第四章光章末综合提升--高中物理选择性必修一素养提升学案
文档属性
| 名称 | 第四章光章末综合提升--高中物理选择性必修一素养提升学案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-03-12 14:01:16 | ||
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文档简介
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高中物理选择性必修一素养提升学案
第四章 光
章末综合提升
【知识点图解】
【题型探究】
题型1 光的折射、全反射
【思路解读】
1．解决光的折射问题的常规思路
(1)根据题意画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均是光线与法线的夹角。
(3)利用折射定律、折射率公式列式求解。
2．有关全反射定律的应用技巧
(1)首先判断光是否从光密介质进入光疏介质，如果是，下一步就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断，如果不是则直接应用折射定律解题即可。
(2)分析光的全反射时，根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关键。
(3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律和光路可逆性。
【典例1】 如图所示，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点作AB边的垂线交直线DF于E；DE＝2 cm，EF＝1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)
[解析] 过D点作AB边的法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示。根据折射定律有
nsin α＝sin β ①
式中n为三棱镜的折射率。
由几何关系可知β＝60° ②
∠EOF＝30° ③
在△OEF中有EF＝OEsin∠EOF ④
由③④式和题给条件得OE＝2 cm ⑤
根据题给条件可知，△OED为等腰三角形，有α＝30° ⑥
由①②⑥式得n＝。 ⑦
[答案]
【方法归纳】
(1)根据题意利用光的折射定律、反射定律画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定。
(3)利用折射定律、全反射及其相关知识求解。
题型2 两面平行的玻璃砖对光路的影响
【思路解读】
光从玻璃砖上表面处折射进入玻璃中，再从下表面折射出玻璃时，满足发生全反射的条件之一，即光由光密介质(玻璃)进入光疏介质(空气)，那么是否可能在玻璃砖下表面上发生全反射呢？答案是不可能。这是由于玻璃砖上、下两个表面是平行的，在下表面处的入射角等于上表面处的折射角，如图所示。由光路的可逆性可知在玻璃砖下表面处是不可能发生全反射现象的，但光线发生了侧移。
两面平行的玻璃砖对光路的影响有以下几个方面：
(1)不改变入射光的性质和方向，只使光线向偏折方向平行侧移，且入射角(i)、玻璃砖厚度(a)和折射率(n)越大，侧移越大。
(2)平行光照射到平行玻璃砖上，入射光的宽度等于出射光的宽度，而玻璃砖中折射光的宽度随入射角的增大而减小。
(3)从平行玻璃砖的正上方观察玻璃砖下面的发光体，观察到的位置比发光体实际位置更接近玻璃砖。
【典例2】 如图所示，宽为a的平行光束从空气斜射到两面平行的玻璃板上表面，入射角i＝45°，光束中包含两种波长的光，玻璃板对这两种波长光的折射率分别为n1＝1.5，n2＝。
(1)求每种波长的光射入上表面后的折射角r1、r2；
(2)为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的厚度d至少为多少？并画出光路示意图。
[解析]
(1)由＝n，得sin r1＝＝，sin r2＝＝，
故r1＝arcsin，r2＝arcsin。
(2)光路图如图所示，为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的最小厚度记为dmin，由图可得
dmintan r1－dmintan r2＝
dmin＝
其中tan r1＝tan＝
tan r2＝tan＝
解得dmin＝。
[答案] (1)arcsin arcsin (2) 光路图如解析图所示
题型3 光的干涉和衍射的比较
【知识解读】
1．两者的产生条件不同：产生干涉的条件是两列光波频率相同，振动方向相同，相位差恒定；产生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还要小。
2．图样特点不同：单色光双缝干涉产生的是等间距、明暗相间且亮度基本相同的条纹；单缝衍射产生的是中央最宽、最亮，其他窄且暗的明暗相间条纹，并且各相邻条纹间距不等。
3．单缝衍射与双缝干涉的比较
名称项目 单缝衍射 双缝干涉
不同点 产生条件 只要狭缝足够小，任何光都能发生 频率相同的两列光波相遇叠加
条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等
条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
亮度 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等
相同点 成因 都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果
意义 都是波特有的现象，表明光是一种波
【典例3】 (多选)如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样。图中黑色部分代表亮条纹，下列四幅图中由红光形成的图样是( )
A B
C D
【解析】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故A、C是双缝干涉图样，根据双缝干涉条纹间距Δx＝λ可知波长λ越大，Δx越大，故A选项是红光的干涉图样，C选项是紫光的干涉图样；单缝衍射条纹中间明亮且宽度大，越向两侧宽度越小越暗，且波长越大，中央亮条纹就越宽，故B选项是紫光单缝衍射图样，D选项为红光单缝衍射图样。综上所述，选项A、D是红光形成的图样。
【答案】AD
【方法归纳】
1 根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的；而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的条纹变窄。
2 根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小；而单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗。
【同步训练】
1. 如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫
【参考答案】 B
【名师解析】 双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹.双缝干涉条纹的宽度(即相邻亮、暗条纹间距)Δx＝λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应于红光和蓝光.而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，2、4分别对应于紫光和黄光.综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确.
