易錯(cuò)點(diǎn)14不能明確光的傳播路徑確定折射率目錄01易錯(cuò)陷阱易錯(cuò)陷阱1：混淆折射率的影響因素易錯(cuò)陷阱2：忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律。易錯(cuò)陷阱3：不理解薄膜干涉形成原理，誤認(rèn)為是入射光和折射光疊加形成的易錯(cuò)陷阱4：混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象02易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一、折射定律的理解與應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)二、全反射現(xiàn)象的理解與應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)三、光路控制問題分析知識(shí)點(diǎn)四、光的干涉衍射和偏振03舉一反三——易錯(cuò)題型題型一：折射率的計(jì)算題型二：全反射的計(jì)算題型三：光路控制問題題型四：光的干涉04易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)陷阱1：混淆折射率的影響因素(1)折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)和光的頻率決定，與入射角的大小無關(guān)。(2)折射率與介質(zhì)的密度沒有關(guān)系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)。(3)同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小。易錯(cuò)陷阱2：忽略全反射現(xiàn)象，肓目套用折射定律。解光的折射現(xiàn)象的題目時(shí)，首先應(yīng)做出判斷：光線是從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)，還是光線是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)。其次，如果是從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)中，還有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，應(yīng)再判斷入射角是否大于臨界角，明確有無折射現(xiàn)象。易錯(cuò)陷阱3：不理解薄膜干涉形成原理，誤認(rèn)為是入射光和折射光疊加形成的如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上時(shí)，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．易錯(cuò)陷阱4：混淆干涉、色散和衍射現(xiàn)象區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法（1）根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉條紋的寬度相同，而單縫衍射中央亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋逐漸變窄．（2）根據(jù)條紋的間距區(qū)分：雙縫干涉條紋的間距是相等的，而單縫衍射的條紋越向兩側(cè)條紋間距越窄．（3）根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮條紋往兩側(cè)亮度變化很小，而單縫衍射條紋中央亮條紋最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗知識(shí)點(diǎn)一、折射定律的理解與應(yīng)用1．折射定律(1)內(nèi)容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．(2)表達(dá)式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n.(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的．2．折射率(1)折射率是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量．(2)定義式：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).(3)計(jì)算公式：n＝eq\f(c,v)，因?yàn)関<c，所以任何介質(zhì)的折射率都大于1.