方向偏折，A正确.
3．答案：C
解析：发光三角形发出的光线的临界角满足，光线为临界光线时，到发光边的距离为，如图1所示，所以由几何关系可知，发光体顶点处对应的有光射出的水面形状为圆的一部分，AB错；如图2所示，发光体两直角边在水面上有光线射出部分在内侧重叠区域是边长为0.3 m的正方形，其对角线为，发光体斜边在水面上有光线射出部分内侧的宽度为，斜边上的高，由于，又最容易留白的地方在三角形斜边的高线上，所以只要斜边上的高线不留白，内侧其他区域必不留白，故水面有光射出形状的外边缘内均有光射出，C对，D错。
4．答案：C
解析：由几何关系可知，题中所给光路的入射角是30°，可得折射率.根据，可知光线发生全反射的临界角，作出恰好在OQ边界发生全反射时的光线如图所示，则有光射出的长度就是AB的长度，过S点作OQ的垂线交OQ于F点，则在中，，根据几何关系可知，，所以，C正确.
5．答案：A
解析：实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高、频率单一、相干性好的特点，A正确；医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特点，B错误；激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特点，C错误；激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，D错误.
6．答案：C
解析：A.根据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色图样是杨氏双缝干涉，故A错误；
B.由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现象，故B错误；
C.白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射时产生的色散现象，故C正确；
D.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故D错误；
故选C。
7．答案：A
解析：根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断.
单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误.
8．答案：C
解析：类似薄膜干涉，彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色，产生此现象的主要原因是阳光在甲壳表面发生干涉。故选C。
9．答案：AC
解析：A.画出光路图，如图所示，由图中几何关系可知光线在AC边的折射角为30°，故A正确;
B.光线在O点的入射角为45°，折射角为30°，由折射定律有
故B错误；
C.由
可得发生全反射的临界角
故C正确；
D.根据图中几何关系可知，光线在BC边的入射角为60°，故D错误。
故选AC。
10．答案：AC
解析：根据
解得
如图所示
点光源对应的透射区域为为半径，O为圆心的圆形区域，其中临界角C约为；当时上下端点的透射区对应的大小圆恰好内切；当时大小圆相交，反之大圆包含小圆。
故选AC。
11．答案：CD
解析：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过滤橱窗玻璃的反射光，故A错误；B、白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种折射现象，并不是干涉现象，故B错误；C、偏振片只允许某一方向振动的光通过，故透过转动的偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的阳光，能感觉到明暗的变化。故C正确；D、用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，故D正确；故选：CD。
12．答案：高；折射；迟
解析：因为太阳光经过大气层发生折射的原因，所以游客看到的太阳位置比实际位置高，若没有大气层，游客将更迟看到日出。
13．答案：见解析
解析：几乎贴着水面射入水里的光线即入射角越为90°，由折射定律有
在水中的同学看来光线是从折射角为C的方向射来的，水面上其他方向射来的光线，折射角都小于C。因此他认为水面以上所有的景物都出现在顶角为2C的圆锥里，如图所示。
14．答案：>
解析：由双缝干涉条纹间距公式
由于甲的条纹间距大于乙的条纹间距，所以
15．答案：（1）
（2）
解析：（1）作出光路如图
设全反射临界角为C，则有
根据几何关系，有
解得
（2）根据
可知
由几何关系可知，光在介质中的路程为
根据
求得光在介质中的速度为
该光束从C点射入介质到射出OB边所用的时间为
16．答案：（1），1.6（2）75:64
解析：光路图如图所示：
（1）由几何关系有
由折射定律得，透镜对甲光的折射率
同理
由几何关系有
由折射定律得，透镜对乙光的折射率
（2）甲光在透镜中的传播速度
由几何关系有
甲光在透镜中的传播时间
乙光在透镜中的传播速度
由几何关系有
乙光在透镜中的传播时间
得2024-2025学年高二物理人教版选择性必修一课时作业 实验：用双缝干涉测量光的波长
一、单选题
1．光的干涉现象在科学研究中有许多应用.如图甲所示是利用光的干涉检测某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是( )
A.图甲中上板是待检测的光学元件，下板是标准样板
B.若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽
C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检测的平面在此处出现了凹陷
D.图丁中得到的条纹是等间距的同心圆环
2．如图1所示的双缝干涉实验中，改变实验条件进行两次实验，先后在屏上观察到如图2、图3所示的条纹，下列说法正确的是( )
A.改变的实验条件是减小了双缝到光屏之间的距离
B.改变的实验条件是增大了双缝之间的距离
C.若图2是绿色条纹，图3可能是红色条纹
D.若图2是绿色条纹，图3可能是彩色条纹
3．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力.有人想用薄膜干涉的原理设计一种增反膜，将这种增反膜应用于眼镜能大大减小紫外线对眼睛的伤害，他选用的薄膜材料的折射率，光在真空中的速度，所要消除的紫外线的频率，那么他设计的这种增反膜的厚度至少是( )
A. B. C. D.
4．有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛地应用.这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线在真空中的波长，n表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的最小厚度应为（不计半波损失）( )
A. B. C. D.
5．某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏.当一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑.分析实验失败的原因可能是( )
A.单缝S太窄 B.单缝S太宽
C.S到和距离不相等 D.阳光不能作为光源
6．如图所示，为三个透明平板固定放置，AB水平，CD的倾角比DE的倾角大。一束平行光竖直向下入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7．两个普通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.两个灯亮度不同 B.灯光的波长太短
C.两灯光的振动情况不同 D.电灯发出的光不稳定
8．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以
A.增大与的间距 B.减小双缝屏到光屏的距离
C.将绿光换为红光 D.将绿光换为紫光
二、多选题
9．利用两台相距很远（几千公里）联合工作的射电望远镜观察射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移的速度，模型可简化为如图所示的双缝干涉过程.将射电恒星看成点光源S，分别在地球上不同大陆的两个望远镜相当于两个狭缝，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏，设某时刻光屏上P点到的距离相等，S到的距离也相等，当向上远离时，下列说法中正确的有( )
A.P点接收到的干涉信号先变强 B.P点接收到的干涉信号先变弱
C.干涉条纹间距发生改变 D.干涉条纹间距不变
10．在图示的双缝干涉实验中，入射激光的波长为λ，屏上P点出现亮条纹，则P点到双缝，的路程差可能是( )
A.λ B.4λ C. D.
11．某实验小组用如图所示的装置做双缝干涉实验，下列方法能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大的是( )
A.仅增大双缝到屏的距离
B.仅减小双缝间的距离
C.仅增大滤光片到单缝的距离
D.仅把绿色滤光片换成红色滤光片
E.仅把绿色滤光片换成紫色滤光片
三、填空题
12．如图所示，双缝、的间距，双缝到光屏的距离。光源S到、的距离相等，光屏上的P点到、的距离之差。现用某单色光在空气中做双缝干涉实验，测得两条相邻亮条纹的中心间距。已知光在空气中的传播速度。则该单色光的波长为______m，频率为______Hz；P处是______(选填“亮”或“暗”)条纹。
13．利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距,双缝光屏间距离,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，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.
