13.1 光的反射和折射
新提升·课时作业
基础达标
1．下图是光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气的光路图，O点是半圆形玻璃砖的圆心，下列情况可能发生的是( )【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】 D
2．一条光线从空气射入折射率为的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是( )21*cnjy*com
A．75° B．90°
C．105° D．120°
【解析】 如右图所示，根据折射定律＝n，则sinθ2＝＝＝，θ2＝30°，反射光线与折射光线的夹角θ＝180°－45°－30°＝105°，C正确．
【答案】 C
3．(多选)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如下图所示，对实验的一些具体问题，下列说法正确的是( )
A．为了减少作图误差，C和D的距离应适当取大一些
B．为减少测量误差，A、B与玻璃砖界面的夹角应取大一些
C．若A、B的距离较大时，通过玻璃砖会看不到A、B的像
D．若A、B连线与法线NN′间夹角较大时，有可能在bb′一侧看不到A、B的像
【解析】 实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且A和B之间，B与O点之间，C与D之间，C与O′之间距离要稍大一些，入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小．在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线．2·1·c·n·j·y
【答案】 AB
4．如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则( )
A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星
D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
【解析】 这是一道典型的视野问题，解决视野问题的关键是如何确定边界光线，是谁约束了视野等．如本题中由于井口边沿的约束而不能看到更大的范围，据此根据边界作出边界光线．如图所示．水井中的青蛙相当枯井中离开井底一定高度的青蛙，看向井口和天空β>α，所以水井中的青蛙可看到更多的星星，故选项A正确，B、C、D错误．
【答案】 A
5．(多选)把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是( )
A．a中的字比b中的字高
B．b中的字比a中的字高
C．一样高
D．a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样
【解析】 如图所示，放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在a中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．
【答案】 AD
6.
如图所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在( )21·cn·jy·com
A．图中P点
B．图中P点靠M的一侧
C．图中P点靠N的一侧
D．以上位置都有可能
【解析】 由于大气层的存在，侦察卫星在A处接收到的P处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项B正确，A、C、D错误．www-2-1-cnjy-com
【答案】 B
7．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如下图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果．
(1)在这四个图中肯定把针插错了的是________．
(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________，计算玻璃砖的折射率的公式是________．21教育网
【解析】 (1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线)，A错．
(2)测量较准确的是图D，因图B的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，图C的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差．测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n＝.21世纪教育网版权所有
【答案】 (1)A (2)D n＝
8．一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为R/2.求出射角θ.
【解析】 设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.21教育名师原创作品
依题意，∠OCB＝α.又由△OBC知sinα＝①
设光线在C点的折射角为β，由折射定律得＝②
由①②式得β＝30°③
由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ为30°.
由折射定律得＝④
因此sinθ＝，解得：θ＝60°.
【答案】 60°
能力提升
1．如图所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与界面AC夹角为30°，则棱镜的折射率为( )
A. B.
C. D.
【解析】 顶角A为30°，则光线从AC面射出时，在玻璃中的入射角θ1＝30°.由于出射光线和界面AC的夹角为30°，所以折射角θ2＝60°.由光路可逆和折射率的定义可知n＝＝，C项正确．21cnjy.com
【答案】 C
2．如图所示，M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节．甲、乙两人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍．两人略错开，以使乙能看到甲的像．用l表示镜的长度，h表示甲的身高，为使乙能看到镜中甲的全身像，l的最小值为( )2-1-c-n-j-y
A.h B.h
C.h D．h
【解析】 根据平面镜成象的对称性可作出甲在平面镜中所成的虚象，由相似三角形知识可知，平面镜的最小长度l＝h，选项B正确．21*cnjy*com
【答案】 B
3．如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中( )
A．1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能
B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能
C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能
D．只能是4、6中的某一条
【解析】 光线由左边三棱镜AB面射入棱镜，不改变方向，接着将穿过两三棱镜间的未知透明介质进入右边的三棱镜，由于透明介质的两表面是平行的，因此它的光学特性相当于一块两面平行的玻璃砖，能使光线发生平行侧移，只是因为它两边的介质不是真空，而是折射率未知的玻璃，因此是否侧移以及侧移的方向无法确定(若未知介质的折射率n与玻璃折射率n玻相等，不偏移；若n＞n玻时，向上侧移；若n＜n玻时，向下侧移)，但至少可以确定方向没变，仍然与棱镜的AB面垂直．这样光线由右边三棱镜AB面射出棱镜时，不改变方向，应为4、5、6中的任意一条，选项B正确．21·世纪*教育网
【答案】 B
4．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将( )【出处：21教育名师】
A．偏大 B．偏小
C．不变 D．无法确定
【解析】 可作出经过玻璃砖的光路图，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．
【答案】 C
5.