(4)當(dāng)光從真空(或空氣)射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角；當(dāng)光由介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，入射角小于折射角．知識(shí)點(diǎn)二、全反射現(xiàn)象的理解與應(yīng)用1．定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，折射光線將消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象．2．條件：(1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)．(2)入射角大于或等于臨界角．3．臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角，若光從光密介質(zhì)(折射率為n)射向真空或空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為C，則sinC＝eq\f(1,n).介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越?。R(shí)點(diǎn)三、光路控制問題分析平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制類別項(xiàng)目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結(jié)構(gòu)玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓對光線的作用通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折圓界面的法線是過圓心的直線，經(jīng)過兩次折射后向圓心偏折應(yīng)用測定玻璃的折射率全反射棱鏡，改變光的傳播方向改變光的傳播方向知識(shí)點(diǎn)四、光的干涉衍射和偏振1.雙縫干涉(1)光能夠發(fā)生干涉的條件：兩光的頻率相同，振動(dòng)步調(diào)相同。(2)雙縫干涉形成的條紋是等間距的，兩相鄰亮條紋或相鄰暗條紋間距離與波長成正比，即Δx＝eq\f(l,d)λ。(3)用白光照射雙縫時(shí)，形成的干涉條紋的特點(diǎn)：中央為白條紋，兩側(cè)為彩色條紋。(4)亮暗條紋的判斷方法①如圖所示，光源S1、S2發(fā)出的光到屏上某點(diǎn)的路程差r2－r1＝kλ(k＝0，1，2…)時(shí)，光屏上出現(xiàn)亮條紋。②光的路程差r2－r1＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0，1，2…)時(shí)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。(5)條紋間距：Δx＝eq\f(l,d)λ，其中l(wèi)是雙縫到光屏的距離，d是雙縫間的距離，λ是光波的波長。2.薄膜干涉(1)如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。(2)光照射到薄膜上時(shí)，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射出來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加，兩列光波同相疊加，出現(xiàn)明紋；反相疊加，出現(xiàn)暗紋。(3)條紋特點(diǎn)：①單色光：明暗相間的水平條紋；②白光：彩色水平條紋。題型一：折射率的計(jì)算【例1】（2024?浙江模擬）一個(gè)光學(xué)圓柱體的橫截面如圖所示，中心部分是空的正方形，外邊界是半徑為R的圓，圓心O也是正方形的中心，C是正方形其中一個(gè)邊上的中點(diǎn)，B是≥圓周上的一點(diǎn)，已知OC＝BC，∠BCO＝120°，光速為c，一束單色光AB從B點(diǎn)射入介質(zhì)，入射角為60°，折射光線為BC，下列說法正確的是（）A．光在B點(diǎn)的折射角為45° B．正方形的邊長為23C．介質(zhì)對此單色光的折射率為2 D．光從B到C的傳播時(shí)間為3【解答】解：AC．由于OC＝CB，△BCO為等腰三角形，根據(jù)幾何關(guān)系，光在B點(diǎn)的折射角為30°；根據(jù)折射定律，介質(zhì)對此單色光的折射率n=sin60°B．設(shè)正方形的邊長為a，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)a解得a=2D．根據(jù)折射率公式，光在介質(zhì)中的傳播速度為v=光從B到C的傳播時(shí)間為t=代入數(shù)據(jù)解得t=R故選：B?！咀兪?-1】（2024?