第3課時光一、光的反射與折射1.光的反射及反射定律(1)光的反射：光從第1種介質(zhì)射到它與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分光會返回到第1種介質(zhì)的現(xiàn)象。(2)反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。2.折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，如圖所示。3.折射定律(1)內(nèi)容：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：n12，式中n12是比例常數(shù)。4.折射率(1)物理意義：折射率反映介質(zhì)的光學(xué)特性，折射率大，說明光從真空射入到該介質(zhì)時偏折大，反之偏折小。(2)定義式：n，不能說n與sin 1成正比，與sin 2成反比。折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定。(3)計算公式：n，因v <c，故任何介質(zhì)的折射率總大于1。二、全反射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，折射光線將消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象。2.條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)。入射角大于等于臨界角。3.臨界角：折射角等于90°時的入射角。若光從光密介質(zhì)(折射率為n)射向真空或空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為C，則sin C。介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小。4.應(yīng)用：全反射棱鏡、光導(dǎo)纖維。三、光的干涉1.產(chǎn)生條件：兩列光的頻率相同，振動方向相同，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。2.楊氏雙縫干涉(1)原理如圖所示(2)明、暗條紋的條件單色光：形成明暗相間的條紋，中央為明條紋。a.光的路程差rr2r1k(k0，1，2，)，光屏上出現(xiàn)明條紋。b.光的路程差rr2r1(2k1)(k0，1，2，)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中央亮條紋是白色(填寫顏色)。(3)相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式：x。3.薄膜干涉(1)定義：光照射到透明薄膜上，從薄膜的前后兩個表面反射光的相互疊加，發(fā)生干涉。(2)干涉圖樣：單色光照射薄膜時，形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時，形成彩色的條紋。(3)應(yīng)用：照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭增透膜，檢查光學(xué)平面的平整度。四、光的衍射1.發(fā)生明顯衍射的條件：只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯。2.衍射條紋的特點(diǎn)(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較：單縫衍射圓孔衍射單色光中央為亮且寬的條紋，兩側(cè)為明暗相間的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度越弱，寬度越小中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小；亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大而減小白光中央為亮且寬的白色條紋，兩側(cè)為亮度逐漸變暗、寬度變窄的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠(yuǎn)的是紅光中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的彩色的同心圓環(huán)(2)泊松亮斑(圓盤衍射)：當(dāng)光照到不透明(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。五、光的偏振1.偏振：光波只沿某一特定的方向的振動。2.自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫做自然光。3.偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的光。光的偏振證明光是橫波。自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。六、光的色散1.色散現(xiàn)象：白光通過三棱鏡會形成由紅到紫七種色光組成的彩色光譜，如圖。2.成因：由于n紅<n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時，紅光和紫光的折射角不同，就是說紫光偏折得更明顯些，當(dāng)它們射到另一個界面時，紫光的偏折角最大，紅光偏折角最小。七、激光特點(diǎn)性質(zhì)應(yīng)用相干性只有頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光才是相干光。激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性光纖通信平行度激光的平行度非常好，在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度精確的測距；讀取光盤上記錄的信息等高亮度它可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量用激光束切割、焊接；醫(yī)學(xué)上可以用激光做“光刀”；激發(fā)核反應(yīng)等【思考判斷】1.無論是折射光路，還是全反射光路，都是可逆的( )2.光發(fā)生反射現(xiàn)象時一定伴隨著折射現(xiàn)象( × )3.光從空氣射入水中，光的傳播速度一定增大( × )4.折射率跟折射角的正弦成正比( × )5.只要入射角足夠大，就能發(fā)生全反射( × )6.若光從空氣中射入水中，它的傳播速度一定減小( )7.已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為C，則該介質(zhì)的折射率等于( )8.密度大的介質(zhì)一定是光密介質(zhì)( × )9.光的顏色取決于折射率( × )10只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉( )11.在雙縫干涉實驗中，雙縫的作用是使白光變成單色光( × )12陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的( × )13.自然光是偏振光( × )考點(diǎn)一光的反射與折射(/c)要點(diǎn)突破1.