如图所示，某透明材料制成的半球形光学元件直立放置，其直径与水平光屏垂直接触于M点，球心O与M间距离为10 cm.一束激光与www.21-cn-jy.com
该元件的竖直圆面成30°角射向圆心O，结果在光屏上出现间距为d＝40 cm的两个光斑，请完成光路图并求该透明材料的折射率．【来源：21cnj*y.co*m】
【解析】 光屏上的两个光斑分别是激光束经光学元件反射与折射的光线形成，其光路图如图所示
依题意，令R＝10 cm，据反射规律与几何关系知，反射光线形成光斑P1与M点的距离为d1＝Rtan30°【版权所有：21教育】
激光束的入射角i＝60°，设其折射角为r，由几何关系可知折射光线形成光斑P2与M点距离
d2＝Rtan(90－r)
又d1＋d2＝40 cm，由以上各式解得r＝30°
所以该材料的折射率
n＝＝
【答案】 光路图见解析
13.2 全反射
新提升·课时作业
基础达标
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.如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．从水晶射入玻璃 B．从水射入二硫化碳
C．从玻璃射入水晶 D．从水射入水晶
【解析】 光由光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射，由题目中给出的各物质的折射率的大小关系可得出选项C正确．21教育名师原创作品
【答案】 C
2.
自行车尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯后，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．尾灯由透明介质做成，其外形如图所示．下列说法中正确的是( )
A．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射
B．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
C．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射
【解析】 自行车尾灯为全反射棱镜，从右边进入的光线在左边的直角边上发生两次全反射而沿平行线被反射回去．
【答案】 D
3.
如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC, ∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( )2·1·c·n·j·y
A. B. C. D.
【解析】
根据折射率定义有：sin∠1＝nsin∠2，nsin∠3＝1，已知∠1＝45°，又∠2＋∠3＝90°，解得：n＝.
【答案】 A
4．在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是因为( )
A．水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中
B．水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于48.5°
C．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中
D．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中
【解析】 水面上方的所有景物出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是由于水的临界角为48.5°，光由空中射入水中时，最大折射角为48.5°，不能发生全反射；当光由水中射向空中时有可能发生全反射现象，故B正确，A、C、D错．21·世纪*教育网
【答案】 B
5．(多选)如右图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的界面，分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ.光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )www.21-cn-jy.com
A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象
B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象
C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象
D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
【解析】 在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象，则选项C正确．在界面Ⅱ光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D也正确．21*cnjy*com
【答案】 CD
6．某种介质对空气的临界角是45°，则光线从空气进入该介质时，入射光线与折射光线的速度之比为( )【来源：21cnj*y.co*m】
A.：1 B．1：
C．1：1 D．2：1
【解析】 sinC＝，n＝＝，＝，A正确．
【答案】 A
7.
(多选)如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是( )
A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖
B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖
C．通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折
D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射
【解析】 通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折，入射角为零．由中心向外的光线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90°角，折射角一定大于入射角，所以一定会发生全反射．21·cn·jy·com
【答案】 BCD
8.
如图所示，光液面传感器有一个象试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)．当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度．以下说法正确的是( )21教育网
A．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强
B．玻璃管被液体包住之后，出射光消失
C．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱
D．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变
【解析】 玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管中射出．当玻璃管被透明液体包住之后，如果液体的折射率大于玻璃的折射率，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故C项正确．
【答案】 C
9．如图所示，一块玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，求：
(1)玻璃的折射率；
(2)球心O到BN的距离．
【解析】 (1)设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i＝30°，r＝60°，根据折射定律得n＝，①2-1-c-n-j-y
代入数据得n＝.②
(2)光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C
sinC＝，③
设球心到BN的距离为d，由几何知识可知
d＝RsinC，④
联立②③④式得d＝R.
【答案】 (1) (2)R
能力提升
1.
三种透明媒质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两媒质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两媒质界面，发生折射如图所示，设定光在这三种媒质中的速率分别是v1、v2、v3，则它们的大小关系( )【出处：21教育名师】
A．v1>v2>v3
B．v1>v3>v2
C．v1D．v2>v1>v3
【解析】 光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射，说明Ⅰ的折射率小于Ⅱ的折射率，即n1n3；介质Ⅰ与Ⅲ相比较，介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率，即有n1n3>n1，根据光在这三种介质中的速率公式v＝得知，光速与折射率成反比，则v1>v3>v2.21cnjy.com
【答案】 B
2.
如图所示的等腰直角三角形表示三棱镜．光线垂直于一个面入射，在底面上发生全反射，由此看出棱镜的折射率不可能是( )【版权所有：21教育】
A．1.7 B．1.8
C．1.5 D．1.36
【解析】 光线射向底边的入射角为45°，因为发生全反射，所以临界角要小于或等于45°，故n≥，D不可能．故正确答案为D.21*cnjy*com
【答案】 D
3.
