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2026天津版高考物理第二轮专题
专题十四 光
五年高考
考点1 光的折射 全反射
全国视野
1.(2022海南,3,3分)空气中有一透明材料制成的中空管,其横截面内外圆半径之比 R1∶R2=1∶3 。一束单色光以i=30°的入射角平行于横截面从A点入射,经折射后与内圆相切,如图所示。该材料的折射率为 ( )
A. B. C. D.
2.(2024浙江6月,3,3分)如图为水流导光实验,出水口受激光照射,下面桶中的水被照亮,则 ( )
A.激光在水和空气中速度相同
B.激光在水流中有全反射现象
C.水在空中做匀速率曲线运动
D.水在水平方向做匀加速运动
3.(2021辽宁,4,4分)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。比较内芯中的a、b两束光,a光的 ( )
A.频率小,发生全反射的临界角小
B.频率大,发生全反射的临界角小
C.频率小,发生全反射的临界角大
D.频率大,发生全反射的临界角大
4.(2025河南,2,4分)折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为45°,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射) ( )
A.0° B.15° C.30° D.45°
5.(2024江苏,6,4分)现有一束光以相同的入射角θ,打在两杯不同浓度的NaCl溶液甲、乙中,折射光线如图所示(β1<β2),已知折射率随NaCl浓度增大而增大。则 ( )
A.光在甲中折射率较大
B.甲中NaCl浓度较小
C.光在甲中的传播速度较大
D.光在甲中发生全反射的临界角较大
6.(2022浙江6月,8,3分)如图所示,王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验,在失重环境下,往大水球中央注入空气,形成了一个空气泡,气泡看起来很明亮,其主要原因是 ( )
A.气泡表面有折射没有全反射
B.光射入气泡衍射形成“亮斑”
C.气泡表面有折射和全反射
D.光射入气泡干涉形成“亮纹”
考点2 光的波动性
津门故理
1.(2023天津,4,5分)下列哪个现象可以说明光是横波 ( )
2.(2022天津,7,5分)(多选)不同波长的电磁波具有不同的特性,在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射,a光的衍射现象更明显
C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应,a光的遏止电压高
D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时,a光的干涉条纹间距大
3.(2016天津,2,6分)如图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则 ( )
A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大
B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大
D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
全国视野
4.(2025山东,3,3分)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称,光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧,单色平行光沿OO'轴方向入射,在屏上观察到干涉条纹,再将偏振片P2置于双缝右侧,P1、P2透振方向平行。保持P1不动,将P2绕OO'轴转动90°的过程中,关于光屏上的干涉条纹,下列说法正确的是 ( )
A.条纹间距不变,亮度减小
B.条纹间距增大,亮度不变
C.条纹间距减小,亮度减小
D.条纹间距不变,亮度增大
5.(2023重庆,5,4分)某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹,发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气,发现a光的折射角比b光的大。则 ( )
A.在空气中传播时,a光的波长比b光的大
B.在水中传播时,a光的速度比b光的大
C.在水中传播时,a光的频率比b光的小
D.由水射向空气时,a光的全反射临界角比b光的小
三年模拟
考点强化练
考点1 光的折射 全反射
1.(2024南开二模)(多选)如图甲所示,我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状,往其中央注入空气,可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球内、外半径之比为1∶3,由a、b、c三种颜色的光组成的细的复色光束在过球心的平面内,从A点以i=45°的入射角射入球中,a、b、c三条折射光线如图乙所示,其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是 ( )
A.该液体材料对a光的折射率小于对c光的折射率
B.c光在液体球中的传播速度最大
C.该液体材料对b光的折射率为
D.若继续增大入射角i,b光可能因发生全反射而无法射出液体球
2.(2024天津部分区一模)如图所示,水面下单色点光源S发出的一条细光束投射到水面的O点后射出水面。下列说法正确的是 ( )
A.从O点射出水面的光可能为a
B.从O点射出水面的光可能为b
C.折射光与入射光的光速相同
D.从S发出的投射到水面的所有光束都能射出水面
3.(2025南开一模)(多选)忽略镜头尺寸的影响,假设摄影师由水下竖直向上拍摄,光的传播路径如图所示,已知水的折射率为,空气中光速记为c=3.0×108 m/s,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是 ( )
A.光从空气射入水中,频率不变
B.摄影师看到的水上景物比实际位置偏低
C.光进入水中速度变为2.25×108 m/s
D.进入镜头的光与竖直方向的夹角θ最大为37°