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示是一款帶濾網(wǎng)的圓柱形玻璃養(yǎng)生壺，當(dāng)壺中盛有部分水時(shí)，由于折射，從正面看到的濾網(wǎng)的水下部分要比水上部分粗一些。養(yǎng)生壺俯視模型如圖乙所示，濾網(wǎng)和玻璃壺壁的截面是以O(shè)點(diǎn)為圓心的同心圓，忽略壺壁的厚度以及壺壁對光線的折射，直線DD′過圓心O。某同學(xué)從較遠(yuǎn)位置垂直于DD′觀察養(yǎng)生壺，為了尋找水下部分看到的濾網(wǎng)半徑R和真實(shí)半徑r的關(guān)系，分別畫出了ABC、A′B′C′光路，則（）A．光從水中折射進(jìn)入空氣中時(shí)波長變短 B．水下部分看到的濾網(wǎng)半徑R＝OD′ C．若將水換為折射率更大的透明液體，水下部分看到的濾網(wǎng)半徑R變小 D．水的折射率為R【解答】解：B、人眼根據(jù)出射光線的反向延長線判斷濾網(wǎng)的邊緣位置，根據(jù)光路可逆性，可以想象沿視線有一束平行光射向容器折射后到達(dá)濾網(wǎng)，剛好到達(dá)濾網(wǎng)的光線應(yīng)該恰好與其相切，由此得出離圓心最遠(yuǎn)的出射光線對應(yīng)入射光線與濾網(wǎng)相切的情況，即ABC路徑，出射光線BC到O點(diǎn)的距離為DO，也即是看到的濾網(wǎng)虛像半徑，故B錯(cuò)誤。A、光從水中折射進(jìn)入空氣中頻率不變，光速變大，波長變大，故A錯(cuò)誤。C、折射率越大偏折程度越大，折射應(yīng)該更明顯，像更寬，故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)ABC路徑，結(jié)合折射定律及幾何關(guān)系可知，n=sin∠OBD故選：D?！咀兪?-2】（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)三模）截面如圖所示的直角棱鏡ABC，其中BC邊和CA邊鍍有全反射膜。細(xì)束白光以入射角θ＝60°從AB邊入射，然后經(jīng)過BC、CA反射，又從AB邊射出。已知三角形AB邊的高為h，真空光速為c。對經(jīng)過兩次反射，并從AB邊射出的光束，有（）A．出射方向相對于入射方向的轉(zhuǎn)角大小與光的顏色有關(guān) B．紫光在出射位置與入射位置間距最大 C．光在棱鏡中用時(shí)最短的光的折射率為3 D．光在棱鏡當(dāng)中傳播用時(shí)最短為2【解答】解：A、作出光路如圖：由幾何關(guān)系可知α＝r，β＝θ，則從AB邊射出的光束與入射光線平行，與光的顏色無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)題意可知折射率越大，出射位置與入射位置間距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置與入射位置間距最小，故B錯(cuò)誤；CD、由圖和幾何關(guān)系可知折射率越小，在棱鏡中走過的路程越長，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知光在棱鏡中的傳播時(shí)間t=OM+MN+NOv又v=結(jié)合幾何關(guān)系可知當(dāng)r＝45°時(shí)傳播時(shí)間最短，此時(shí)的折射率n=sinθ結(jié)合幾何關(guān)系可求出此時(shí)路程為L＝OM+MN+NO′＝22h則t=L故選：D?！咀兪?-3】（2024?臺(tái)州二模）如圖甲所示，在水池中水平放置一條細(xì)燈帶圍成的直徑為d1＝0.6m的圓環(huán)發(fā)光體，水的折射率n=43，細(xì)燈帶到水面的距離h可以調(diào)節(jié)，緊貼水面的上方水平放置一光傳感器。調(diào)節(jié)h＝h1時(shí)，傳感器檢測到有光強(qiáng)的區(qū)域恰好為一個(gè)完整的圓形。調(diào)節(jié)h為?2=7A．?1=75mC．d3＝1.5m D．h越小，d3越大【解答】解：A.傳感器檢測到有光強(qiáng)的區(qū)域恰好為一個(gè)完整的圓形時(shí)，燈帶上發(fā)出的光在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，如圖1圖1則sinC=由幾何知識(shí)得tanC=解得h1=7故A錯(cuò)誤；B.?2=7圖2由sinC=tanC=解得d2＝0.9m故B正確；C.?2=7圖3由sinC=tanC=解得d3＝2.1m故C錯(cuò)誤；D.由tanC=d32故選：B。題型二：全反射的計(jì)算【例2】（2024?天河區(qū)三模）如圖甲所示為“水下世界國際攝影大賽”的獲獎(jiǎng)作品，攝影師在水下對水上的景物進(jìn)行拍攝，獲得了美輪美奐、令人贊嘆的美學(xué)效果。