如右图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为( )
A.πR B.πR
C.πR D.πR
【解析】 由sinC＝可知光在玻璃柱中发生全反射的临界角C＝45°.据折射定律可知所有光线从AO进入玻璃柱后的折射角均为30°.从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出．假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射，则∠ODE＝45°，如下图所示，由几何关系可知θ＝45°，故弧长＝πR，故B正确．
【答案】 B
4．光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的．如右图所示，一光导纤维内芯折射率为n1，外套折射率为n2，一束光信号沿与界面成夹角α由内芯射向外套，要在
界面发生全反射，必须满足的条件是( )
A．n1>n2，α小于某一值
B．n1>n2，α大于某一值
C．n1D．n1【解析】 要使光信号在内芯与外套的界面上发生全反射，必须让内芯的折射率n1大于外套的折射率n2，同时入射角须大于临界角值，故α应小于某一值．21世纪教育网版权所有
【答案】 A
5．如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为多大？www-2-1-cnjy-com
【解析】 因为棱镜的折射率为，所以临界角C应满足sinC＝，所以C＝45°.作光路图如图所示．因光线从空气中射到BC界面时入射角为零度，故进入BC面时不发生偏折，到AB面时由几何关系知入射角i＝60°>C，故在AB面上发生全反射，反射光线射到AC面时，可知入射角α＝30°【答案】 折射光线与AC界面夹角为45°，折射光线与AB界面夹角为90°
13.3 光的干涉
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基础达标
1．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象．这是因为( )
A．两个光源发出光的频率不同
B．两个光源发出光的强度不同
C．两个光源的光速不同
D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源
【解析】 本题考查相干光的条件，题中两光源发出的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否干涉没有影响，所以B错误．光速在真空中是确定的，它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，根据物体的发光机理(原子跃迁)，二者产生的不是相干光，选项D正确．21教育名师原创作品
【答案】 D
2．以下光源可作为相干光源的是( )
A．两个相同亮度的烛焰
B．两个相同规格的灯泡
C．双丝灯泡
D．出自一个单色光源的一束光所分成的两列光
【解析】 两个光源发出的光要产生干涉，它们的频率必须相同，相位差恒定，而且振动方向相同．相同亮度的烛光频率不一定相同，故A项错；相同规格的灯泡发出的光频率不一定相同，B错；双丝灯泡上，不同的发光点所发出的光的频率也不一定相同，C项错；把同一束光线再分成两列光，能够确保这两列光波(视为新光源)的频率相同，相位差恒定，振动情况相同，所以D项正确．21教育网
【答案】 D
3．(多选)对于光波和声波，正确的说法是( )
A．它们都能在真空中传播
B．它们都能产生反射和折射
C．它们都能产生干涉
D．声波能产生干涉而光波不能
【解析】 它们都具备波所具有的特征，即反射、折射、干涉等现象，光能在真空中传播，而声波不能在真空中传播．21·cn·jy·com
【答案】 BC
4．用一束单色光做杨氏双缝干涉实验，经双缝后光照射到光屏上，可观察到的图象是图中的( )
【解析】 在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，所以D对．
【答案】 D
5．(多选)在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)( )
A．距双缝的路程相等的点形成暗条纹
B．距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹
C．距双缝的路程差为n的点形成亮条纹
D．距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹
【解析】 光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗纹，D对，路程差为波长的整数倍出现亮纹，B对．www.21-cn-jy.com
【答案】 BD
6．如图所示为双缝干涉实验装置．当使用波长为6×10－7 m的橙色光做实验时，光屏上的P点及其上方的P1点形成两条相邻的明纹．若使用波长为4×10－7 m的紫光重复上述实验，在P点和P1点形成的明、暗纹情况是( )2·1·c·n·j·y
A．P和P1都是明纹 B．P是明纹，P1是暗纹
C．P是暗纹，P1是明纹 D．P和P1都是暗纹
【解析】 根据形成明、暗条纹的条件可知：无论换用哪种波长的色光、波程差，Δr＝PS1－PS2＝0，故P点总是明纹．【来源：21·世纪·教育·网】
橙色光在P1点形成第一级明纹，有
Δδ＝P1S2－P1S1＝nλ＝1×6×10－7 m
＝6×10－7 m，
这对紫光来说：P1S2－P1S1＝1.5λ紫，故P1为暗纹．
【答案】 B
7．如图(甲)所示为双缝干涉实验的装置示意图，(乙)图为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央条纹，(丙)图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹，则以下说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
A．(丙)图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B．(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C．(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D．(丙)图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
【解析】 根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此B、C、D错，A对．21cnjy.com
【答案】 A
8．如右图所示，在某次双缝干涉实验中，Q处是中央亮条纹P往上数的第一条亮纹，已知从S1和S2发来的两束相干光到Q处的路程差是9×10－7 m，则实验所用的单色光的频率是多少？第二条暗纹到两双缝的路程差为多少？【来源：21cnj*y.co*m】
【解析】 第一条亮纹到双缝的路程差应等于光波的波长，故可知该单色光的波长λ＝9×10－7 m.
由波长、波速和频率的关系可知该单色光的频率
f＝＝ Hz＝3.3×1014 Hz.