14．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝。若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为_______mm。（米，结果保留3位有效数字。）
四、计算题
15．双缝干涉实验原理如图所示，光源S到双缝的距离相等，连线平行于光屏，O点为连线的中垂线与光屏的交点。光源S发出单色光经传播到光屏上P点的时间差为 t，其中垂直于光屏，P为某亮条纹中心，OP之间还有m条亮条纹。已知光在真空中的传播速度为c，玻璃对该单色光的折射率为n，不考虑光在玻璃片内的反射。
（1）求光在玻璃片中的传播速度；
（2）求单色光在真空中的波长；
（3）若紧贴放置一厚度均匀的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到P点与光由直接传播到P点时间相等，求玻璃片的厚度。
16．如图所示，在双缝干涉实验中，和为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与和距离之差为，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
(1)已知A光在折射率为的介质中波长为；
(2)已知B光在某种介质中波长为，当B光从这种介质射向空气时，临界角为。
参考答案
1．答案：C
解析：上板是标准样板，下板是待检测的光学元件，故A错误；频率越大的单色光，其波长越小，因此若换用频率更大的单色光，其他条件不变，根据，可知干涉条纹变窄，故B错误；题图丙中条纹向左弯曲，亮条纹提前出现，说明被检查的平面在此处出现了凹陷，故C正确；题图丁光学元件间的空气膜厚度由中心向边缘增加得越来越快，则亮条纹逐渐变窄，因此得到的是由中心向边缘宽度逐渐变窄的明暗相间的同心圆环，故D错误.
2．答案：C
解析：改变实验条件后干涉条纹间距增大，根据条纹间距表达式可知，改变的实验条件可能是增大了双缝到光屏之间的距离，或减小了双缝之间的距离，故A、B错误；绿光的波长小于红光，若题图2是绿色条纹，题图3可能是红色条纹，故C正确；彩色条纹是白光通过双缝干涉产生的条纹，若题图2是绿色条纹，题图3不可能是彩色条纹，故D错误.
3．答案：C
解析：为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别在该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）应等于光在薄膜中的波长的整数倍，即.因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的，紫外线在真空中的波长是，在膜中的波长是，故膜的厚度至少是，故C正确，A、B、D错误.
4．答案：C
解析：当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个界面上的反射光干涉后互相削弱，减少反射光中的红外线，从而减少反射光的能量，设红外线在薄膜中的波长为，薄膜厚度为d，则，由题意可知，，解得，故薄膜厚度d的最小值为，故A、B、D错误，C正确.
5．答案：B
解析：双缝干涉实验中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看成是由许多个点光源沿一条线排列组成的，单缝的宽度应比较小，由题意知，实验中观察不到光的干涉现象是由于单缝S太宽，得不到线光源，故选B.
6．答案：A
解析：光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为θ，、处为两相邻亮条纹，如图所示：
则此两处的光程分别为，，因为当光程差时表现为亮条纹，所以有，则，设此两相邻亮纹中心的距离为，则由几何关系得，即，可知夹角越小，条纹间距越大，根据题意CD的倾角比DE的倾角大，故左侧对应部分相邻两条纹间距小于右侧相邻两级条纹间距。故选A。
7．答案：C
解析：一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的。
故选C。
8．答案：C
解析：据光的干涉产生的条纹间距满足该关系，由此可知，增加与的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成红光，波长增加，条纹间距增大，C选出正确；绿光换成紫光，波长变小，条纹间距减小，D选项错误.
9．答案：BC
解析：在双缝干涉实验中，当向上远离时，则光经过、到P的路程差不等于0，导致P点接收到的干涉信号先变弱，故A错误，B正确；根据公式可知，当向上远离时，d增大，干涉条纹间距将变小，故C正确，D错误.
10．答案：AB
解析：屏上P点出现亮条纹，则P点到双缝，的路程差为的偶数倍，，，，，，……，AB正确，CD错误。故选AB。
11．答案：ABD
解析：AB.由干涉条纹的间距公式可知，仅增大双缝到屏的距离或仅减小双缝间的距离，都能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大，故AB正确；C.滤光片到单缝的距离与两相邻亮条纹的间距无关，故C错误；DE.红光的波长比绿光的长，则根据上述分析可知可以使条纹间距增大，而紫光的波长比绿光的短，会使条纹间距减小，故D正确，E错误。故选ABD。
12．答案：；；暗
解析：根据双缝干涉实验相邻两条亮条纹间距公式
代入可得
根据波长与频率公式可知
代入数据得
P点到的距离之差，由此可知
所以P点为暗条纹。
13．答案：11.1mm；15.6mm；
解析：图A游标卡尺的读数为.图B游标卡尺读数为.根据其中，得。
14．答案：0.300
解析：测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则相邻亮条纹间距为，根据，可得双缝之间的距离为。
15．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）光在介质中的传播速度为
（2）根据题意，有
联立可得
（3）若紧贴放置一厚度均匀的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到P点与光由直接传播到P点时间相等，则
解得
16．答案：(1)暗条纹(2)亮条纹
解析：(1)设A光在空气中波长为，在介质中波长为
由得
根据路程差
所以由此可知，从和到P点的路程差是波长的3.5倍，所以P点为暗条纹。
(2)根据临界角与折射率的关系得这种介质的折射率
设B光在空气中波长为，则
所以可见，用B光做光源，P点为亮条纹。2024-2025学年高二物理人教版选择性必修一课时作业 全反射
一、单选题
1．如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下方桶中的水被照亮，不计空气阻力，则( )
A.激光在水和空气中传播的速度大小相等
B.激光在水与空气的界面上发生了全反射
C.水在空中的速度大小均匀变化
D.水在空中的速度方向变化越来越快
2．“香炉初上日，瀑水喷成虹”，古人对彩虹的形成早就有过思考。当太阳光照射到空气中的水滴时，光线被折射及反射后，便形成了彩虹。如图所示，一束太阳光射入球形水滴，a、b是两条频率不同的出射光线，下列说法正确的是( )
A.a光的频率大于b光的频率
B.用同一装置做双缝干涉实验，a光产生的条纹间距较小
C.用同一装置做单缝衍射实验，b光产生的中央亮条纹较宽
D.从同种介质进入空气时，逐渐增加入射角，b光先发生全反射
3．如图a所示，公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光。该装饰灯可简化为图b所示模型，该装饰灯为对红光折射率的透明材料制成的棱长为L的立方体，中心有一个发红光点光源O，不考虑光的二次反射，光速为c，则( )
A.立方体某一面有光射出部分的图形是椭圆
B.若不考虑多次反射，光线从玻璃砖射出的最长时间为
C.若点光源发出的光由红光变为蓝光，表面有光射出的区域面积将增大
D.从外面看玻璃砖被照亮的总面积为
4．如图所示，正方形为一个立方体冰块的截面，一束从Q点射出的单色光经M点射入该冰面内，入射角为θ，但具体角度值无法测量，光线在边上的N点射出，连线的延长线与边交于P点，已知和的长度，根据以上信息( )
A.不能求得冰块折射率
B.光线进入冰块中传播时频率变小
C.减少θ角，光线在边可能会发生全反射
D.无论怎么改变θ角，光线在边都不可能会发生全反射
5．如图所示，半径为R、折射率的半圆形玻璃砖竖直放置在光屏MN的正上方，玻璃砖的直径AB与MN平行且距离为h。一束单色光在玻璃砖平面内垂直AB射向圆心O，光线穿过玻璃砖后射到光屏上，光点落在点。已知光屏足够大，真空中的光速为c，且空气中光速也可近似为c。现使玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，从AB边射出的光线在光屏上的光点移动的方向和单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间分别为( )
A.向右移动、 B.向左移动、
C.向右移动、 D.向左移动、
6．如图所示，一装满某液体的长方体玻璃容器，高度为a，上下两个面为边长的正方形，底面中心O点放有一单色点光源，可向各个方向发射单色光。液面上漂浮一只可视为质点的小甲虫，已知该液体对该单色光的折射率为，则小甲虫能在液面上看到点光源的活动区域面积为( )