忽略鏡頭尺寸的影響，假設(shè)攝影師由水下豎直向上拍攝，光的傳播路徑如圖乙所示，已知水的折射率為43，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8、空氣中光速c＝3.0×108A．光線射入水中頻率減小 B．?dāng)z影師看到的水上景物比實(shí)際位置偏低 C．光進(jìn)入水中速度變?yōu)関＝2.25×108m/s D．進(jìn)入鏡頭的光線與豎直方向的夾角θ最大為37°【解答】解：A、光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，所以光線由水上射入水中時(shí)，頻率不變，故A錯(cuò)誤；B、畫出光路圖如圖所示。光源成像的位置S′比S的位置偏高，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)光速與折射率關(guān)系有v=cn=D、當(dāng)光線在水面的入射角為90°時(shí)，水中光線與豎直方向夾角達(dá)到最大值，即臨界角C，且有sinC=1故選：C?！咀兪?-1】（2024?長沙模擬）如圖所示，一個(gè)折射率為n的柱狀玻璃磚橫截面由四分之一圓OPQ和直角三角形OQS組成，∠QSO＝60°，OS＝a。一束單色光從SQ的中點(diǎn)A以入射角i＝60°入射，折射光線恰好射向圓心O點(diǎn)，已知光在真空中傳播的速度為c，則（）A．玻璃磚材料的折射率n=2B．光束在O點(diǎn)將發(fā)生全反射 C．光束在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間為nacD．如果入射光束繞A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)使入射角減小，折射光束一定會(huì)在O點(diǎn)發(fā)生全反射【解答】解：AB、A是SQ的中點(diǎn)，且∠QSO＝60°，由幾何關(guān)系可知ΔOSA是等邊三角形，可知光在A點(diǎn)的折射角為β＝90°﹣60°＝30°，由折射定律有：n=sinC=1由幾何關(guān)系可知光線AO在SP界面上的入射角為30°＜C，所以光束在O點(diǎn)不會(huì)發(fā)生全反射，故AB錯(cuò)誤；C、已知OS＝a，ΔOSA是等邊三角形，可知OA＝OS＝a，光束在O點(diǎn)不發(fā)生全反射，則光束在玻璃磚內(nèi)的傳播距離s＝OA＝a光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度：v=則光束在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間為：t=sD、如果入射光束繞A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)使入射角減小，則光在A點(diǎn)的折射角減小，折射光線不能射向圓心O點(diǎn)，則一定不能在O點(diǎn)發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?-2】（2024?武進(jìn)區(qū)校級(jí)模擬）浦耳弗里許折射計(jì)的原理圖如圖所示。會(huì)聚光照射載有待測物質(zhì)的折射面AB，然后用望遠(yuǎn)鏡從棱鏡的另一側(cè)AC進(jìn)行觀測。由于棱鏡的折射率大于待測物的折射率，即ng＞n，所以在棱鏡中將沒有折射角大于θc的光線（θc是棱鏡一待測物界面的全反射臨界角）。由望遠(yuǎn)鏡觀察到的視場是半暗半明的，中間的分界線與折射角為θc的光線對應(yīng)。n與ng與和θ的關(guān)系為（）A．ng2=n2C．ng＝nsinθ D．n＝ngsinθ【解答】解：CD、依題意，在棱鏡中將沒有折射角大于θc的光線，根據(jù)光路可逆性可知，光線在AB界面上，入射角為θc時(shí)，折射角為90°，剛好發(fā)生全反射，則有ng?sinθC＝nsin90°，解得：ngAB、光線在界面AC上發(fā)生折射，入射角為90°﹣θc，折射角為θ，由折射定律得：ngsin（90°﹣θC）＝1?sinθ，聯(lián)立解得：ng2=故選：B?！咀兪?-3】（2024?江寧區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，AOB為扇形玻璃磚，一細(xì)光束照射到AO面上的C點(diǎn)，入射光線與AO面的夾角為30°，折射光線平行于BO邊，圓弧的半徑為R，C點(diǎn)到BO面的距離為R2A．玻璃磚的折射率2 B．光線在AB圓弧面上出射時(shí)的折射角30° C．光線會(huì)在AB圓弧面上發(fā)生全反射 D．