第一条暗纹到双缝的路程差等于，第二条暗纹到双缝的路程差等于λ，即1.35×10－6 m.
【答案】 3.3×1014 Hz 1.35×10－6 m
9．用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点P到双缝的路程差δ＝1.5×10－6 m，当单色光波长λ1＝0.5×10－6 m，P点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长λ2＝0.6×10－6 m时，此时在中央亮条纹和P点之间有几条暗条纹？【出处：21教育名师】
【解析】 由双缝干涉出现明、暗条纹的条件，即S2P－S1P＝nλ(n＝0，±1，±2，±3，…)时，产生亮条纹；当S2P－S1P＝λ(n＝0，±1，±2，±3，…)时，产生暗条纹．
当λ1＝0.5×10－6 m时，S2P－S1P＝nλ1，解得n＝3，故P点为亮条纹．
当λ2＝0.6×10－6 m时，S2P－S1P＝(2n＋1)λ/2，解得n＝2，故P点为暗条纹，且中央亮条纹和P点之间有两条暗条纹．21*cnjy*com
【答案】 P为亮条纹 2条
能力提升
1．在用单色光做双缝干涉实验中，屏中央(到两缝距离相等处)是亮条纹，称为第零级亮条纹，紧靠中央亮纹的暗纹称为第一级暗纹，那么( )21*cnjy*com
A．第三级暗纹到两缝距离差为波长的1.5倍
B．第三级亮纹到两缝距离差为波长的1.5倍
C．第三级亮纹到两缝距离之差为波长的2倍
D．第三级亮纹到两缝距离差为波长的3倍
【解析】 如图所示，(1)产生亮纹的条件：
Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2,3，…)
第三级亮纹：k＝3，则Δr＝3λ，故D项正确，B、C两项错误．
(2)产生暗纹的条件：
Δr＝r2－r1＝(2k－1)×λ(k＝1,2,3，…)
第三级暗纹：k＝3，则Δr＝(2×3－1)×λ＝λ＝2.5λ，故A项错误．
【答案】 D
??2.2005年诺贝尔物理学奖授予对激光研究做出杰出贡献的三位科学家．如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作0号亮纹，由P向上数与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，设P1处的亮纹恰好是10号亮纹，直线S1P1的长度为r1，S2P1的长度为r2，则r2－r1等于( )www-2-1-cnjy-com
A．5λ B．10λ
C．20λ D．40λ
【解析】 屏上某处出现亮条纹的条件：该点到双缝的距离差r2－r1＝kλ，其中k＝0,1,2…且k＝0对应P处亮纹为第0号亮纹，k＝1、2分别记为第1号、第2号亮纹，那么同理可知，第10号亮纹对应的k＝10，即r2－r1＝10λ，故只有B项正确．
【答案】 B
3．如右图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差r1－r2应为( )
A．c/2f B．3c/2f
C．3c/f D．5c/2f
【解析】 出现暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为×(2n－1)＝λ而λ＝，所以r1－r2＝λ＝，因而D是正确的．
【答案】 D
4.
2014年7月23日湘煤嘉禾矿业发生瓦斯爆炸事故．煤矿中的瓦斯危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体( )2-1-c-n-j-y
A．一定含瓦斯
B．一定不含瓦斯
C．不一定含瓦斯
D．无法判断
【解析】 如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯．
【答案】 A
5．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)．21·世纪*教育网
洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜．S经平面镜反射后的光与直接发出的光在屏上相交，已知两列光波到屏上P的路程差Δr＝1.5×10－6 m，当单色光波λ1＝0.5 μm时，P点将形成亮条纹还是暗条纹？若色光波长λ2＝0.6 μm呢？
【解析】 由题意知，当λ1＝0.5 μm时，Δr＝λ1＝3λ1，满足波长的整数倍，在P点形成亮条纹；当λ2＝0.6 μm，Δr＝λ2＝λ2，满足半波长的奇数倍，在P点形成暗条纹．【版权所有：21教育】
【答案】 亮条纹 暗条纹
13.4 实验 用双缝干涉测量光的波长
新提升·课时作业
基础达标
1．用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是( )
A．相邻干涉条纹之间的距离相等
B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
【解析】 因为相邻两条亮线(或暗线)间的距离Δx＝λ，其中d为两个缝间的距离，l为缝到屏的距离，λ为光波波长，可见相邻干涉条纹之间的距离相等，A正确，B错误．l减小由公式Δx＝λ可知屏上条纹间距减小，C错误．因为λ红>λ蓝，所以Δx红>Δx蓝，故D也错误．21·cn·jy·com
【答案】 A
2．(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，为使光屏上单色光的条纹间距减小，可采取的措施是( )
A．换用缝距大些的双缝片
B．换用缝距小些的双缝片
C．适当调大双缝与屏的距离
D．适当调小双缝与屏的距离
【解析】 根据公式Δx＝λ知可知，增大双缝间距d或减小双缝跟屏的距离l，都会使单色光的干涉条纹间距Δx减小，故选A、D.2·1·c·n·j·y
【答案】 AD
3．某次实验中，测得第一条明条纹和第三条明条纹相距4.0×10－2 m，若双缝间距为0.1 mm，缝到屏的距离为l＝4.0 m，则光波的波长为( )21*cnjy*com
A．8.0×10－8 m B．5.0×10－7 m
C．1.5×10－8 m D．1.0×10－7 m
【解析】 根据以式Δx＝λ，Δx＝＝ m＝2.0×10－2 m．l＝4.0 m，d＝0.1 mm＝10－4 m，所以有λ＝＝5.0×10－7 m，故选B.21教育名师原创作品
【答案】 B
4．(多选)如图所示，用波长为λ的单色光做双缝干涉实验时，设两个狭缝S1、S2到屏上某点P的路程差为d，则( )21世纪教育网版权所有