A. B. C. D.
7．如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是( )
A.在玻璃中，b光的波长比c大
B.在玻璃中，b光的传播速度比c大
C.b、c两束光，从玻璃柱出射后相互平行
D.逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射
8．真空中某透明体的横截面为如图所示的等腰直角三角形ABC，斜边长为L，一束单色光垂直AB边射入透明体，恰好在BC边发生全反射后，从AC边射出透明体，已知单色光在真空中的传播速度为c，则单色光在透明体中传播的时间为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9．下列有关光学现象的描述正确的是( )
A.如图甲，光导纤维能够使光在有机玻璃内传播，内芯的折射率比外套大
B.图乙是圆孔衍射所形成的图样
C.图丙是劈尖干涉，右侧垫块是两张纸片，当抽去一张纸片后条纹间距变大
D.如图丁，相机使用偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，说明光是横波
10．如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径与水平面平行。由红、绿两种单色光组成的细光束沿从边射入玻璃砖，细光束进入玻璃砖后分成两束光分别打到玻璃砖截面的b、c两点处，b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是( )
A.b、c两点处分别对应绿光、红光
B.在玻璃中，绿光的速度比红光小
C.在玻璃中，绿光的波长比红光长
D.射到c点的光在c点没有发生全反射
E.光从M点到c点的传播时间比从M点到b点的传播时间长
11．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分为a、b两束，下列说法正确的是( )
A.玻璃砖对光束a的折射率大于对光束b的折射率
B.在玻璃砖中光束b的传播速度小于光束a的传播速度
C.在真空中光束b的波长小于光束a的波长
D.从玻璃砖射向真空中时，光束b发生全反射的临界角大于光束a的
三、填空题
12．两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，形成的光路如图所示，则______（选填“a”或“b”）光在水中的传播速度较大。现将这两种单色光分别经同一单缝衍射装置做单缝衍射实验，则______（选填“a”或“b”）光衍射条纹中央亮纹较窄。再将这两种单色光分别在空气中经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，观察到a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则______。
13．小明利用插针法做“测定玻璃砖的折射率”实验，正确操作后在白纸上画出了入射光线和折射光线，由于没有量角器，小明采用以下方法处理数据：以入射点O为圆心在白纸上作圆，该圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图4所示，然后改变入射角，重新进行实验，并仍按上述方法进行数据处理；设、的长度分别为x、y，小明一共获得了8组x、y值，并在坐标系中描出各对应的点，如图5所示，根据图可求得该玻璃砖的折射率为_________。（保留三位有效数字）
14．某同学在测量玻璃的折射率实验中，经正确的实验操作，得到如图所示的光路图，测得入射角为、折射角为。则该玻璃的折射率_____。
四、计算题
15．半径为的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，平行光从玻璃砖的圆弧面射入，光与底边MN夹角为45°，其中沿半径的光线从A处射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射。求：
①该玻璃砖的折射率；
②MN边界上能够射出光线的区域的长度。
16．如图，一个半径为R，折射率为的半球形透明介质，O点为球心，以及一个等腰直角三角形的玻璃砖SMN，B为MN中点，BO垂直斜边，长度为，MN与PQ平行且相等，一束单色光从SM边中点A垂直SM进入玻璃砖，依次到达B、C、D点，光路图如图所示，OC的长度为，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）光线从的时间；
（3）不考虑反射光线，如图所示的光路图到达D点是否有光线射出？
参考答案
1．答案：B
解析：A.光在介质中的速度为，故激光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故A错误；B.水流导光的原理为光在水中射到水与空气分界面时入射角大于临界角，发生了全反射，故B正确；C.水在空中做平抛运动，水平速度不变，竖直速度均匀增大，但合速度大小不是均匀增大，故C错误；D.平抛运动加速度竖直向下，得知速度变化的方向竖直向下，所以任意两段时间内速度变化方向相同，故D错误。故选B。
2．答案：D
解析：A.a、b两条出射光线均在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律可知，a光的频率小于b光的频率，故A错误；B.因a光的频率小于b光的频率，故a光的波长大于b光的波长，根据可知用同一装置做双缝干涉实验，a光产生的条纹间距较大，故B错误；C.a光的波长大于b光的波长，所以a、b两种光经相同的单缝发生衍射时，a光中央亮条纹更宽，故C错误；D.因a光的频率小于b光的频率，故a光的折射率小于b光的折射率，根据故b光的全反射角小于a光的全反射角，故从同种介质进入空气时，逐渐增加入射角，b光先发生全反射，故D正确。故选D。
3．答案：B
解析：A.当从O点射出的光线射到侧面上的入射角等于临界角时发生全反射，可知立方体某一面有光射出部分的图形是圆形，选项A错误;
B.考虑射到侧面上一条发生全反射的光线，临界角
则
联立解得光线从玻璃砖射出的最长时间为选项B正确;
C.若点光源发出的光由红光变为蓝光，因蓝光折射率大于红光，可知蓝光临界角小于红光，根据表面有光射出的区域半径减小，即面积将减小，选项C错误;
D.每一侧面被照亮的半径面积为从外面看玻璃砖被照亮的总面积为选项D错误。
4．答案：C
解析：A.作出如图所示的光路图，可知其折射率
可得
A错误；
B.光的传播频率与传播介质无关，即频率不变，B错误；
CD.减小θ角时，折射角随之减小，但对应边的入射角却逐渐变大，当边的入射角大于其对应的临界角时，便可发生全反射，C正确，D错误。
故选C。
5．答案：A
解析：BD.玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，转过的角度等于光线在AB边的入射角，折射角大于入射角，所以光点向右移动，故BD错误；AC.设全反射临界角为C，由临界条件可知，则，即当玻璃砖转过45°时，折射光线沿着玻璃砖边沿射向光屏，用时最长，设光点为D点，光点D到的距离，，光在玻璃砖中的传播速度，传播时间，从玻璃砖射出后到D点传播时间，则单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间，故A正确，C错误。
6．答案：C
解析：全反射的临界角满足解得当入射角为临界角时，在上表面能折射出光线的最大半径为r，光路图如图所示
根据几何关系可得故小甲虫能在整个水面上看到点光源，活动区域面积为，故选C。
7．答案：C
解析：AB.根据图像b光折射率较大，故b光的频率较大，波长较短，在玻璃中传播速度较小，故AB错误；CD.根据光路可逆性，两种色光出射后虽然分开但仍然平行，且不会在下界面发生全反射，故C正确，D错误。故选C。
8．答案：B
解析：本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。如图所示，透明体的临界角为45°，透明体的折射率为，单色光在透明体中传播的路程为，单色光在透明体中传播的时间，选项B正确。
9．答案：ACD
解析：A.图甲，根据光的全反射，光导纤维能够使光在有机玻璃内传播，内芯的折射率比外套大，故A正确；
B.图乙相邻两明（暗）条纹间距相等，是光的干涉所形成的图样，故B错误；
C.抽去一张纸片后，空气薄膜的厚度变化范围减小，以致干涉时的光程差的变化范围减小，故条纹数减少，条纹变疏，故C正确；
D.相机使用偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响，说明光是横波，故D正确。
故选ACD。
10．答案：ABD