2. 让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现( )
A.由大变小的三角形光斑，直至光斑消失
B.由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
C.由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失
D.由大变小的三角形光斑、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
【参考答案】 D
【名师解析】 当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏上首先出现的是三角形光斑，之后随着孔继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑，随着孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现明暗相间的彩色条纹，最后随孔的闭合而全部消失，故D正确.
3. （2022湖北新高考协作体高二质检）华中科技大学建规学院等多家单位联合打造的2022年XR新春光影秀在千古名楼黄鹤楼上演。光影秀是介于实景与电影之间的一种新的光影艺术，下列有关光现象说法正确的是（ ）
A. 光影秀使用的激光方向性好，所以激光不能发生衍射现象
B. 斜放在装有水的玻璃杯里的吸管看起来像折断了一样，这是光的折射现象
C. 立体电影原理和眼镜镜片表面涂上的增透膜的原理一样
D. 肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由于光的衍射形成的
【参考答案】B
【名师解析】
激光是一种波，衍射是波的特有现象，故A错误；
斜放在装有水的玻璃杯里的吸管看起来像折断了一样，这是光在从水进入空气时发生了折射，故B正确；
立体电影原理是利用了光的偏振原理，眼镜镜片表面涂上的增透膜是利用了光的干涉原理，故C错误；
肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由于肥皂膜内外光线发生干涉形成的，故D错误。
4．(多选)(2020·河南模拟)通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象。从光源发出的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电脑上看到屏上的光强分布情况。图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况。下列有关A、B两种色光的说法中正确的有( )
A.光通过的可能是缝板上的单缝
B．A光的波长比B光的波长长
C．A光的频率比B光的频率大
D．A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度
E．A光比B光更容易发生衍射现象
【参考答案】BDE
【名师解析】从显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况，可知光屏上的光是等间距、等亮度的，所以光是通过双缝产生的干涉现象，选项A错误；由于A光的干涉条纹间距大于B光，由△x=Lλ/d，可知A光的波长比B光的波长长，A光的频率比B光的频率小，选项B正确C错误；根据光的频率越高折射率越大，可知A光在玻璃中的折射率小于B光在玻璃中折射率，根据n=c/v可知A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度，选项D正确；根据波长越长，衍射现象越明显，可知A光比B光更容易发生衍射现象，选项E正确。
5.（5分）(2020贵州铜仁市二模)下列关于光学常识的描述中说法正确的是_____（填正确答案标号。选 对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．泊松亮斑支持了光的波动说
C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
D．偏振光可以是横波，也可以是纵波
E．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
【参考答案】ABE
【名师解析】光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，泊松亮斑支持了光的波动说，雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的薄膜干涉现象，选项AB正确C错误；偏振光一定是横波，光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项D错误E正确。
6.（2023山东部分重点中学考前热身押题）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如右图所示。光线a沿半径方向入射玻璃砖光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑反射光线。下列关于光线b的说法正确的是（ ）
A. 当时，光可以进入内圆
B. 当时，光线从外圆射出的折射角为45°
C. 当时，光线从外圆射出的折射角为45°