A．距O点最近的一条暗纹必是d＝λ/2
B．对屏上某点d＝nλ/2(n为正整数)时，出现暗纹
C．距O点越远的点d越长，就越容易出现暗条纹
D．用各种色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小
【解析】 当路程差d＝nλ(n＝0,1,2,3…)时出现亮条纹，路程差d＝(2n－1)λ/2(n＝1,2,3…)时出现暗条纹，可见，当d＝λ/2时，出现暗条纹，所以A项正确．由Δx＝lλ/d(式中d为两狭缝间的距离)得，其波长越短，干涉条纹之间的距离越小，故D项正确．
【答案】 AD
5．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝间距为d，双缝与屏距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( )
A．h＝1 cm，d＝0.1 mm，l＝1 m
B．h＝1 mm，d＝0.1 mm，l＝10 cm
C．h＝1 mm，d＝10 cm，l＝1 m
D．h＝1 mm，d＝0.1 mm，l＝1 m
【解析】 根据Δx＝λ可以得知，当d较小、l较大时，干涉条件间距明显，由此可以排除B、C项；由于干涉光束是同频率的，故光束宽度要小，才能得到同频率的光，则排除A项，故选D项．【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】 D
6．某同学设计了一个测定激光波长的实验装置，如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光射入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，如图乙中的黑点代表亮点的中心位置．
(1)这个实验现象说明激光具有________性．
(2)通过测量出相邻亮点的距离可算出激光的波长．
据资料介绍：若双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两亮点间的距离为b，则测得光的波长λ＝.该同学测得L＝1.0000 m，缝间距a＝0.220 mm，用十分度的游标卡尺测感光片上亮点的距离时，尺与点的中心位置如图乙所示．
图乙中第1个到第4个亮点的距离是________mm.实验测得激光的波长λ＝________m．(保留两位有效数字)
(3)如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两亮点间的距离将________．
【解析】 (1)这个现象说明激光具有波动性．
(2)由乙图读出第1个到第4个亮点间距离为8.5 mm，故相邻亮点间距离b＝ mm
由λ＝解得：λ＝6.2×10－7 m.
(3)如果实验时将红激光换成蓝激光，λ变小了，由b＝可得，屏上相邻两亮点的间距将变小．
【答案】 (1)波动 (2)8.5 6.2×10－7 m (3)变小
7．在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图)：
(1)下列说法哪一个是错误的________．(填选项前的字母)
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝
(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图，其示数为________mm.
【解析】 (1)应先调节光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上单、双缝，A选项不正确．测微目镜分划板中心刻线应与亮纹中心对齐，使得移动过程测出的条纹间距较为准确，B选项正确．测微目镜移过n条亮纹，则亮条纹间距Δx＝，C选项正确，故选A.
(2)主尺读数是1.5 mm，螺旋读数是47.0×0.01 mm，因此示数为1.970 mm.
【答案】 (1)A (2)1.970
能力提升
1．(多选)双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色绿光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是(已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长)( )www.21-cn-jy.com
A．O点是红光的亮条纹
B．红光的第一条亮条纹在P点的上方
C．O点不是蓝光的亮条纹
D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
【解析】 由于O点到双缝的光程差为零，所以为各种色光的亮条纹，由于P点是绿光的第一条亮条纹，红光的波长大于绿光，条纹间距大于绿光的条纹间距；同理，蓝光波长小于绿光，则条纹间距小于绿光的．故选项A、B正确．【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】 AB
2．用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：
A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝 E．滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)．
(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：
A、________(A已写好)．
(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有a________b(选填“大于”、“等于”或“小于”)．21·世纪*教育网
【解析】 本题重点考查了实验器材的选择和排序问题．本实验中的器材排序是历来高考的热点，光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝，好多初学者认为谁在前无所谓，其实不然，二者顺序颠倒后会使实验现象大打折扣，要注意这一点．【版权所有：21教育】
本题第一项已填好，故答案是唯一的．即A、E、B、D、C.
由Δx＝λ知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.