4.(2024红桥一模)如图所示为半圆形玻璃砖的横截面,直径MN与水平面平行。由两种单色光组成的细光束沿aM从MN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(入射到b、c两点的两束单色光分别称为单色光b和单色光c),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.图中单色光b、c通过玻璃砖的时间相同
B.在玻璃砖中,单色光b的速度比单色光c的大
C.单色光b的波长比单色光c的长
D.单色光b的频率比单色光c的小
考点2 光的波动性
1.(2025耀华中学一模)下列有关光的说法正确的是 ( )
A.验钞机发出的紫外线比电视机遥控器发出的红外线更容易绕过障碍物
B.横波、纵波均可以产生偏振现象
C.雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的,发生了光的衍射
D.在水下的潜水员看来,岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C(C为临界角)的倒立的圆锥里
2.(2024河西二模)可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。用红光和蓝光完成各种实验,以下说法中正确的是 ( )
A.红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖,蓝光在玻璃砖中的传播速度更大
B.红光和蓝光分别从纯水射向空气,蓝光发生全反射的临界角更大
C.用同样的装置进行双缝干涉实验,蓝光相邻两亮条纹间的间距更大
D.用红光进行单缝衍射实验,狭缝越窄,衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽
3.(2024蓟州三模)平行板玻璃砖横截面如图,上、下表面足够大,在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面,从下表面射出时分为a、b两束光,则 ( )
A.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大
B.在玻璃中传播时,b光的传播速度较大
C.以相同的入射角从水中斜射入空气,a光的折射角大
D.增大入射光在上表面的入射角,可能只有一种光从下表面射出
4.(2025天津市重点校一模)(多选)对如图所示的图样、示意图或实验装置图,下列判断正确的是 ( )
A.甲图是小孔衍射的图样,也被称为“泊松亮斑”
B.乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度,观测到的条纹是光在被检测玻璃板的上、下表面反射后叠加的结果
C.丙图是双缝干涉原理图,若P到S1、S2的光程差是波长的奇数倍,则P处是亮纹
D.丁图中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动,以光的传播方向为轴,将N在竖直面内转动90°,P处光的亮度比转动前明显变暗
5.(2023南开二模)(多选)“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体,从而减小曝光波长,提高分辨率的技术,如图所示。若浸没液体的折射率为1.5,当不加液体时(可视为真空)光刻胶的曝光波长为199 nm,则加上液体后与不加液体相比,该曝光光波 ( )
A.在液体中的频率变为原来的
B.在液体中的传播速度变为原来的1.5倍
C.在液体中的曝光波长约为133 nm
D.传播相等的距离,在液体中所需的时间变为原来的1.5倍
专题综合练
1.(2024河北二模)下列说法正确的是 ( )
A.真空中红光的传播速度比紫光的大
B.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
2.(2024和平二模)通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律,以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图,图乙是双缝干涉示意图,图丙是一束复色光进入水珠后传播光路的示意图,图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是 ( )
A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距不变
B.图乙中,若只增大屏到挡板间距离,相邻亮条纹间距将减小
C.图丙中,a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度
D.图丁中,从图示位置在竖直面内转动偏振片P,光屏上亮度将逐渐变暗
3.(2024和平三模)潜水艇内的人员为了观察水面上的情况,需要升起潜望镜,潜望镜内的主要光学元件是全反射棱镜。如图所示,ABC为全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上,在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变,使光线绕O点顺时针转动,则甲光先从AB面上射出。关于甲、乙两束光的说法正确的是 ( )
A.在相同条件下做单缝衍射实验,甲光的中央条纹宽度大
B.真空中甲光的传播速度比乙光的大
C.甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面,甲光在下表面的出射光线与在上表面的入射光线的间距大
D.甲、乙光分别照射同一光电管,都产生了光电效应,甲光的遏止电压大
4.(2024宁河一模)(多选)“不经历风雨怎么见彩虹”,彩虹的产生原因是光的色散,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图,a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是 ( )
A.在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度
B.如果b光能使某金属发生光电效应,则a光也一定能使该金属发生光电效应
C.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大
D.b光比a光更容易发生明显衍射现象
实验聚焦
实验16 测量玻璃的折射率