對折射定律的理解(1)在折射現(xiàn)象中，當(dāng)入射角為0°時，折射角也為0°，這是折射中的一種特殊情況。(2)光發(fā)生折射時，折射角不一定小于入射角。(3)公式n中，不論是光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，還是從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，1總是光疏介質(zhì)中的光線與法線的夾角，2總是光密介質(zhì)中的光線與法線的夾角。2.對折射率的理解(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。典例剖析【例】 (多選)(2015·浙江10月選考)為了從坦克內(nèi)部觀察外部目標(biāo)，在厚度為20 cm的坦克壁上開了一個直徑為12 cm的孔，若在孔內(nèi)分別安裝由同一材料制成的如圖所示的三塊玻璃，其中兩塊玻璃的厚度相同。坦克內(nèi)的人在同一位置通過玻璃能看到的外界的角度范圍是()A.圖甲的大于圖乙的 B.圖甲的小于圖丙的C.圖乙的小于圖丙的 D.圖乙的等于圖丙的解析光在玻璃和空氣的界面發(fā)生折射，假設(shè)眼睛在左下角觀察，觀察到外界的范圍比沒有玻璃時大。如圖所示，當(dāng)玻璃的厚度變小時(豎虛線表示玻璃左邊位置)，觀察到外界的范圍也變小，且觀察范圍與玻璃的位置無關(guān)，只與玻璃的厚度有關(guān)，選項A、D正確。答案AD針對訓(xùn)練如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個面折射后從AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角i和入射角i相等時，出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角為，則計算棱鏡對該色光的折射率表達(dá)式為()A. B.C. D.解析如圖所示，設(shè)AB面上的折射角為，AC面上的入射角為，由于ii，由光的折射定律及光路可逆知，又設(shè)兩法線的夾角為，則由幾何關(guān)系得：180°，又由180°，則解得：，又由幾何關(guān)系得：ii，解得：i，則棱鏡對該色光的折射率n，故A正確。答案A考點(diǎn)二光的全反射(/b)要點(diǎn)突破1.對全反射的理解(1)光路可逆：光的反射和全反射現(xiàn)象均遵循光的反射定律，光路是可逆的。(2)從傳播角度理解：光線射向兩種介質(zhì)的界面時，往往同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。當(dāng)入射角等于臨界角時，折射角等于90°，實際上折射光線已經(jīng)消失了。(3)從能量角度理解：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，在入射角逐漸增大的過程中，反射光線的能量逐漸增強(qiáng)，折射光線的能量逐漸減弱，當(dāng)入射角等于臨界角時，折射光線的能量減小到零，恰好發(fā)生全反射。2.全反射的應(yīng)用(1)解釋生活中的現(xiàn)象：炎熱的夏天，遠(yuǎn)處柏油馬路上特別明亮；海市蜃樓等。(2)全反射棱鏡：截面是等腰直角三角形的棱鏡。(3)光導(dǎo)纖維：由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率。典例剖析【例】 (多選)(2017·湖北八校第一次聯(lián)考)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃板后，其光路如圖所示，下列說法正確的是()A.單色光1的頻率大于單色光2的頻率B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C.可能單色光1是紅光，單色光2是藍(lán)光D.無論怎樣增大入射角，單色光1和2都不可能在此玻璃板下表面發(fā)生全反射解析由n可知，單色光1的折射率大一些，單色光1的頻率大于單色光2的頻率，A正確；由v知，在玻璃中單色光1的傳播速度小于單色光2的傳播速度，B錯誤；因為紅光的折射率小于藍(lán)光，所以C錯誤；從空氣射向玻璃板的單色光一定能從玻璃中射出，D正確。答案AD【方法總結(jié)】解決全反射問題的一般方法(1)確定光是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。(2)應(yīng)用sin C確定臨界角。(3)根據(jù)題設(shè)條件，判定光在傳播時是否發(fā)生全反射。(4)如發(fā)生全反射，畫出入射角等于臨界角時的臨界光路圖。(5)運(yùn)用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)算，解決問題。針對訓(xùn)練1.(2017·臺州模擬)一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，如圖所示中能正確描述其光路的是()解析光束沿玻璃磚半徑射向O點(diǎn)，在界面處入射角大于臨界角時，發(fā)生全反射，小于臨界角時，在空氣中的折射角大于入射角，A選項正確，C選項錯誤；當(dāng)光束由空氣射向玻璃磚時，由發(fā)生全發(fā)射的條件可知，B選項錯誤；在玻璃中的折射角小于入射角，D選項錯誤。答案A2.某種介質(zhì)對空氣的折射率是，一束光從該介質(zhì)射向空氣，入射角是60°，則下列光路圖中正確的是(圖中為空氣，為介質(zhì))()解析由題意知，光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，由sin C，得C45°160°，故在兩介質(zhì)的界面上會發(fā)生全反射，只有反射光線，沒有折射光線，故選項D正確。答案D考點(diǎn)三光的干涉(/c)光的衍射和偏振(/b)要點(diǎn)突破1.單縫衍射與雙縫干涉的比較 兩種現(xiàn)象比較項目 單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2.光的偏振現(xiàn)象自然光與偏振光的比較自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過偏振片后的光自然光被界面反射或折射后的反射光或折射光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光沿一切方向振動，且沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光沿一個特定方向振動聯(lián)系自然光通過偏振片后或被界面反射、折射后就轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆獾淅饰觥纠?如圖所示的4種明暗相間的條紋分別是紅光、藍(lán)光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋)。在下面的4幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A.紅黃藍(lán)紫 B.紅紫藍(lán)黃C.藍(lán)紫紅黃 D.藍(lán)黃紅紫解析雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋除中央亮條紋最寬、最亮之外，兩側(cè)條紋亮度、寬度都逐漸減小，因此1、3為雙縫干涉條紋，2、4為單縫衍射條紋。