专题突破练 光 电磁波
1．(2025·重庆卷)杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则 ( )
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为λ
D．双缝之间的距离为λ
C 解析：根据题意，由图可知，相邻两亮条纹(暗条纹)间距为Δx＝，故AB错误；由公式Δx＝λ可得，双缝之间的距离为d＝＝，故C正确，D错误。
2．(2024·海南卷)一个正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直于OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻璃砖的折射率 ( )
A． B．
C． D．2
答案：C
3．(2025·广东卷)如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为 ( )
A． B．
C． D．
A 解析：光路图如图所示，则有折射定律可得n＝，A正确。
4．(2024·辽宁卷)某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示，用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中心间距变小的是 ( )
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照射双缝
C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
A 解析：由干涉条纹间距Δx＝λ可知，换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中心间距Δx变小，A正确；换用红色激光照射双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中心间距Δx变大，B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中心间距Δx变大，C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中心间距Δx，D错误。
5．(2025·河南卷)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°
B 解析：由题意，作出光路图如图所示，第一次折射时，由n＝＝解得α＝30°；第二次折射时，由n＝＝解得θ＝45°；由几何关系可知，该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角β＝60°－45°＝15°，B正确。
6．(2023·江苏卷)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 解析：地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下>n上；由折射定律有n上sin θ上＝n下sin θ下，可知θ下<θ上，画出光路图如图所示，则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向，A正确。
7．(多选)(2023·全国甲卷，改编)等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab＝ac；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．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
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
AC 解析：根据折射定律和反射定律作出光路图如图所示，根据几何关系可知，光在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大；乙光的折射角较小，根据折射定律可知棱镜对乙光的折射率大，则乙光的频率高，根据c＝fλ可知，乙光的波长短，A正确，B、D错误；根据v＝可知，在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大，C正确。
8．(多选)(2025·四川卷)某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行(θ＜45°)的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则 ( )
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
CD 解析：因为1.4＜，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据sin C＝，可知sin C＞，即C＞45°。根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为θ＜45°＜C，故选用折射率为1.4的光学玻璃时此时不会发生全反射，故A错误；当θ＝30°时，此时入射角为30°，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的临界角为sin C＝＝0.625＞0.5＝sin 30°，故C＞30°，故此时不会发生全反射，故B错误；若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为sin C＝，即C＝30°，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于30°，即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于60°，根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角，故可能为70°，故C正确；若入射光线向左移动，可知第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线向左移动，故D正确。
9．(2025·四川德阳模拟)边长为a的立方体透明材料中心O处安装一红色点光源，O′点为上表面的中心，从该透明材料表面任意位置均可看到该点光源发出的光，且通过立方体顶点看到的光源极暗，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，则 ( )
A．红光在该透明材料中发生全反射的临界角C＝45°
B．该透明材料对红光的折射率为
C．红光从透明材料中射出的最短时间为
D．若点光源换成紫光，透明材料表面有光出射的区域面积将保持不变
B 解析：根据题意结合几何关系可知，红光在该透明材料中发生全反射的临界角的正弦值sin C＝＝，根据sin C＝可得n＝，C≠45°，B正确，A错误；红光在介质中的传播速度v＝＝，红光从透明材料中射出的最短时间tmin＝＝，C错误；介质对紫光的折射率大于对红光的折射率，若点光源换成紫光，临界角变小，透明材料表面有光出射的区域面积将变小，D错误。
10．(2025·云南卷)用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度d＝2.0 mm，盖玻片与物镜的间距h＝0.20 mm，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c＝3.0×108 m/s，π＝3.14(结果均保留2位有效数字)。
(1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积；
(2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2，求t2－t1。
答案：(1)1.0×10-5 m2 (2)3.3×10-13 s
解析：(1)恰好发生全反射时有sin C＝，
解得sin C＝
由几何关系可知，透光部分为圆形，透光半径r＝d tan C，
又tan C＝＝，
解得r＝×10-3 m
透光面积S＝πr2＝1.0×10-5 m2。
(2)根据n＝，
解得光在盖玻片和油中传播速度v＝2×108 m/s
未滴油时，光在盖玻片中传播的最短路程为d，在空气中传播的最短路程为h，即t1＝＋，滴油后，光在盖玻片中传播的最短路程为d，在油中传播的最短路程为h，即t2＝
代入数据，解得t2－t1＝3.3×10-13 s。专题突破练 光 电磁波
1．(2025·重庆卷)杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则 ( )
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为λ
D．双缝之间的距离为λ
2．(2024·海南卷)一个正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直于OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻璃砖的折射率 ( )
A． B．
C． D．2
3．(2025·广东卷)如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为 ( )
A． B．
C． D．
4．(2024·辽宁卷)某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示，用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中心间距变小的是 ( )
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照射双缝
C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
5．(2025·河南卷)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°
B 解析：由题意，作出光路图如图所示，第一次折射时，由n＝＝解得α＝30°；第二次折射时，由n＝＝解得θ＝45°；由几何关系可知，该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角β＝60°－45°＝15°，B正确。
6．(2023·江苏卷)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 ( )
7．(多选)(2023·全国甲卷，改编)等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab＝ac；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．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
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
8．(多选)(2025·四川卷)某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行(θ＜45°)的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则 ( )
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
9．(2025·四川德阳模拟)边长为a的立方体透明材料中心O处安装一红色点光源，O′点为上表面的中心，从该透明材料表面任意位置均可看到该点光源发出的光，且通过立方体顶点看到的光源极暗，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，则 ( )
A．红光在该透明材料中发生全反射的临界角C＝45°
B．该透明材料对红光的折射率为
C．红光从透明材料中射出的最短时间为
D．若点光源换成紫光，透明材料表面有光出射的区域面积将保持不变
10．(2025·云南卷)用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度d＝2.0 mm，盖玻片与物镜的间距h＝0.20 mm，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c＝3.0×108 m/s，π＝3.14(结果均保留2位有效数字)。
(1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积；
(2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2，求t2－t1。