若不考慮每個(gè)界面的反射光，則光在玻璃磚中傳播的時(shí)間為2R【解答】A、光路如圖所示：由于折射光線CE平行于BO，因此光線在圓弧面上的入射點(diǎn)E到BO的距離也為R2，則光線在E點(diǎn)的入射角α滿足sinα=12由幾何關(guān)系可知，∠COE＝90°，因此光線在C點(diǎn)的折射角為r＝30°由折射定律知，玻璃磚的折射率為n=siniBC、由于光線在E點(diǎn)的入射角為30°，根據(jù)折射定律可知，光線在E點(diǎn)的折射角為60°因?yàn)閟inC=1D、由幾何關(guān)系可知CE=光在玻璃磚中傳播的速度為v=因此光在玻璃磚中傳播的時(shí)間為t=CE故選：D。題型三：光路控制問題【例3】（2024?江蘇模擬）如圖所示，截面為直角三角形的玻璃磚放置在水平面上，其中∠B＝30°，現(xiàn)有一束平行于BC邊的單色光，從AB邊上的中點(diǎn)D射入玻璃磚并從AC邊射出，已知玻璃磚對該單色光的折射率為3，不考慮光線在玻璃磚內(nèi)的多次反射，下列說法正確的是（）A．光在AB邊的入射角為30° B．光在BC邊的入射角為30° C．光垂直于AC邊射入空氣 D．增大光在D點(diǎn)的入射角，光可能在AB邊發(fā)生全反射【解答】解：A．光路圖如圖所示：由于入射光平行于BC邊，根據(jù)幾何知識(shí)可知光在AB邊的入射角為α＝90°﹣30°＝60°，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)折射定律n=代入數(shù)據(jù)解得折射角β＝30°由數(shù)學(xué)知識(shí)可得光在BC邊的入射角為i＝60°，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)反射定律及數(shù)學(xué)知識(shí)可知θ＝30°則出射光線與AC邊的夾角∠EFC＝90°所以光垂直于AC邊射入空氣，故C正確；D．根據(jù)全反射的條件可知，光要從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角；由于玻璃相對于空氣是光密介質(zhì)，因此光從空氣射入玻璃不會(huì)發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?-1】（2024?湖北三模）如圖甲為一玻璃半球的截面圖，其半徑為R，O為球心，AB為直徑，現(xiàn)有均勻分布的紅光垂直入射到半球的底面。已知球冠（不含圓底面）的表面積為S＝2πR?（如圖乙，其中R為球的半徑，?為球冠的高），光在真空中傳播的速度為c，玻璃對紅光的折射率為n＝1.25，若只考慮首次射到球面的光，則下面說法正確的是（）A．從半球面射出的光中，在玻璃內(nèi)的傳播時(shí)間最短為3R4cB．整個(gè)半球面透光的面積為15C．所有射入到半球底面的光，有1625的會(huì)發(fā)生全反射D．若將入射光由紅光換成紫光，則半球面透光的面積增大【解答】解：A．由光學(xué)知識(shí)有sinC=1n，解得C＝53°v=4c由題意得從半球面射出的光中，最短路徑時(shí)剛好發(fā)生全反射，最短路徑L＝0.6R在玻璃內(nèi)的傳播時(shí)間最短為t=L故A正確；B．整個(gè)半球面透光的面積為S=2πR?=2πR(R?3故B錯(cuò)誤；C．發(fā)生全反射的光與射入到半球底面的光比例為πR即所有射入到半球底面的光，有925D．若將入射光由紅光換成紫光，折射率變大，臨界角變小，則半球面透光的面積減小，故D錯(cuò)誤。故選：A?！咀兪?-2】（2024?江西模擬）如圖所示為單反相機(jī)的取景五棱鏡原理圖，光線a經(jīng)平面鏡反射后以垂直AB面的方向射入五棱鏡，以平行于AB面的方向射出五棱鏡。已知玻璃相對空氣的折射率為1.5，CD面與AB面的夾角為30°，∠ABC＝90°，已知sin42°=2A．光線在F點(diǎn)的折射角的正弦值為0.5 B．光線在F點(diǎn)發(fā)生全反射 C．調(diào)節(jié)CD面與AB面的夾角，使得光線a由CD面射向空氣時(shí)，恰好發(fā)生全反射，調(diào)整后CD面與AB面的夾角為42° D．如果左下角的三角形表示一正立的物體，經(jīng)過多次反射后在取景窗中得到的是正立的像【解答】解：AB、已知玻璃相對空氣的折射率為1.5，則發(fā)生全反射的臨界角為sinC=11.5，由幾何關(guān)系可知光線在F點(diǎn)的入射角為30°，因?yàn)閟in30°=12＜11.5C、調(diào)節(jié)CD面與AB面的夾角，使得光線a由CD面射向空氣時(shí)，恰好發(fā)生全反射，調(diào)整后CD面與AB面的夾角為42°，故C正確；D、從三角形下方做出光線，如圖所示，由圖可知在取景窗中得到的是倒立的像，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?-3】（2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示為某種透明介質(zhì)做成的等腰直角三棱鏡的截面示意圖。