解析：A.绿光的折射率大于红光折射率，所以b、c两点处分别对应绿光、红光，故A正确；B.绿光的折射率大于红光折射率，由可知在玻璃中绿光的速度比红光小，故B正确；C.绿光的频率大于红光频率，在玻璃中绿光的速度比红光小，由知在玻璃中绿光的波长比红光短，故C错误；D.由图可知c光从玻璃出射时的入射角小于从空气射入玻璃时的折射角，故c光从玻璃出射时的入射角小于全反射时的临界角，故射到c点的光在c点没有发生全反射，故D正确；
E.假设截面半圆半径为R，以b光分析为例，则在玻璃中的光程为
又
，
所以
同理可得
所以光从M点到c点的传播时间与从M点到b点的传播时间相等。故E错误。
故选ABD。
11．答案：AD
解析：A.由图可知，光束a的折射角小于对光束b的折射角，根据折射定律可知玻璃砖对光束a的折射率大于对光束b的折射率，故A正确;B.根据则在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束a的传播速度，故B错误;C.玻璃砖对光束a的折射率大于对光束b的折射率，可知光束a的频率大于对光束b的频率，根据可知在真空中光束b的波长大于光束a的波长，故C错误;D.根据可知从玻璃射向真空时，光束b发生全反射的临界角大于光束a的，故D正确。故选AD。
12．答案：a；b；
解析：两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，单色光a的入射角较大，根据折射定律，可知b光的折射率较大，根据
可知a光在水中的传播速度较大。
根据
b光的折射率较大，b光的频率较大，则b光的波长较短，b光衍射条纹中央亮纹较窄。
根据双缝干涉条纹间距公式
a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则
可得
13．答案：1.50
解析：光路图如图所示，玻璃砖的折射率为n，其中入射角、折射角分别为i、r，则有
由此可知中图像的斜率k满足
连接各点得到的直线如图所示
由此可知
解得
14．答案：
解析：根据折射定律可得该玻璃的折射率为
15．答案：①②
解析：①因为光线恰好发生全反射，由
解得
②因为光线恰好在O点发生全反射，则O点左侧的光线在MN边界上全部发生全反射。入射光线与圆弧相切时，经玻璃砖折射后能够到达MN边界上的P点，则OP即为光线射出的区域，光路如图所示，
则有
解得
16．答案：（1）
（2）
（3）D点无光线射出
解析：（1）光路如图所示
设在MN面上光线的折射角为α，在直角三角形BOC中，由几何知识可知
所以玻璃砖的折射率
解得
（2）光线在玻璃砖中的传播速度为
由几何知识可知，光线在玻璃砖和半球形透明介质中的传播路程分别为
故光线从A→B→C的时间
解得
（3）设在PQ面上光线的折射角为β，半球形透明介质的折射率
解得
在三角形OCD中，设角ODC为γ，根据正弦定理有
解得
在圆弧PQ界面光线发生全反射的临界角满足
解得
则
故D点恰好无光线射出。2024-2025学年高二物理人教版选择性必修一课时作业 光的衍射
一、单选题
1．关于薄膜干涉现象及其应用下列说法正确的是( )
A.如图甲所示，竖直放置的肥皂薄膜，来自前后两个面的反射光发生干涉，形成明暗相间的竖直条纹
B.如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的
C.如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹下的
D.如图丁所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到等间距的明暗相间的圆环状条纹
2．关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A.红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B.紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C.X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应
D.手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象
3．图1是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图2所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是( )
A.增大单色光的频率 B.增大双缝屏上的双缝间距
C.增大双缝屏到光屏的距离 D.增大单缝屏到双缝屏的距离
4．如图所示，由波长为和的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光，透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，和分别是波长为和的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则( )
A.是波长为的光出射位置 B.是波长为的光出射位置
C.是波长为的光出射位置 D.是波长为的光出射位置
5．1924年，德布罗意提出一切宏观粒子都具有与本身能量相对应的波动频率或波长。1927年汤姆孙在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了衍射图样，如图所示。已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，下列说法正确的是( )
A.两个电子也可形成衍射图样
B.电子形成的物质波是种电磁波
C.加速电压越大，电子的物质波波长越大
D.实验中电子的德布罗意波长约为0.15 nm
6．下列关于光的现象说法正确的是( )
A.泊松亮斑是光的圆孔衍射现象
B.光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象
C.鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象
D.用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉
7．如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是( )
A.条纹方向与AB边平行
B.条纹间距不是均匀的，越靠近BC边条纹间距越大
C.减小薄片的厚度，条纹间距变小
D.将红单色光换为蓝单色光照射，则条纹间距变小
8．某手机的屏幕由多层胶合而成，最外侧为玻璃层，次外层为触控层，由于高温导致某一侧两层张开进入空气，在激光照射下仔细观察会看到明暗相间的条纹。假设任意一条明条纹或暗条纹所在位置下方的空气层厚度相等；同一明条纹或暗条纹所对应的空气膜厚度恒定。现对开口处外侧边缘施加压力，下列关于干涉条纹的说法正确的是( )
A.条纹变疏，总条纹数增多 B.条纹变疏，总条纹数减少
C.条纹变密，总条纹数增多 D.条纹变密，总条纹数减少
二、多选题
9．下列说法正确的是( )
A.甲图是薄膜干涉的图样，照相机、望远镜的镜头镀的一层膜是薄膜干涉的应用
B.乙图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
C.丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，上方是蜃景，下方是景物
D.丁图是衍射图样，其最明显的特征是条纹间距不相等
10．如图所示，利用单色光照射透明标准板来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到现象如图乙所示的条纹中的A和B的情况，这说明( )
A.N的上表面A处向上凸起 B.N的上表面B处向上凸起
C.N的上表面A处向下凹陷 D.N的上表面B处向下凹陷
11．做单缝衍射实验和双缝干涉实验时，用激光比普通光源效果更好，图像更清晰。如图甲所示，如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是( )
A.做单缝实验时，光强分布图如乙所示
B.做单缝实验时，光强分布图如丙所示
C.做双缝实验时，光强分布图如乙所示
D.做双缝实验时，光强分布图如丙所示
三、填空题
12．干涉热膨胀仪是一种用于测量物体在温度变化下的长度变化的仪器，它基于光的干涉原理和物体热膨胀的特性，通过观察干涉条纹的变化来确定物体的长度变化。如图所示为干涉热膨胀仪的原理示意图，玻璃平板之间放置由石英或者铁镍合金制成的环柱G，被测样品C放在环柱内，C的上表面与玻璃平板下表面形成空气劈尖。用单色光垂直照射到玻璃平板上，可以观察到干涉条纹，热膨胀系数(表示温度变化时体积的变化程度)用α表示，若，温度升高，干涉条纹向_______(选填“左”或“右”)移动，C上表面_______(选填“可以”或“不可以”)与玻璃平板下表面平行，若仅换用频率更小的光，干涉条纹向_______(选填“左”或“右”)移动。
（1）当S为的单色光源时，在P点处将形成________条纹.