D. 当时，光从内圆通过的时间为
【答案】CD
【解析】
当x＝R时，光路如图所示
由几何关系可知
i＝30°，
根据折射定律有
由正弦定理得
解得
α＝45°
光线在内圆界面上的入射角为45°，刚好发生全反射，无法进入内圆。由对称性及折射定律得，光线从外圆射出的折射角为30°。故AB错误；
C．当折射光线恰好与内圆相切时，做出光路图如下图所示
根据几何关系可得
，
根据折射率公式有
代入数据得
因此当时，光线从外圆射出的入射角与光线从外圆射入的折射角相等，所以光线从外圆射出的折射角为45°。故C正确；
D．当时，光路如图所示
由几何关系可知
根据折射定律有
由正弦定理得
解得
再根据折射定律求得，根据对称性，光从内圆通过的距离为
则光从内圆通过的时间为
故D正确。
7. (2022四川成都三模)如图，ABDEF是某玻璃棱镜的横截面，它由直角三角形ABD和矩形ADEF构成，AF和DE边表面镀银（仅考虑反射），一光线平行于AD从AB边上M点射入棱镜。已知真空中的光速为c，，，，，，玻璃的折射率。求：
（1）光线在M点发生折射的折射角大小；
（2）光线从M点到第一次射出棱镜经历的时间。
【参考答案】（1）；（2）
【名师解析】
（1）光路如图所示
在M点，入射角
由折射定律有
将代入可得
解得
（2）由几何关系可得
，
因，故G是AD中点，光在H点的入射角为30°，由于DE边镀银，故在H点发生反射，光在I点的入射角为60°，由，入射角大于临界角，故发生全反射，由于AF边镀银，故光在J点发生反射，最终光线垂直于BD边第一次射出棱镜
可知，H、I、J分别是DE、EF、FA的中点
光在棱锥中通过的总路程为
光线在玻璃中传播的速度为
解得
8.（2022陕西宝鸡陈仓区二模）如图所示，一个截面为直角三角形的三棱镜ABD， ∠B= 90°，有一单色光以45°入射角射入到BD界面上，折射角是30°，折射光线恰好在AD界面发生全反射，光在真空中的传播速度为c。求：
①光在该三棱镜中的传播速度是多少
②该三棱镜的顶角D是多少度？
【参考答案】① ②
【名师解析】
①光线在BD面上发生了折射，已知入射角 i=45°，折射角 r=30°，
则三棱镜的折射率为：
解得：
②折射光线恰好在AD面发生全反射，入射角等于临界角C，
则：
由几何知识可得，三棱镜的顶角为：
解得:
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高中物理选择性必修一素养提升学案
第四章 光
章末综合提升
【知识点图解】
【题型探究】
题型1 光的折射、全反射
【思路解读】
1．解决光的折射问题的常规思路
(1)根据题意画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均是光线与法线的夹角。
(3)利用折射定律、折射率公式列式求解。
2．有关全反射定律的应用技巧
(1)首先判断光是否从光密介质进入光疏介质，如果是，下一步就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断，如果不是则直接应用折射定律解题即可。
(2)分析光的全反射时，根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关键。
(3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律和光路可逆性。
【典例1】 如图所示，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点作AB边的垂线交直线DF于E；DE＝2 cm，EF＝1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)
[解析] 过D点作AB边的法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示。根据折射定律有
nsin α＝sin β ①
式中n为三棱镜的折射率。
由几何关系可知β＝60° ②
∠EOF＝30° ③
在△OEF中有EF＝OEsin∠EOF ④
由③④式和题给条件得OE＝2 cm ⑤
根据题给条件可知，△OED为等腰三角形，有α＝30° ⑥
由①②⑥式得n＝。 ⑦
[答案]
【方法归纳】
(1)根据题意利用光的折射定律、反射定律画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定。
(3)利用折射定律、全反射及其相关知识求解。
题型2 两面平行的玻璃砖对光路的影响
【思路解读】
光从玻璃砖上表面处折射进入玻璃中，再从下表面折射出玻璃时，满足发生全反射的条件之一，即光由光密介质(玻璃)进入光疏介质(空气)，那么是否可能在玻璃砖下表面上发生全反射呢？答案是不可能。这是由于玻璃砖上、下两个表面是平行的，在下表面处的入射角等于上表面处的折射角，如图所示。由光路的可逆性可知在玻璃砖下表面处是不可能发生全反射现象的，但光线发生了侧移。
两面平行的玻璃砖对光路的影响有以下几个方面：
(1)不改变入射光的性质和方向，只使光线向偏折方向平行侧移，且入射角(i)、玻璃砖厚度(a)和折射率(n)越大，侧移越大。
(2)平行光照射到平行玻璃砖上，入射光的宽度等于出射光的宽度，而玻璃砖中折射光的宽度随入射角的增大而减小。
(3)从平行玻璃砖的正上方观察玻璃砖下面的发光体，观察到的位置比发光体实际位置更接近玻璃砖。