由a、b兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直于BC邊射入棱鏡，經(jīng)兩次反射后光束垂直于BC邊射出，反射點(diǎn)分別在AB、AC邊的中點(diǎn)，且在反射點(diǎn)只有b光射出，光路圖如圖所示，已知AB＝AC＝2L，a光的折射率為n，真空中的光速為c。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．該三棱鏡對a光的折射率n≥2B．在三棱鏡中b光的傳播速度大于a光的傳播速度 C．a(chǎn)光在三棱鏡中的傳播時(shí)間為22D．分別用a、b兩種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光相鄰的干涉條紋間距更大【解答】解：A、因a光在AB、AC邊均無光線射出，故發(fā)生的全反射，則臨界角C≤45°，由折射定律可知，n=sinπ2B、由以上現(xiàn)象可知，a光的折射率大，由n=cC、由幾何關(guān)系可知，a光在玻璃磚中傳播路程：s＝2×Lcos45°+Lcos45°=22L，若a光的折射率為n，則a光在玻璃中的速度v=D、由于a光的折射率大于b光，a光的頻率大，波長短。用a、b兩種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=L本題選擇錯(cuò)誤的，故選：D。題型四：光的干涉【例4】（2024?蘇州校級(jí)二模）利用光在空氣薄膜的干涉可以測量待測圓柱形金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)圓柱形金屬絲的直徑差（約為微米量級(jí)），實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。T1和T2是具有標(biāo)準(zhǔn)平面的玻璃平晶，A0為標(biāo)準(zhǔn)金屬絲，直徑為D0；A為待測金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L。實(shí)驗(yàn)中用波長為λ的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測得相鄰條紋的間距為ΔL。則以下說法正確的是（）A．|D﹣D0|=λLB．A與A0直徑相差越大，ΔL越大 C．輕壓T1右端，若ΔL增大則有D＜D0 D．A與A0直徑相等時(shí)可能產(chǎn)生圖乙中的干涉條紋【解答】解：A、設(shè)兩標(biāo)準(zhǔn)平面的玻璃平晶之間的夾角為θ，由題圖可得：tanθ=|D?由空氣薄膜干涉的條件可知2ΔLtanθ＝λ又ΔL=聯(lián)立解得：|D?DB、由上述分析可知，A0與A直徑相差越大，θ越大，ΔL越小，B錯(cuò)誤；C、輕壓T1右端，若ΔL增大，則θ減小，說明D＞D0，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)A與A0直徑相等時(shí)，tanθ＝0，空氣薄膜的厚度處處相等，不能形成圖乙中的干涉條紋，故D錯(cuò)誤。故選：A?！咀兪?-1】（2024?青島模擬）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測定液體中的光速。該裝置是由兩塊平板玻璃組成的劈形，其中傾角θ很小，其間形成空氣薄膜（空氣可視為真空，光速為c），光從平板玻璃上方垂直入射后，從上往下看到干涉條紋，測得相鄰條紋間距為Δx1；若在兩塊平板玻璃之間充滿透明液體，然后用同種單色光垂直照射玻璃板，測得相鄰條紋間距為Δx2。則光在該液體中的傳播速度為（）A．2Δx2cΔxC．cΔx1Δ【解答】解：根據(jù)薄膜干涉原理，當(dāng)光垂直射向玻璃板時(shí)，得到干涉條紋，根據(jù)薄膜干涉明條紋的條件可知，相鄰兩條紋對應(yīng)劈尖厚度差Δy=其中λ為光在介質(zhì)中的波長。由于θ很小，根據(jù)幾何關(guān)系有tanθ=則Δx=所以Δ又v＝λf同種單色光頻率相同，則λ則v=故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。【變式4-2】（2024?聊城二模）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究光的干涉現(xiàn)象。單色點(diǎn)光源S發(fā)出的光波長為λ，平面鏡M水平放置，光源S到平面鏡的豎直距離為a、到平面鏡左端的水平距離為b，平面鏡左端到光屏的水平距離為c。光源S發(fā)出的光和由S發(fā)出經(jīng)過平面鏡反射的光照在豎直放置的光屏上，形成明暗相間的條紋，則相鄰兩條亮紋之間的距離為（）A．b+c2aλ B．b+caλ C．【解答】解：光源S發(fā)出的光通過平面鏡反射到光屏上，可看作是由光源S經(jīng)平面鏡所成的虛像發(fā)出的光直線傳播到光屏上，這樣光源S和其虛像可看作是雙縫干涉的雙縫，光源S和其虛像之間的距離（即等效為雙縫的間距）為：d＝2a光源到屏的距離（即雙縫到屏的距離）L＝b+c根據(jù)雙縫干涉的相鄰亮條紋間距公式Δx=可得：Δx=b+c故選：A?！