（2）当S为的单色光源时，在P点处将形成________条纹.(均选填明或暗)
13．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：
已知双缝到光屏的距离，双缝间距，单缝到双缝的距离。某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮纹的中心，手轮上的读数是4.077mm；然后继续转动手轮，使分划板中心刻线对准B亮纹的中心，如图所示，手轮上的读数是______mm。则所测单色光的波长______m（保留2位有效数字）。
四、计算题
14．如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，O为单缝，双缝S1和S2间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线OO 上方第一条亮纹中心位置在P1处，第三条亮纹中心位置在P2处。求：
（1）P1、P2分别到O 的距离大小；
（2）若实验时单缝O向下微微移动一段距离，则屏上干涉条纹如何移动
15．如图所示为某型号光的双缝干涉演示仪结构简图，玻璃砖的横截面为等腰直角三角形ABC，，光源发出频率的激光束。使激光束垂直AB面射入玻璃砖，在BC面发生全反射，从AC面射出后，经过单缝和双缝，最后在光屏上呈现出干涉图样。已知玻璃砖的直角边长，双缝间距，双缝离光屏的距离，光在真空中的传播速度为。求：
（1）玻璃砖折射率的最小值和此折射率下光线在玻璃砖中传播的时间；
（2）光屏上相邻亮条纹间的距离；
（3）若仅将单缝的位置稍微下移，中央亮条纹在光屏上的位置将上移、下移还是不变？（不必回答理由）
参考答案
1．答案：C
解析：A.如图甲所示，竖直放置的肥皂薄膜，来自前后两个面的反射光发生干涉，由于同一水平线上的薄膜厚度近似相同，所以干涉后能产生水平的明暗条纹，故A错误；
B.如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，从薄膜前后两表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的奇数倍，故B错误；
C.如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，如果某处凹下去，则对应亮纹(或暗纹)提前出现，所以图中条纹弯曲说明此处是凹下的，故C正确；
D.如图丁所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，由于凸透镜下表面是曲面，所以空气膜厚度越往外越厚，所以看到的明暗相间的圆环状条纹越往外越密，故D错误。
故选C。
2．答案：D
解析：A.有温度的物体都会发射红外线，A错误；
B.紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，B错误；
C.X射线、γ射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，C错误；
D.手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，D正确。
故选D。
3．答案：C
解析：A.增大单色光频率，则波长减小，根据公式可知，条纹间的距离减小，A不符合要求；
B.增大双缝屏上的双缝间距d，根据公式可知，条纹间的距离减小，B不符合要求；
C.增大双缝屏到光屏的距离L，根据公式可知，条纹间的距离增大，C符合要求；
D.根据公式可知，条纹间的距离与单缝屏到双缝屏的距离无关，D不符合要求。
故选C。
4．答案：D
解析：根据双缝干涉相邻亮条纹间距公式结合题图信息可知，对应的光的波长较长，即；从M射出的光的偏折程度大于从N射出的光的偏折程度，所以从M射出的光的折射率大于从N射出的光的折射率，故从M射出的光的频率大于从N射出的光的频率，根据公式知，从M射出的光的波长小于从N射出的光的波长，则N是波长为的光出射位置，故D正确。
5．答案：D
解析：A.根据衍射图样特点是电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到衍射图样，两个电子不可形成衍射图样，故A错误；B.电子形成的物质波不是一种电磁波。电子波属于物质波，而电磁波是一种电磁场形成的波，故B错误；CD.根据动能定理，解得，由，，联立解得，得加速电压越大，速度越大，而电子的物质波波长越小，代入数据得，故C错误，D正确。
6．答案：B
解析：A.泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象，是指当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的不透光的小圆板时，就会在小圆板之后的光屏上出现环状的互为同心圆的明暗相间的衍射条纹，并且在同心圆的圆心处会出现一个较小的亮斑，这就是泊松亮斑，A错误；B.光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象，B正确；C.鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的全反射现象，C错误；D.用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了使入射光变成单色光，D错误.选B.
7．答案：D
解析：A.薄膜干涉的光程差（d为薄膜厚度），厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与BC边平行，故A错误；
B.因为两玻璃间形成的空气膜厚度均匀变化，因此条纹是等间距的，故B错误；
C.减小薄片厚度，条纹间距将增大，故C错误；
D.将红光换成蓝光照射，入射光波长减小，条纹间距将减小，故D正确。
故选D。
8．答案：B
解析：两层间形成空气劈尖，光线在空气膜的上下表面反射，并发生干涉，形成明暗相间的条纹，设空气膜顶角为θ，两相邻亮条纹的间距为，光的波长为λ，由光的干涉知识可知，三者间的关系为，当按压开口处外侧边缘时，θ角减小，增大，条纹变疏，总条纹数减少，B正确。
9．答案：ACD
解析：题图甲是薄膜干涉的图样，照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，从膜的前表面和后表面反射的光相互减弱，故A正确；题图乙是圆板衍射，被称为“泊松亮斑”，故B错误；题图丙是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，海面下层空气温度比上层低，密度比上层大，故海面附近的空气折射率从下到上逐渐减小，远处的景物发出的光线射向海面时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回空气，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中，从而产生了“蜃景”现象，可知上方是蜃景，下方是景物，故C正确；题图丁是衍射图样，衍射条纹中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小且越暗，故D正确.