【答案】 (1)E、B、D、C (2)大于
3．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距d＝0.20 mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm.然后，接通电源使光源正常工作．
图1
图2
图3
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映人眼帘的干涉条纹如图2(a)所示，图2(a)中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图2(b)中游标尺上的读数x1＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示，此时图3(b)中游标尺上的读数x2＝________mm；21教育网
(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗条纹)间的距离Δx＝________mm；这种色光的波长λ＝________nm.【出处：21教育名师】
【解析】 (1)由题图3(b)知：x2＝15 mm＋1×0.02 mm＝15.02 mm；
(2)综合题图2(a)和题图3(a)可知：6Δx＝x2－x1
Δx＝＝ mm＝2.31 mm
由Δx＝λ得：λ＝，代入数据得：
λ＝ mm＝6.6×10－7 m＝6.6×102 nm
(因为1 m＝109 nm)．
【答案】 (1)15.02 (2)2.31 6.6×102
4．在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让微光束通过自制的双缝．2-1-c-n-j-y
(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距________(选填“越大”或“越小”)；21*cnjy*com
(2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距________(选填“越大”或“越小”)；
(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时________(选填“大”或“小”)．21cnjy.com
【解析】 由条纹间距公式Δx＝·λ(其中d为双缝间距，L为双缝到光屏的垂直距离，λ为光的波长)可知，d越小，λ、L越大，Δx越大，反之Δx越小．www-2-1-cnjy-com
【答案】 (1)越大 (2)越大 (3)小
13.5 光的衍射 13.6 光的偏振
新提升·课时作业
基础达标
1．(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是( )
A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射
【解析】 单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹．白光的衍射图样是彩色条纹．光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象．
【答案】 AC
2．下列说法不正确的是( )
A．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象
B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律
C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象
D．隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色的光芒
【解析】 产生明显衍射现象的条件是光波的波长与障碍物的尺寸相近，而一般物体的尺寸比光波的波长大得多，所以A、B正确；用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是著名的泊松亮斑，是光的衍射现象，C错误；远处灯发出的光经过帐幔的缝隙产生衍射，因此可见灯周围辐射彩色的光芒，D正确．
【答案】 C
3．光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以使景象更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
【解析】 由光的偏振知识可知A、B、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，D错误．21世纪教育网版权所有
【答案】 D
4．对于自然光和偏振光，以下认识正确的是( )
A．从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光
B．自然光通过一个偏振片后成为偏振光，偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光
C．电灯光透过偏振片，偏振片旋转时看到透射光的亮度无变化，说明透射光不是偏振光
D．自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光
【解析】 太阳、蜡烛等普通光源发出的光为自然光，包括在垂直光的传播方向上沿一切方向振动的光，故选项A正确；自然光通过偏振片时．只有与偏振片的透振方向一致的光才能通过，沿其他方向振动的光被偏振片吸收，不论通过几个偏振片，通过偏振片后的透射光仍是偏振光，故选项B错误；由于自然光沿各个方向振动的光强度相同，所以旋转偏振片时透射亮度不变，即旋转偏振片时亮度不变是因为入射光是自然光，所以选项C错误；偏振现象是很普遍的，而不是只有通过偏振片后才能成为偏振光，平常见到的绝大多数光都是偏振光，故选项D错误．www.21-cn-jy.com
【答案】 A
5．两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180度，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象( )2·1·c·n·j·y
A．透过偏振片的光的强度先增强，然后又减少到零
B．透过偏振片的光的强度先增强，然后减少到非零的最小值
C．透过偏振片的光的强度在整个过程中都增强
D．透过偏振片的光的强度先增强，再减弱，然后又增强
【解析】 起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光的强度达到最大．当其中一个偏振片转动180度的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，选项A正确．2-1-c-n-j-y
【答案】 A
6．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是( )
A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理
B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的
C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点
D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果
【解析】 光的干涉现象和衍射现象都是光波叠加的结果，它们都是波特有的现象，干涉和衍射的条纹都是彩色的，但存在明显的区别：双缝干涉条纹是等间距、等亮度的，而单缝衍射条纹除中央明条纹最宽最亮外，两侧条纹亮度、宽度逐渐减小．故只有选项D正确．
【答案】 D
7．用单色光照射小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到了衍射图样，它们的特点是( )
A．用小圆盘时中央是暗的，用小孔时中央是亮的
B．用小圆盘时中央是亮的，用小孔时中央是暗的
C．中央均为亮点的同心圆条纹
D．中央均为暗点的同心圆条纹
【解析】 由圆孔衍射和圆盘衍射的特点可知，C正确．
【答案】 C
8．如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是( )【版权所有：21教育】
A．a、b是光的干涉图样
B．c、d是光的干涉图样
C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短
D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短
【解析】 干涉条纹是等距离的条纹，因此a、b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故A项正确，B项错误；由公式Δx＝λ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长长，故C项错误；形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长长，故D项错误．21·世纪*教育网
【答案】 A
9．实验证明，让一束太阳光入射到平静的水面上，如果入射角合适，其反射光线和折射光线是相互垂直的，且偏振方向也是相互垂直的．已知水的折射率为1.33，这一入射角为多少？(结果保留整数)www-2-1-cnjy-com
【解析】
设入射角为θ1，折射角为θ2，反射角为θ1′，如图所示．
由光的反射定律知θ1＝θ1′，
根据光的折射率得n＝，
根据题设条件θ1＋θ2＝90°.
sinθ2＝sin(90°－θ1)＝cosθ1，
则有n＝＝tanθ1，
解得θ1＝53°.