[2019天津,9(2)]某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度 。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四枚大头针扎下的孔洞如图所示,其中实验操作正确的是 。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n= 。(用图中线段的字母表示)
实验17 用双缝干涉实验测量光的波长
1.(2025红桥期末)如图甲所示,利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝的间距d=0.5 mm,双缝到光屏的距离L=80 cm。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示,则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数(如图丙所示)xA= mm,在B位置时游标卡尺的读数xB=16.3 mm;该单色光的波长λ= nm;
(2)实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小 (选填“系统误差”或“偶然误差”);
(3)在该实验中,如果分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,装置各数据不变,在双缝后的屏幕上观察到的红光条纹个数比绿光条纹个数 (选填“多”或“少”)。
2.(2023蓟州期末)(1)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.两束频率不同的激光能产生干涉现象
C.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
(2)如图所示,在光的干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7 m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m,则在这里出现的应是 (填“亮条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×10-7 m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将 (填“变宽”“变窄”或“不变”)。
专题十四 光
五年高考
考点1 光的折射 全反射
全国视野
1.(2022海南,3,3分)空气中有一透明材料制成的中空管,其横截面内外圆半径之比 R1∶R2=1∶3 。一束单色光以i=30°的入射角平行于横截面从A点入射,经折射后与内圆相切,如图所示。该材料的折射率为 ( B )
A. B. C. D.
2.(2024浙江6月,3,3分)如图为水流导光实验,出水口受激光照射,下面桶中的水被照亮,则 ( B )
A.激光在水和空气中速度相同
B.激光在水流中有全反射现象
C.水在空中做匀速率曲线运动
D.水在水平方向做匀加速运动
3.(2021辽宁,4,4分)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。比较内芯中的a、b两束光,a光的 ( C )
A.频率小,发生全反射的临界角小
B.频率大,发生全反射的临界角小
C.频率小,发生全反射的临界角大
D.频率大,发生全反射的临界角大
4.(2025河南,2,4分)折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为45°,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射) ( B )
A.0° B.15° C.30° D.45°
5.(2024江苏,6,4分)现有一束光以相同的入射角θ,打在两杯不同浓度的NaCl溶液甲、乙中,折射光线如图所示(β1<β2),已知折射率随NaCl浓度增大而增大。则 ( A )
A.光在甲中折射率较大
B.甲中NaCl浓度较小
C.光在甲中的传播速度较大
D.光在甲中发生全反射的临界角较大
6.(2022浙江6月,8,3分)如图所示,王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验,在失重环境下,往大水球中央注入空气,形成了一个空气泡,气泡看起来很明亮,其主要原因是 ( C )
A.气泡表面有折射没有全反射
B.光射入气泡衍射形成“亮斑”
C.气泡表面有折射和全反射
D.光射入气泡干涉形成“亮纹”
考点2 光的波动性
津门故理
1.(2023天津,4,5分)下列哪个现象可以说明光是横波 ( C )
2.(2022天津,7,5分)(多选)不同波长的电磁波具有不同的特性,在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是 ( BD )
A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射,a光的衍射现象更明显
C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应,a光的遏止电压高
D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时,a光的干涉条纹间距大
3.(2016天津,2,6分)如图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则 ( D )
A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大
B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大
D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
全国视野
4.(2025山东,3,3分)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称,光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧,单色平行光沿OO'轴方向入射,在屏上观察到干涉条纹,再将偏振片P2置于双缝右侧,P1、P2透振方向平行。保持P1不动,将P2绕OO'轴转动90°的过程中,关于光屏上的干涉条纹,下列说法正确的是 ( A )