10．答案：BC
解析：AC.A处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处同一水平线，线上各点对应的空气层厚度都相同，但实际上A处条纹向左弯曲，意味着后一级条纹（图中白色条纹）提前出现，可见平面N的上表面的A处所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级大，可见A处向下凹陷，才能实现该处空气层厚度与下一级条纹对应的空气层厚度一样，故A错误，C正确；
BD.薄膜干涉是等厚干涉，即同一条明纹处空气膜的厚度相同；从弯曲的条纹可知，B处应该在同一条纹上，厚度相同，但现在推迟出现条纹，说明平面N的上表面B处向上凸起，故B正确，D错误。
故选BC。
11．答案：AD
解析：双缝干涉条纹等间距，单缝衍射条纹一定不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹。若做单缝实验时，光强分布图如乙所示；若做双缝实验时，光强分布图如丙所示，故BC错误、AD正确。故选AD。
12．答案：左；不可以；右
解析：C的上表面和玻璃板的下表面反射的光进行干涉，在空气层厚度的两倍为光波长整数倍处形成亮条纹，如果G的热膨胀系数大于C的热膨胀系数，当温度升高时，C与玻璃板间的空气膜变厚，对应符合条件的位置左移，即看起来条纹向左移动。由劈尖干涉原理可知若C上表面与玻璃平板下表面平行，则不会形成明暗相间的干涉条纹。单色光频率减小，则波长变大，由可知，干涉条纹间距增大，对应空气膜厚度符合条件的位置向右移动。
13、
（1）暗
（2）明
14．答案：5.665（5.663-5.667）；
解析：手轮上的读数为
根据
解得
15．答案：（1），
（2）可以看到干涉条纹，且条纹整体向上平移
解析：（1）根据双缝干涉相邻亮纹间距公式
则
（2）若实验时单缝O向下微微移动一段距离，因为零级明纹到两缝的光程相等，故可知此时零级明纹位置要上移，故条纹整体向上平移。
16．答案：（1）；
（2）
（3）上移
解析：（1）由几何关系，光线在BC面上刚好能发生全反射的临界角，由
得玻璃砖折射率的最小值
光线在玻璃中传播速度
光线在玻璃中传播时间
解得
（2）波长
条纹间距
解得
（3）若把单缝S从双缝、的中心对称轴位置稍微向下移动，通过双缝、的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，如图所示
中央亮纹的位置经过、到S的路程差仍等于0，因
且
那么
则中央亮纹P的位置略向上移。2024-2025学年高二物理人教版选择性必修一课时作业 光的折射
一、单选题
1．在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能作出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大；②a光的传播速度最小；③b光的折射率最小；④a光的波长比b光的长。根据老师的假定，以上回答正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
2．某同学利用半圆形玻璃砖做了如下实验：将一束复色光由空气射向一块半圆形玻璃砖圆心处，经过折射，光线分成两束单色光a、b，如图所示。下列说法正确的是( )
A.在玻璃砖中a光的传播速度大于b光的传播速度
B.a、b光射出玻璃砖时，两束光线平行
C.若该复色光由红光与紫光组成，则a光为紫光
D.若用a、b光分别进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距
3．为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个小孔，孔内安装一透明材料，厚度与坦克壁厚度相同.ABCD为该材料的纵截面，如图所示。已知坦克壁厚度为，该材料对光的折射率为.不考虑光在面的反射，若坦克内的人通过这块材料能看到的外界角度范围最大为，则之间的距离为( )
A. B. C. D.
4．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是( )
A.a光线是红光，b光线是紫光
B.用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距
C.a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长
D.遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射
5．下列说法正确的是( )
A.摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确
B.如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
C.光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D.一束色光从空气进入水中，根据可知波长将变短，频率变大，故色光的颜色也将发生变化
6．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。以下说法正确的是( )
A.玻璃砖对a光的折射率为 B.b光的频率比a光的大
C.b光的波长比a光的大 D.b光在玻璃中的传播速度比a光的大
7．如图所示，半圆OACB为某种透明材料的截面，，D点到OC的距离等于半径的一半。一细光束a从O点以45°角射入材料，折射光线刚好照射在D点，一细光束b从D点以平行于AB的方向射入材料，折射光线刚好照射在B点。光在真空中传播的速度为c，则细光束a和b在透明材料中传播的速度大小分别为( )
A. B. C. D.
8．如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是( )
A.A光的频率大于B光的频率
B.在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度
C.两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大
D.玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率
二、多选题
9．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是( )
A.大头针须挡住及、的像
B.入射角越小，折射率的测量越准确
C.利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率
D.如果误将玻璃砖的边画到，折射率的测量值将偏小
10．等腰三角形abc为一棱镜的横截面，；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示.不考虑多次反射.下列说法正确的是( )
A.甲光的波长比乙光的长
B.甲光的频率比乙光的高
C.在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
E.在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
11．如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，为其对称轴，O为球心，半球左侧为圆面，右侧为半球面.现用一束单色平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，不考虑光在玻璃中的多次反射，已知玻璃半球对该单色光的折射率为，真空中的光速为c，玻璃半球的半径为R，则( )
A.从左侧射入后能从右侧射出的入射光束面积占入射面面积的
B.从距O点入射的光线经玻璃半球后传播到所在水平面的时间为
C.若改用折射率更大的单色平行光入射，从右侧观察到玻璃半球被照亮的范围将变小
D.若改用折射率更大的单色平行光入射时，能够从右侧观察到玻璃半球被照亮的范围将变大
三、填空题
12．如图，一细束复色光射向平行板玻璃砖后，分散成两束单色光a和b，则玻璃对a光的折射率_______________（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对b光的折射率；在该玻璃中传播时，a光的传播速度_______________（选填“大于”“等于”或“小于”）b光的传播速度。
13．某同学利用可伸缩万向支架、激光笔和长方体透明水槽测量水的折射率，如图激光笔固定在万向支架上，调节高度和角度，使激光平行于水槽正立面（下图中所示的横截面），从水槽的左上角射入，用记号笔在水槽正立面记下激光在水槽底部的光点A。往水槽内缓慢注入清水，直到水面高度接近水槽高度的一半，用记号笔在水槽正立面记下激光在水槽底部光点B（图中未画出）和水面CD，在水槽正立面用记号笔连接水槽左上角和A点，相交CD于E点，用刻度尺分别测量EA的长度，EB的长度，水面CD距水槽底部高度。由此可得：
（1）B点处于A点的_______侧（填左、右）。
（2）激光在水面入射角的正弦值______（结果保留两位有效数字）。
（3）水的折射率______（结果保留三位有效数字）。
14．某同学用激光笔测一半圆形玻璃砖的折射率，他以玻璃砖的圆心为坐标原点，以玻璃砖的半圆底面直径为x轴建立xOy坐标系，并在玻璃砖下方作一个与玻璃砖半径相同的半圆，如图甲所示。
（1）他将激光笔置于某处，使激光笔发出的光线沿y轴负方向射向坐标原点O，此情境下光线在O点_______（填“发生”或“没有发生”）偏折。
（2）他将激光笔沿顺时针方向移动，当激光笔发出的光线从M点沿玻璃砖半径方向射向坐标原点O时，光线射出玻璃砖后与半圆相交于N点，如图乙所示，若M点坐标为点坐标为，则玻璃砖的折射率为_______。
（3）他继续将激光笔沿顺时针方向移动，当激光笔发出的光线从P点沿玻璃砖半径方向射向坐标原点O时，玻璃砖下方的光线突然消失了，如图丙所示，若P点坐标为，光在真空中的速度为c，则光线在玻璃砖中的传播速度为_______。
四、计算题
15．在河中用鱼叉捕鱼时，渔民们都知道不能直接朝看到鱼的方向掷出鱼叉。若图中渔民在（其眼睛）距河面1.8m处看到视线与水面成37°的方向有一条鱼，鱼在水深为1.6m的河底，水的折射率为，，。请帮该渔民估算：
（1）鱼距离他的实际水平距离多远；
（2）假设鱼叉掷出后做直线运动，为使鱼叉命中目标，他应该瞄准与水面成α角的方向掷出鱼叉，求。
16．如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出.