【答案】 53°
能力提升
1．某研究性学习小组用激光照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的衍射图样．据此可以判断出( )21·cn·jy·com
A．甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光线射到圆板后的衍射图样
B．乙是光线射到圆孔后的衍射图样，甲是光线射到圆板后图样
C．甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样，甲孔的直径较大
D．甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样，乙孔的直径较大
【解析】 圆孔衍射中央是大亮斑，圆板衍射是阴影中有一小亮斑，周围都存在明暗相间的圆环．
【答案】 A
2．让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地收缩变小直到闭合时，在孔后的屏上将先后出现(遮住侧面光)( )
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、明暗相间的黑白条纹，直至黑白条纹消失
D．由大变小的三角形光斑、小圆形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
【解析】 当孔的尺寸逐渐变小时，在光屏上可以看到由大变小的三角形光斑，当孔再逐渐变小，由小孔成像原理可知会形成小圆形光斑，继而又出现明暗相间的条纹(圆环)，最终当孔闭合时，则无光线通过．D正确．21cnjy.com
【答案】 D
3．抽制细丝时可以用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则( )【来源：21·世纪·教育·网】
①这是利用光的干涉现象；
②这是利用光的衍射现象；
③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了；
④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了．
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
【解析】 上述现象符合光的衍射产生的条件，故②正确；由衍射产生的条件可知：丝越细衍射现象越明显，故④也正确，故选B.21教育网
【答案】 B
4．(多选)奶粉的碳水化合物(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α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α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，A、B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A、B之间，则下列说法中正确的是( )21*cnjy*com
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处光强度最大，偏振片B转过的角度等于α
D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α
【解析】 由题意知，转动B使到达O处的光最强，则偏振片A、B的透振方向相同．若在A、B之间放上待检糖溶液，因糖溶液对偏振光有旋光效应，使偏振光的偏振方向发生改变，则到达O处的光强度会明显减弱．若适当旋转A或B，可以使偏振光通过偏振片A、糖溶液和偏振片B后到达O处的光强度最大，并且偏振片旋转的角度等于糖溶液的旋光度α，故A、C、D正确．【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】 ACD
5．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛，影响行车安全，若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃，使双方司机都看不见对方炫目的灯光，但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．所有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是怎样安装偏振玻璃的？【出处：21教育名师】
【解析】 如果在每辆汽车的车灯玻璃上和司机座位前面的玻璃上各安上一块偏振片，并使它们偏振方向都跟水平方向成45°，就可以解决这个问题．这时，从对面车灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机座位前玻璃上偏振片的偏振方向垂直，所以不会射进司机眼里；而从自己车灯射出去的偏振光，由于振动方向跟自己窗玻璃上的偏振片的偏振方向相同，所以司机仍能看清自己车灯照亮的路面和物体．21教育名师原创作品
【答案】 见解析
13.7 光的颜色、色散 13.8 激光
新提升·课时作业
基础达标
1．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹．除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，是因为( )
A．各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距不同
B．各色光的速度不同，造成条纹间距不同
C．各色光的强度不同
D．各色光通过双缝到达屏上同一点的路程差不同
【解析】 由Δx＝λ可得，由于各种单色光的波长不同，条纹间距不同，从而发生色散现象，则A项正确．
【答案】 A
2．我国南宋时的程大昌在其所著《演繁露》中叙述道：“凡风雨初霁，或露之未唏，其余点缀于草木枝叶之末，日光入之，五色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于水，而非雨露有所五色也．”这段文字记叙的是光的何种现象( )21·cn·jy·com
A．反射 B．色散
C．干涉 D．折射
【解析】 题中文言的意思是：风雨刚晴，或露水未干，水珠点缀于草木枝叶之端，太阳光射到上面，各种颜色都有，这其实是折射中的色散现象，故选项B正确，A、C、D错误．