咀兪?-3】（2024?海淀區(qū)三模）激光陀螺儀是很多現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于民航飛機(jī)等交通工具。激光陀螺儀的基本元件是環(huán)形激光器，其原理結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可簡化為如圖所示模型：由激光器發(fā)出的A、B兩束激光，經(jīng)完全對稱的兩個(gè)通道（圖中未畫出）在光電探測器處相遇，產(chǎn)生干涉條紋。如果整個(gè)裝置本身具有繞垂直紙面的對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，那么沿兩個(gè)通道的光的路程差就會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)光電探測器能檢測出干涉條紋的變化，根據(jù)此變化就可以測出整個(gè)裝置的旋轉(zhuǎn)角速度。某次測試，整個(gè)裝置從靜止開始，繞垂直紙面的對稱軸，順時(shí)針方向逐漸加速旋轉(zhuǎn)，最后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，這個(gè)過程中光電探測器的中央位置C處檢測出光強(qiáng)經(jīng)過了強(qiáng)→弱→強(qiáng)→弱→強(qiáng)的變化過程。根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說法正確的是（）A．A束激光的頻率小于B束激光的頻率 B．整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，B束激光到達(dá)光電探測器的路程逐漸變小 C．整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，C處始終沒有出現(xiàn)干涉明條紋 D．整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，兩束激光的路程差變化了2個(gè)波長【解答】解：A、因A、B兩束激光出現(xiàn)了干涉現(xiàn)象，故兩束光的頻率相等，故A錯(cuò)誤；B、由于整個(gè)裝置順時(shí)針方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)光速不變原理，到達(dá)光電探測器的B束激光的路程逐漸變大，到達(dá)光電探測器的A束激光的路程逐漸變小，故B錯(cuò)誤；C、整個(gè)裝置加速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)C處出現(xiàn)強(qiáng)光時(shí)就是干涉明條紋，故C錯(cuò)誤；D、在C處光強(qiáng)出現(xiàn)了強(qiáng)→弱→強(qiáng)→弱→強(qiáng)的變化，根據(jù)干涉產(chǎn)生明暗條紋的條件，兩束激光的路程差依次為0、12λ，λ、32λ、2故選：D。（2024?南昌模擬）如圖所示，將正方形玻璃磚abcd放置在水平桌面上，一束激光從O點(diǎn)出發(fā)，沿OA方向從玻璃磚上的A點(diǎn)水平入射，到達(dá)ab面上的B點(diǎn)發(fā)生全反射，再到C點(diǎn)，D點(diǎn)是OA的延長線與ab邊的交點(diǎn)。則玻璃磚的折射率為（）A．n=ABAD B．n=BCBb C．【解答】解：激光沿OA方向從玻璃磚上的A點(diǎn)水平入射，到達(dá)ab面上的B點(diǎn)發(fā)生全反射，光路圖如圖所示，由圖可知玻璃磚的折射率為設(shè)入射角為i，折射角為r，則：sini=AaAD則n=故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。（2024?和平區(qū)模擬）潛水艇內(nèi)的人員為了觀察水面上的情況，需要升起潛望鏡，潛望鏡內(nèi)的主要光學(xué)元件是全反射棱鏡。如圖所示，ABC為全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙兩束單色光組成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上發(fā)生了全反射。若保持入射點(diǎn)O的位置不變，使光線繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，甲光先從AB面上射出，則關(guān)于甲、乙兩束光的說法正確的是（）A．在相同條件下做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，甲光的中央條紋寬度大 B．