（1）求棱镜的折射率；
（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出.求此时AB边上入射角的正弦.
参考答案
1．答案：B
解析：由视深与实深的关系式可知b光的折射率最小，故③正确；c光从水下照亮水面的面积比a的大说明c光不容易发生全反射，即c光的折射率比a光的小，其频率也小于a的频率，故①错误，综上可知，再由及可得②正确，④错误。选项B正确。
2．答案：C
解析：A.根据图像可知，入射角相同，a的折射角小，根据可知，a光的折射率大，根据可知，在玻璃砖中的a光的传播速度小于b光的传播速度，故A错误；B.根据几何关系可知，两光背离各自半径射出，出射光不平行，故B错误；C.a光的折射率大，频率高，波长小，若该复色光由红光与紫光组成，则a光为紫光，故C正确；D.若用a、b光分别进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，根据，a光条纹间距小于b光条纹间距，故D错误。故选C。
3．答案：D
解析：光路图如图所示，由光的折射定律可得：，由题意知：，解得：。由几何关系得：，解得：，选项A、B、C错误，选项D正确。
4．答案：C
解析：AD.a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，水滴背面发生全反射时b光更容易发生明显的衍射现象，故AD错误；B.光在水滴背面发生全反射时，仍然有些不同颜色的光要相交重合，所以此时看到的彩虹并不鲜艳，故B错误;C.令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α,b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为，b光在水滴中传播的路径长为因为，所以又因为光在介质中的传播速度为，因为，所以，光在水滴中的传播时间为，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确。故选C。
5．答案：C
解析：A.摆钟走时快了即摆动周期变小了，由可知必须调长摆长，才可能使其走时准确。故A错误；B.如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。故B错误；C.光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，当光从内芯射向外套时可以发生全反射。故C正确；D.一束色光从空气进入水中，频率不变，波速变小，根据可知波长将变短，色光的颜色不会发生变化。故D错误。故选C。
6．答案：B
解析：A.玻璃砖对a光的折射率为
故A错误；
B.由图知两束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，根据折射定律可知玻璃砖对b光的折射率比对a光的大，由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率大，故B正确；
C.由公式可知，b光的频率比a光的频率大，则b光的波长比a光的小，故C错误；
D.由于玻璃砖对a光的折射率小，根据知在玻璃砖中a光的传播速度比b光的大，故D错误。
故选B。
7．答案：A
解析：根据题意，作出细光束a和细光束b的光路图，由几何关系得，所以，由折射定律可得透明材料对细光束a的折射率为，所以细光束a在透明材料中传播的速度大小为；由几何关系可得细光束b的入射角为，折射角为，由折射定律可得透明材料对细光束b的折射率为，所以细光束b在透明材料中传播的速度大小为，故A正确，B、C、D错误。故选A。
8．答案：C
解析：AD.由图可知，A光偏折程度较小，折射率较小，A光频率较小，AD错误；
B.由
可知，在玻璃砖中
即在玻璃砖中A光的传播速度较大，B错误；
C.由
可知
即A光的临界角较大，C正确。
故选C。
9．答案：AD
解析：A.实验时，为了准确作出折射光线，大头针须挡住及、的像，故A正确；
B.为了减小入射角与折射角的测量误差，实验时，入射角需要适当大一些，故B错误；
C.利用量角器量出、，根据折射率的定义，可求出玻璃砖的折射率
故C错误；
D.如果误将玻璃砖的边画到，作出实际光路与测量光路图如图所示
根据图可知，空气中的入射角不变，介质中的折射角偏大，则折射率的测量值将偏小，故D正确。
故选AD。
10．答案：ACE
解析：甲、乙两束光传播的光路图如图所示，由图知，乙光的折射角较小，由折射定律知，棱镜对乙光的折射率较大，故乙光的频率较大，波长较短，A正确，B、D错误；由知，甲光在棱镜中的传播速度比乙光的大，C正确；由几何关系知，在棱镜内bc边反射时甲光的入射角比乙光的大，E正确.
11．答案：BC
解析：如图所示，设从左侧的A点入射的光在右侧半球面刚好发生全反射，由光路图可知，，联立解得，故从左侧射入后能从右侧射出的入射光束面积占入射面面积的，A错误；设距O点的光线射到半球面上的点为C点，折射角为r，入射角，由折射定律，得，由几何关系知，光在玻璃半球中传播速度，可得从距O点入射的光线经玻璃半球偏折后传播到所在水平面的时间为，联立可得，故B正确；若改用折射率更大的单色平行光入射，则刚好发生全反射的临界角θ变小，根据，可得OA变小，即将变小，故从右侧观察到玻璃半球被照亮的范围将变小，故C正确，D错误.
12．答案：大于；小于
解析：由图可知，单色光a的偏折程度较大，所以玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率。
根据
可知，在该玻璃中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度。
13．答案：（1）左（2）0.80（3）1.33
解析：（1）由于激光在水面发生折射，根据折射定律
光从光疏介质射入光密介质时，入射角大于折射角，作出的光路图如图所示:
（2）根据几何关系可知，入射角，根据数学知识，激光入射角的正弦值
代入数据解得
（3）根据数学知识，折射角的正弦
代入数据解得
根据折射定律，水的折射率
14．答案：（1）没有发生
（2）
（3）
解析：（1）光从一种介质垂直进入到另一种介质中时光的传播方向不变，所以光线沿y轴负方向射入时在O点没有发生偏折；
（2）设玻璃砖的半径为R，题图乙中光线在O点的入射角为i，光线在O点的折射角为r，由几何关系有，由折射定律有；
（3）由题意可知光线从P点沿玻璃砖半径方向射向坐标原点O时刚好发生了全反射，所以有，而，又折射率，解得。
15．答案：（1）；（2）
解析：（1）光路如图所示
根据
解得
根据几何关系
则鱼距离他的实际水平距离
（2）因为
16．答案：（1）；（2）
解析：（1）光路图及相关量如图所示.光束在AB边上折射，由折射定律得
①
式中n是棱镜的折射率.由几何关系可知
②
由几何关系和反射定律得
③
联立①②③式，并代入得
④
（2）设改变后的入射角为，折射角为，由折射定律得
⑤
依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角，且
⑥
由几何关系得
⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
⑧2024-2025学年高二物理人教版选择性必修一课时作业 光的偏转 激光
一、单选题
1．傍晚，太阳从西边落下，在人们观察到日落的时刻（太阳刚落在地平线上），太阳的实际位置( )
A.完全在地平线下方
B.完全在地平线上方
C.恰好落在地平线上
D.部分在地平线上方，部分在地平线下方
2．物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律。下列关于物理光学知识的理解正确的是( )
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理
C.白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象
D.利用激光的平行度好的特点可以切割和焊接物体
3．一工件由某种透明材料制作而成，其横截面如图所示。圆弧CD所对应的圆心角为60°，圆心在AB边的中点，若将用直线连接，则ABCD为矩形，AB长度和圆弧的半径均为d，一水平向左的光线射到圆弧面上的C点，折射后恰好射到A点，则该透明材料的折射率为( )