【典例2】 如图所示，宽为a的平行光束从空气斜射到两面平行的玻璃板上表面，入射角i＝45°，光束中包含两种波长的光，玻璃板对这两种波长光的折射率分别为n1＝1.5，n2＝。
(1)求每种波长的光射入上表面后的折射角r1、r2；
(2)为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的厚度d至少为多少？并画出光路示意图。
[解析]
(1)由＝n，得sin r1＝＝，sin r2＝＝，
故r1＝arcsin，r2＝arcsin。
(2)光路图如图所示，为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的最小厚度记为dmin，由图可得
dmintan r1－dmintan r2＝
dmin＝
其中tan r1＝tan＝
tan r2＝tan＝
解得dmin＝。
[答案] (1)arcsin arcsin (2) 光路图如解析图所示
题型3 光的干涉和衍射的比较
【知识解读】
1．两者的产生条件不同：产生干涉的条件是两列光波频率相同，振动方向相同，相位差恒定；产生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还要小。
2．图样特点不同：单色光双缝干涉产生的是等间距、明暗相间且亮度基本相同的条纹；单缝衍射产生的是中央最宽、最亮，其他窄且暗的明暗相间条纹，并且各相邻条纹间距不等。
3．单缝衍射与双缝干涉的比较
名称项目 单缝衍射 双缝干涉
不同点 产生条件 只要狭缝足够小，任何光都能发生 频率相同的两列光波相遇叠加
条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等
条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
亮度 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等
相同点 成因 都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果
意义 都是波特有的现象，表明光是一种波
【典例3】 (多选)如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样。图中黑色部分代表亮条纹，下列四幅图中由红光形成的图样是( )
A B
C D
【解析】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故A、C是双缝干涉图样，根据双缝干涉条纹间距Δx＝λ可知波长λ越大，Δx越大，故A选项是红光的干涉图样，C选项是紫光的干涉图样；单缝衍射条纹中间明亮且宽度大，越向两侧宽度越小越暗，且波长越大，中央亮条纹就越宽，故B选项是紫光单缝衍射图样，D选项为红光单缝衍射图样。综上所述，选项A、D是红光形成的图样。
【答案】AD
【方法归纳】
1 根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的；而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的条纹变窄。
2 根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小；而单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗。
【同步训练】
1. 如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫
【参考答案】 B
【名师解析】 双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹.双缝干涉条纹的宽度(即相邻亮、暗条纹间距)Δx＝λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应于红光和蓝光.而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，2、4分别对应于紫光和黄光.综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确.
2. 让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现( )
A.由大变小的三角形光斑，直至光斑消失
B.由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
C.由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失
D.由大变小的三角形光斑、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
【参考答案】 D
【名师解析】 当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏上首先出现的是三角形光斑，之后随着孔继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑，随着孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现明暗相间的彩色条纹，最后随孔的闭合而全部消失，故D正确.