A.条纹间距不变,亮度减小
B.条纹间距增大,亮度不变
C.条纹间距减小,亮度减小
D.条纹间距不变,亮度增大
5.(2023重庆,5,4分)某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹,发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气,发现a光的折射角比b光的大。则 ( D )
A.在空气中传播时,a光的波长比b光的大
B.在水中传播时,a光的速度比b光的大
C.在水中传播时,a光的频率比b光的小
D.由水射向空气时,a光的全反射临界角比b光的小
三年模拟
考点强化练
考点1 光的折射 全反射
1.(2024南开二模)(多选)如图甲所示,我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状,往其中央注入空气,可以在液体球内部形成一个同心球形气泡。假设此液体球内、外半径之比为1∶3,由a、b、c三种颜色的光组成的细的复色光束在过球心的平面内,从A点以i=45°的入射角射入球中,a、b、c三条折射光线如图乙所示,其中b光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是 ( BC )
A.该液体材料对a光的折射率小于对c光的折射率
B.c光在液体球中的传播速度最大
C.该液体材料对b光的折射率为
D.若继续增大入射角i,b光可能因发生全反射而无法射出液体球
2.(2024天津部分区一模)如图所示,水面下单色点光源S发出的一条细光束投射到水面的O点后射出水面。下列说法正确的是 ( A )
A.从O点射出水面的光可能为a
B.从O点射出水面的光可能为b
C.折射光与入射光的光速相同
D.从S发出的投射到水面的所有光束都能射出水面
3.(2025南开一模)(多选)忽略镜头尺寸的影响,假设摄影师由水下竖直向上拍摄,光的传播路径如图所示,已知水的折射率为,空气中光速记为c=3.0×108 m/s,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是 ( AC )
A.光从空气射入水中,频率不变
B.摄影师看到的水上景物比实际位置偏低
C.光进入水中速度变为2.25×108 m/s
D.进入镜头的光与竖直方向的夹角θ最大为37°
4.(2024红桥一模)如图所示为半圆形玻璃砖的横截面,直径MN与水平面平行。由两种单色光组成的细光束沿aM从MN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(入射到b、c两点的两束单色光分别称为单色光b和单色光c),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 )
A.图中单色光b、c通过玻璃砖的时间相同
B.在玻璃砖中,单色光b的速度比单色光c的大
C.单色光b的波长比单色光c的长
D.单色光b的频率比单色光c的小
考点2 光的波动性
1.(2025耀华中学一模)下列有关光的说法正确的是 ( D )
A.验钞机发出的紫外线比电视机遥控器发出的红外线更容易绕过障碍物
B.横波、纵波均可以产生偏振现象
C.雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的,发生了光的衍射
D.在水下的潜水员看来,岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C(C为临界角)的倒立的圆锥里
2.(2024河西二模)可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象。用红光和蓝光完成各种实验,以下说法中正确的是 ( D )
A.红光和蓝光分别射入同一块玻璃砖,蓝光在玻璃砖中的传播速度更大
B.红光和蓝光分别从纯水射向空气,蓝光发生全反射的临界角更大
C.用同样的装置进行双缝干涉实验,蓝光相邻两亮条纹间的间距更大
D.用红光进行单缝衍射实验,狭缝越窄,衍射后在屏上产生的中央亮条纹越宽
3.(2024蓟州三模)平行板玻璃砖横截面如图,上、下表面足够大,在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面,从下表面射出时分为a、b两束光,则 ( A )
A.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大
B.在玻璃中传播时,b光的传播速度较大
C.以相同的入射角从水中斜射入空气,a光的折射角大
D.增大入射光在上表面的入射角,可能只有一种光从下表面射出
4.(2025天津市重点校一模)(多选)对如图所示的图样、示意图或实验装置图,下列判断正确的是 ( CD )
A.甲图是小孔衍射的图样,也被称为“泊松亮斑”
B.乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度,观测到的条纹是光在被检测玻璃板的上、下表面反射后叠加的结果
C.丙图是双缝干涉原理图,若P到S1、S2的光程差是波长的奇数倍,则P处是亮纹
D.丁图中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动,以光的传播方向为轴,将N在竖直面内转动90°,P处光的亮度比转动前明显变暗
5.(2023南开二模)(多选)“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体,从而减小曝光波长,提高分辨率的技术,如图所示。若浸没液体的折射率为1.5,当不加液体时(可视为真空)光刻胶的曝光波长为199 nm,则加上液体后与不加液体相比,该曝光光波 ( CD )
A.在液体中的频率变为原来的
B.在液体中的传播速度变为原来的1.5倍
C.在液体中的曝光波长约为133 nm
D.传播相等的距离,在液体中所需的时间变为原来的1.5倍
专题综合练
1.(2024河北二模)下列说法正确的是 ( B )
A.真空中红光的传播速度比紫光的大
B.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