A. B. C.1.5 D.
4．制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（）薄膜的厚度，把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，用波长的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹，二氧化硅的折射率为1.5，则二氧化硅薄膜的厚度为( )
A.1680nm B.1890nm C.2520nm D.3780nm
5．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
6．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A.干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B.干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C.干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D.干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
7．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后作出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是( )
A.大头针必须挡住及、的像
B.入射角越大，折射率的测量越准确
C.利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率
D.如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大
8．氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，用和光进行如下实验研究，则( )
A.照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度宽
B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量小
C.以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上光的平均光子数多
D.相同光强的光分别照射同一光电效应装置，光的饱和光电流小
二、多选题
9．某同学研究液晶显示器的结构时发现，显示器的表面有一层偏光膜，如果将偏光膜撕下，显示器就不能正常显示画面，变得纯白一片，如图所示。下列说法正确的是( )
A.若转动偏振片观察屏幕，则画面亮度的变化不明显
B.若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化
C.若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面
D.若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜仍看到纯白的画面
10．两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示，图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。则下列说法正确的是( )
A.乙光以i入射时一定发生全反射
B.甲光的频率比乙光的频率小
C.甲光在玻璃砖中的临界角C满足
D.若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上可能接收不到甲光
11．如图所示，甲、乙两块透明介质，折射率不同，截面为圆周，半径均为R，对接成半圆。一光束从A点垂直射入甲中，，在B点恰好发生全反射，从乙介质D点（图中未画出）射出时，出射光线与BD连线间夹角为15°。已知光在真空中的速度为c，则有( )
A.乙介质的折射率为
B.甲介质的折射率为
C.光由B到D传播的时间为
D.光由B到D传播的时间为
三、填空题
12．某同学用插针法测定玻璃的折射率，作出光路图如图所示。光线与平行的玻璃砖表面和分别交于O点和P点，过P点作的垂线，垂足为Q点，将AO延长交PQ于M点，测得。则该玻璃砖的折射率_____。
13．在“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第三个大头针C时，要使它___________，如图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图，完成必要的作图，用刻度尺测出有关距离，计算玻璃的折射率___________（计算结果保留两位有效数字）.
14．如图，为一玻璃三棱镜的横截面，，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______（“小于”“等于”或“大于”）60°。
四、计算题
15．如图，一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形边所在底面上镀有一层反射膜.一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A，求M点到A点的距离.
16．如图所示，边长为2a的正方体玻璃砖，中心有一单色点光源O，该玻璃砖对该光源的折射率，已知光在真空中传播的速度为c.求：
（I）光线从玻璃砖射出的最短时间；
（2）从外面看玻璃砖被照亮的总面积S.
参考答案
1．答案：A
解析：由于太阳光从真空进入地球大气层时要发生折射，我们看到的太阳位置比实际位置要高，因此当人们观察到太阳刚落在地平线上时，太阳的实际位置已在地平线以下，故选A.
2．答案：B
解析：A.光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误;B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理，故B正确;C.白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的色散现象，故C错误；D.利用激光的能量高的特点可以切割和焊接物体，故D错误;故选B。
3．答案：A
解析：本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。光路如图所示，由几何关系可知，入射角为60°，由正弦定理有，由光的折射定律有，解得，选项A正确。
4．答案：A
解析：根据题意，由于二氧化硅的折射率为1.5，则激光在二氧化硅中的波长为，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，则二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹是第9条，设二氧化硅薄膜的厚度为d，则有,联立解得,故选A。
5．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。
6．答案：D
解析：根据干涉和衍射现象可知干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。
故选D。
7．答案：A
解析：A.确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故A正确；
B.入射角适当大一些，能使折射率的测量准确，但不是越大越好，故B错误；
C.利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率
故C错误；
D.如果误将玻璃砖的边PQ画到，则折射角，将偏大，折射率的测量值将偏小，故D错误。
故选A。
8．答案：C
解析：A.根据巴耳末公式可知，光的波长较长。波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度宽，故A错误；
B.光的波长较长，根据
可知光的频率较小，则光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较小，光的侧移量小，故B错误；
C.光的频率较小，光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，光的光子数较多，真空中单位长度上光的平均光子数多，故C正确；
D.若、光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，光的频率较小，光的光子能量较小，光的光子数较多，则光的饱和光电流大，光的饱和光电流小，故D错误。
故选C。
9．答案：BC
解析：AB.同学看到的光是偏振光，若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化，故A错误，B正确；
CD.液晶显示器发出的光为偏振光，这种偏振光人眼无法直接识别，偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画面，故若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面，故C正确，D错误。
故选BC。
10．答案：CD
解析：AB.根据双缝干涉条纹的间距公式知甲的波长较小，乙的波长较大，所以甲的频率大，乙的频率小，对同一种介质，甲的折射率大。根据全反射的临界角可知甲的临界角小，乙的临界角大，当甲单色光以入射角i由玻璃砖内部谢向O点发生折射时，乙光以i入射时一定不会发生全反射，AB错误；C.根据全反射的临界角结合所以甲光在玻璃砖中的临界角C满足故C正确;D.若绕O点逆时针旋转玻璃砖，随i的增大，由于甲的临界角小，先发生全反射，所以PQ上可能接收不到甲光，故D正确。故选CD。
11．答案：AC
解析：AB.如图
由几何关系知，甲介质中，临界角为45°，有
解得
乙介质中，光束在D点发生折射，入射角，折射角，可得乙介质折射率为
故A正确；B错误；
CD.光在甲介质中传播速度为
光在甲介质中传播距离为
光在甲介质中传播时间为
光在乙介质中传播速度为
光在乙介质中传播距离为
光在乙介质中传播时间为
光由B到D传播的时间为
故C正确D错误。
故选AC。
12．答案：
解析：设入射角为i，由几何关系可得
设折射角为r，由几何关系可得
由折射定律有
13．答案：挡住A、B的像；1.5（1.4、1.6均可）
解析：
14．答案：；大于
解析：由几何知识可知，红光在D点发生折射时，折射角为，入射角为，由折射定律可得
解得玻璃对红光的折射率为
若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。
15．答案：
解析：根据题意画出如图所示的光路示意图，
由折射定律有，由几何关系可得，解得，
由几何关系可得，则折射光线MN在底边的入射角为，由反射定律可知反射角等于入射角，则，
则，
故为等腰三角形，设，则，，
根据三角形对应角相等，判定与相似，有，
代入数据解得.
16．答案：（1）
（2）
解析：（1）光在玻璃砖中传播的速度，
由题意知从玻璃砖射出的最短路程为a，所以，
解得.
（2）光线在玻璃砖表面恰好发生全反射时，有，
由几何关系得，
解得，
从外面看玻璃砖被照亮的总面积.