3. （2022湖北新高考协作体高二质检）华中科技大学建规学院等多家单位联合打造的2022年XR新春光影秀在千古名楼黄鹤楼上演。光影秀是介于实景与电影之间的一种新的光影艺术，下列有关光现象说法正确的是（ ）
A. 光影秀使用的激光方向性好，所以激光不能发生衍射现象
B. 斜放在装有水的玻璃杯里的吸管看起来像折断了一样，这是光的折射现象
C. 立体电影原理和眼镜镜片表面涂上的增透膜的原理一样
D. 肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由于光的衍射形成的
【参考答案】B
【名师解析】
激光是一种波，衍射是波的特有现象，故A错误；
斜放在装有水的玻璃杯里的吸管看起来像折断了一样，这是光在从水进入空气时发生了折射，故B正确；
立体电影原理是利用了光的偏振原理，眼镜镜片表面涂上的增透膜是利用了光的干涉原理，故C错误；
肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由于肥皂膜内外光线发生干涉形成的，故D错误。
4．(多选)(2020·河南模拟)通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象。从光源发出的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电脑上看到屏上的光强分布情况。图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况。下列有关A、B两种色光的说法中正确的有( )
A.光通过的可能是缝板上的单缝
B．A光的波长比B光的波长长
C．A光的频率比B光的频率大
D．A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度
E．A光比B光更容易发生衍射现象
【参考答案】BDE
【名师解析】从显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况，可知光屏上的光是等间距、等亮度的，所以光是通过双缝产生的干涉现象，选项A错误；由于A光的干涉条纹间距大于B光，由△x=Lλ/d，可知A光的波长比B光的波长长，A光的频率比B光的频率小，选项B正确C错误；根据光的频率越高折射率越大，可知A光在玻璃中的折射率小于B光在玻璃中折射率，根据n=c/v可知A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度，选项D正确；根据波长越长，衍射现象越明显，可知A光比B光更容易发生衍射现象，选项E正确。
5.（5分）(2020贵州铜仁市二模)下列关于光学常识的描述中说法正确的是_____（填正确答案标号。选 对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．泊松亮斑支持了光的波动说
C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
D．偏振光可以是横波，也可以是纵波
E．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
【参考答案】ABE
【名师解析】光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，泊松亮斑支持了光的波动说，雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的薄膜干涉现象，选项AB正确C错误；偏振光一定是横波，光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项D错误E正确。
6.（2023山东部分重点中学考前热身押题）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如右图所示。光线a沿半径方向入射玻璃砖光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑反射光线。下列关于光线b的说法正确的是（ ）
A. 当时，光可以进入内圆
B. 当时，光线从外圆射出的折射角为45°
C. 当时，光线从外圆射出的折射角为45°
D. 当时，光从内圆通过的时间为
【答案】CD
【解析】
当x＝R时，光路如图所示
由几何关系可知
i＝30°，
根据折射定律有
由正弦定理得
解得
α＝45°
光线在内圆界面上的入射角为45°，刚好发生全反射，无法进入内圆。由对称性及折射定律得，光线从外圆射出的折射角为30°。故AB错误；
C．当折射光线恰好与内圆相切时，做出光路图如下图所示
根据几何关系可得
，
根据折射率公式有
代入数据得
因此当时，光线从外圆射出的入射角与光线从外圆射入的折射角相等，所以光线从外圆射出的折射角为45°。故C正确；
D．当时，光路如图所示
由几何关系可知
根据折射定律有
由正弦定理得
解得
再根据折射定律求得，根据对称性，光从内圆通过的距离为
则光从内圆通过的时间为
故D正确。
7. (2022四川成都三模)如图，ABDEF是某玻璃棱镜的横截面，它由直角三角形ABD和矩形ADEF构成，AF和DE边表面镀银（仅考虑反射），一光线平行于AD从AB边上M点射入棱镜。已知真空中的光速为c，，，，，，玻璃的折射率。求：
（1）光线在M点发生折射的折射角大小；
（2）光线从M点到第一次射出棱镜经历的时间。
【参考答案】（1）；（2）
【名师解析】
（1）光路如图所示
在M点，入射角
由折射定律有
将代入可得
解得
（2）由几何关系可得
，
因，故G是AD中点，光在H点的入射角为30°，由于DE边镀银，故在H点发生反射，光在I点的入射角为60°，由，入射角大于临界角，故发生全反射，由于AF边镀银，故光在J点发生反射，最终光线垂直于BD边第一次射出棱镜
可知，H、I、J分别是DE、EF、FA的中点
光在棱锥中通过的总路程为
光线在玻璃中传播的速度为
解得
8.（2022陕西宝鸡陈仓区二模）如图所示，一个截面为直角三角形的三棱镜ABD， ∠B= 90°，有一单色光以45°入射角射入到BD界面上，折射角是30°，折射光线恰好在AD界面发生全反射，光在真空中的传播速度为c。求：
①光在该三棱镜中的传播速度是多少
②该三棱镜的顶角D是多少度？
【参考答案】① ②
【名师解析】
①光线在BD面上发生了折射，已知入射角 i=45°，折射角 r=30°，
则三棱镜的折射率为：
解得：
②折射光线恰好在AD面发生全反射，入射角等于临界角C，
则：
由几何知识可得，三棱镜的顶角为：
解得:
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