2.(2024和平二模)通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律,以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图,图乙是双缝干涉示意图,图丙是一束复色光进入水珠后传播光路的示意图,图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是 ( C )
A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距不变
B.图乙中,若只增大屏到挡板间距离,相邻亮条纹间距将减小
C.图丙中,a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度
D.图丁中,从图示位置在竖直面内转动偏振片P,光屏上亮度将逐渐变暗
3.(2024和平三模)潜水艇内的人员为了观察水面上的情况,需要升起潜望镜,潜望镜内的主要光学元件是全反射棱镜。如图所示,ABC为全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上,在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变,使光线绕O点顺时针转动,则甲光先从AB面上射出。关于甲、乙两束光的说法正确的是 ( A )
A.在相同条件下做单缝衍射实验,甲光的中央条纹宽度大
B.真空中甲光的传播速度比乙光的大
C.甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃砖上表面,甲光在下表面的出射光线与在上表面的入射光线的间距大
D.甲、乙光分别照射同一光电管,都产生了光电效应,甲光的遏止电压大
4.(2024宁河一模)(多选)“不经历风雨怎么见彩虹”,彩虹的产生原因是光的色散,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图,a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是 ( AC )
A.在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度
B.如果b光能使某金属发生光电效应,则a光也一定能使该金属发生光电效应
C.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大
D.b光比a光更容易发生明显衍射现象
实验聚焦
实验16 测量玻璃的折射率
[2019天津,9(2)]某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度 AD 。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四枚大头针扎下的孔洞如图所示,其中实验操作正确的是 D 。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n= 。(用图中线段的字母表示)
答案
解析 ①所用玻璃砖两表面是否平行,与提高实验准确程度无关,B错误。选用细的大头针有利于提高准确程度,故C错误。所用玻璃砖两表面及插在玻璃砖同侧的两枚大头针的间距尽量大些,可以减小测量的相对误差,A、D均正确。
②利用平行玻璃砖做本实验时,入射光线进入玻璃砖后折射光线靠近法线,而穿出玻璃砖的光线与入射光线平行,故根据孔洞作出的两条光线应平行且下面的光线应向左错开一小段距离。故A、B、C错误,D正确。
③由折射率的定义式可知,n===。
实验17 用双缝干涉实验测量光的波长
1.(2025红桥期末)如图甲所示,利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝的间距d=0.5 mm,双缝到光屏的距离L=80 cm。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示,则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数(如图丙所示)xA= 11.5 mm,在B位置时游标卡尺的读数xB=16.3 mm;该单色光的波长λ= 500 nm;
(2)实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小 偶然误差 (选填“系统误差”或“偶然误差”);
(3)在该实验中,如果分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,装置各数据不变,在双缝后的屏幕上观察到的红光条纹个数比绿光条纹个数 少 (选填“多”或“少”)。
解析 (1)游标卡尺的读数xA=11 mm+5×0.1 mm=11.5 mm;根据Δx=λ解得λ=Δx=500 nm;
(2)取平均值是为了减小偶然误差;
(3)根据Δx=λ可知,红光条纹间距Δx大,条纹个数少。
2.(2023蓟州期末)(1)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 C 。
A.激光是纵波
B.两束频率不同的激光能产生干涉现象
C.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
(2)如图所示,在光的干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7 m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m,则在这里出现的应是 暗条纹 (填“亮条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×10-7 m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将 变宽 (填“变宽”“变窄”或“不变”)。
解析 (1)激光属于电磁波,电磁波为横波,A错误;波产生干涉的前提条件是频率相同,两束频率不同的激光不能产生干涉现象,B错误;利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离,C正确;
(2)屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m,则n===3,为奇数,则在P点出现暗条纹;根据Δx=λ可知,波长变大,则条纹间距变宽。
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