【答案】 B
3．(多选)一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则( )www-2-1-cnjy-com
A．na>nb B．naC．va>vb D．va【解析】 从a、b在玻璃中的偏折程度不同，可以得出，a光偏折程度大，则a光折射率大，即na>nb，由n＝，可判定va【答案】 AD
4．用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )【出处：21教育名师】
A．当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°
B．当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持原来状态不变
【解析】 金属丝圈在所在竖直平面内缓慢旋转时，不影响薄膜上薄下厚的分布，因而干涉条纹保持原来状态不变，D对．21世纪教育网版权所有
【答案】 D
5．白光通过三棱镜发生色散，这说明( )
A．不同颜色的光在真空中的光速不同
B．对同一介质，红光的折射率比紫光大
C．在同一介质中，红光的光速比紫光大
D．每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光
【解析】 三棱镜的色散说明白光是复色光，相同的介质对不同频率的光折射率不同，频率越大折射率越大，在该介质中的速度越小，而所有光在真空中的光速相同，综上所述只有C项正确．【版权所有：21教育】
【答案】 C
6．下列应用激光的事例中错误的是( )
A．利用激光进行长距离精确测量
B．利用激光进行通信
C．利用激光进行室内照明
D．利用激光加工坚硬材料
【解析】 激光单向性好，不利于室内照明，并且大功率的激光要靠专门的激光器产生，成本太高，由于激光的能量集中，会对人体产生伤害，因此选项C所述激光的应用是错误的．
【答案】 C
7．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( )21教育名师原创作品
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
【解析】 激光是一种电磁波，是横波，A不正确．频率相同的激光在不同介质中，速度不同，由v＝λf可知，不同介质中波长不同，B不正确．干涉的条件是频率相同，C不正确．由于激光平行度好，利用激光往返的时间，可以测地月距离，D正确．21cnjy.com
【答案】 D
8．如图所示，某透明液体深1 m，一束与水平面成30°角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°.试求：【来源：21·世纪·教育·网】
(1)该液体的折射率；
(2)进入液面的光线经多长时间可以照到底面．
【解析】 (1)入射角θ1＝90°－30°＝60°，
折射角θ2＝90°－45°＝45°，
所以n＝＝＝
(2)光在液体中的速度v＝＝×108 m/s
位移s＝＝ m，所以t＝＝×10－8 s.
【答案】 (1) (2)×10－8 s
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1．下列关于光的现象的说法中正确的是( )
A．用白光做双缝干涉实验时，屏上从中央条纹向外，紫光的亮条纹偏离中央的距离最大
B．影是因为光沿直线传播遇到障碍物形成的
C．白光经三棱镜折射发生色散，红光偏向角最大
D．涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色的透射
【解析】 双缝干涉中，紫光的波长最小，故相邻条纹间距最小，所以紫光亮条纹离中央亮纹最近，A错；根据影的形成原因知B对；白光经三棱镜色散后，红光折射率最小，故偏折最小，C错；根据增透膜的原理知D错．www.21-cn-jy.com
【答案】 B
2．如图所示，水盆中盛有一定深度的水，盆底处水平放置一个平面镜．平行的红光束和蓝光束斜射入水中，经平面镜反射后，从水面射出并分别投射到屏MN上两点，已知水对蓝光折射率大于红光，则有( )2·1·c·n·j·y
A．从水面射出的两束光彼此平行，红光投射点靠近M端
B．从水面射出的两束光彼此平行，蓝光投射点靠近M端
C．从水面射出的两束光彼此不平行，红光投射点靠近M端
D．从水面射出的两束光彼此不平行，蓝光投射点靠近M端
【解析】 由于两种色光的折射率不同，那么在水面处的折射角不同，如图所示，红光折射角大于蓝光折射角，平面镜也是以各自的折射角大小进行入射和反射，所以平面镜上的入射光线和反射光线都不平行，再到水面发生折射，根据光路可逆可以分析出从水面射出的两束光却彼此平行，作出光路图可以知B正确．21教育网
【答案】 B
3．(多选)如图所示，一束光a从空气射向一玻璃三棱镜，出来后分为两束光，这表明( )
A．b、c两束光是不同颜色的光
B．b光在玻璃中的传播速率小于c光在玻璃中的传播速率
C．玻璃对b光的折射率比玻璃对c光的折射率小
D．b、c两种光在真空中的传播速率一定相等
【解析】 从b、c两束光相对入射光线的偏折方向可知nc>nb，所以两种光的频率不同，颜色也不同，由n＝知vc【答案】 ACD
4．(多选)如右图所示是激光笔的笔尖的示意图．对于其发出的光具有的特点，下列说法正确的是( )
A．和声波相比较而言更容易发生衍射
B．和声波相比较而言声波更容易发生衍射
C．和手电筒发出的光相比较亮度要强
D．和手电筒相比较而言手电筒发出的光亮度更强一些
【解析】 激光的亮度大，但是波长和声波相比较而言要小得多，所以不容易发生衍射．
【答案】 BC
5．用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距d＝0.1 mm，双缝到屏的距离l＝6.0 m，测得屏上条纹间距为Δx＝3.8×10－2 m，则激光器发出的红光的波长λ是多少？假设将整个装置放入折射率为的水中，这时屏上的条纹间距是多少？21·世纪*教育网
【解析】 由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，知λ＝＝ m≈6.3×10－7 m．由折射定律知n＝＝，再由Δx＝λ，得Δx′＝·Δx＝＝2.85×10－2 m.【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】 6.3×10－7 m 2.85×10－2 m