真空中甲光的傳播速度比乙光大 C．甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃磚上表面，甲光從下表面的出射光線與入射光線的間距大D．甲、乙光分別照射同一光電管，都產(chǎn)生了光電效應(yīng)，甲光的遏止電壓大【解答】解：A、因?yàn)榧坠庀葟腁B面上射出，所以甲光的臨界角大，則甲光的折射率小，甲光的頻率小，甲光的波長長，所以在相同條件下做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，甲光的波長長，則中央條紋寬度大，故A正確；B、真空中甲光的傳播速度等于乙光的傳播速度，故B錯(cuò)誤；C.甲、乙以相同方向斜射入平行玻璃磚上表面，甲光的折射率小，則折射角大，則甲光從下表面的出射光線與入射光線的間距小，故C錯(cuò)誤；D、甲光的折射率大，則甲光的頻率小，根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程有eUc＝hν﹣W0可知甲光的遏止電壓大小故D錯(cuò)誤。故選：A。（2024?南京二模）為了裝點(diǎn)夜景，常在噴水池水下安裝彩燈。如圖甲所示，空氣水下有一點(diǎn)光源S，同時(shí)發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)有光射出的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示，環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復(fù)色光，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光發(fā)生全反射的臨界角大 B．a(chǎn)光的頻率小于b光 C．水對a光的折射率大于對b光的折射率 D．用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光條紋間距更小【解答】解：A、因?yàn)榄h(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復(fù)色光，說明a光在環(huán)狀區(qū)域發(fā)生了全反射現(xiàn)象，說明a光的臨界角小于b光的臨界角，故A錯(cuò)誤；BCD、根據(jù)n=1sinC可知a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)c＝λν可知，a光的波長較短，根據(jù)雙縫干涉條件間距公式故選：C。（2024?浙江模擬）雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示，光源到雙縫S1、S2的距離相等，O是S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。若現(xiàn)在將該裝置中垂線以下的部分沒入水中，則原本處在O點(diǎn)的亮條紋將會(huì)（）A．向上移動(dòng) B．向下移 C．不動(dòng) D．無法確定【解答】解：由于水的折射，光在水中傳播時(shí)，速度變小，根據(jù)v＝λf可知波長變短。光源發(fā)出的光通過狹縫S2到達(dá)O點(diǎn)的光程比通過S1到達(dá)O點(diǎn)的光程大，由于中央亮條紋到兩個(gè)光源的光程相等，因此中央亮紋將向下移動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。（2024?湖北模擬）水面下深h處有一點(diǎn)光源，發(fā)出兩種不同顏色的光a和b，光在水面上形成了如圖所示的一個(gè)有光線射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)域，周圍為a光構(gòu)成的圓環(huán)。若b光的折射率為n，下列說法正確的是（）A．復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為π?B．光從水中進(jìn)入空氣中波長變短 C．在水中，a光發(fā)生全反射的臨界角比b光的小 D．用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋比b光的窄【解答】解：作出兩光線的光路如圖所示：A.根據(jù)臨界角公式sin根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)sin復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為S＝πr2代入數(shù)據(jù)解得S=πB.光在水中的傳播速度v=根據(jù)波長波速和頻率的關(guān)系λ=光的頻率ν不變，光從水中射入空氣，折射率變小，光的波長變長