雙縫干涉條紋的寬度(即相鄰亮、暗條紋間距)x，紅光波長比藍(lán)光波長長，則紅光干涉條紋間距大于藍(lán)光干涉條紋間距，即1、3分別對應(yīng)于紅光和藍(lán)光。而在單縫衍射中，當(dāng)單縫寬度一定時，波長越長，衍射越明顯，即中央條紋越寬越亮，2、4分別對應(yīng)于紫光和黃光。綜上所述，1、2、3、4四個圖中亮條紋的顏色依次是：紅、紫、藍(lán)、黃，B正確。答案B針對訓(xùn)練1.(多選)在楊氏雙縫干涉實驗中，如果()A.用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B.用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C.用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色干涉條紋D.用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋解析因白光為復(fù)色光，所以用白光作光源時，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯誤； 用紅光作光源時，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋，B正確；紅光、紫光頻率不同，因而不能產(chǎn)生干涉，C錯誤；遮住其中一條狹縫時，將產(chǎn)生單縫衍射現(xiàn)象，D正確。答案BD2.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是()A.一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是偏振光C.日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰D.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋解析在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定方向振動的光是偏振光，A、B選項反映了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，D是光的衍射現(xiàn)象。答案D考點(diǎn)四光的顏色、色散(/b)激光(/a)要點(diǎn)突破1.光的顏色由光源的頻率決定，與介質(zhì)無關(guān)，與波長無關(guān)，波速由介質(zhì)和光的頻率共同決定。2.白光由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色光組成，七種色光的特性差異可以用下表表示出來。各種色光紅 橙 黃 綠 青 藍(lán) 紫頻 率小大波 長長短折射率小大波速(介質(zhì)中)大小雙縫干涉時所產(chǎn)生的條紋間距大小薄膜干涉時所產(chǎn)生的條紋間距大小經(jīng)三棱鏡折射時偏向角大小小大典例剖析【例】 如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A 點(diǎn)射入玻璃磚，在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn)，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是()A.減弱，紫光 B.減弱，紅光C.增強(qiáng)，紫光 D.增強(qiáng)，紅光解析光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，入射角增大則反射光的強(qiáng)度增強(qiáng)；因紫色光的折射率最大，發(fā)生全反射的臨界角最小，故紫光最先發(fā)生全反射，在光屏上最先消失，故選C。答案C針對訓(xùn)練1.(多選)(2017·寧波模擬)如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則()A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D.若改變光束的入射方向使角逐漸變大，則折射光線a首先消失解析由題圖可知，a光的折射角大于b光的折射角，根據(jù)折射定律可以判斷出玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，故C錯誤；根據(jù)n可知，在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故A正確；a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)可知，在真空中a光的波長小于b光的波長，故B正確；若改變光束的入射方向使角逐漸變大，因為a光的折射率大，則折射光線a首先消失，故D正確。答案ABD2.(多選)下列說法正確的是()A.激光可用于測距B.激光能量十分集中，只可用于加工金屬材料C.外科研制的“激光刀”可以有效地減少細(xì)菌的感染D.激光可用于全息照相，有獨(dú)特的特點(diǎn)解析激光平行度好，即使在傳播了很遠(yuǎn)的距離之后，它仍保持一定的強(qiáng)度，此特點(diǎn)可用于激光測距，選項A正確；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金屬加工、激光醫(yī)療、激光美容、激光武器等，選項B錯誤；激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它記錄了光的相位信息，所以看起來跟真的一樣，立體感較強(qiáng)，選項D正確；由于激光亮度高、能量大，在切割皮膚的同時，也能殺滅細(xì)菌，所以選項C正確。答案ACD1.直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖所示，a、b光相比()A.玻璃對a光的折射率較大B.玻璃對a光的臨界角較小C.b光在玻璃中的傳播速度較小D.b光在玻璃中的傳播時間較短解析從光路圖可以看出，a、b兩束光的入射角相等，b光的折射角更小一些，由此可知nb>na，A錯誤；由sin C可知，玻璃對a光的臨界角較大，B錯誤；由n可知，b光在玻璃中的傳播速度較小，C正確；b光在玻璃中的傳播速度較小，且它在玻璃中傳播的距離較長，所以在玻璃中的傳播時間較長，D錯誤。答案C2.關(guān)于全反射，下列敘述中正確的是()A.發(fā)生全反射時仍有折射光線，只是折射光線非常弱B.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，一定會發(fā)生全反射現(xiàn)象C.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，可能不發(fā)生全反射現(xiàn)象D.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，可能發(fā)生全反射現(xiàn)象解析發(fā)生全反射時折射光線的能量為零，折射光線消失，所以選項A錯誤；發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，二者缺一不可，所以選項B、D錯誤，C正確。答案C3.(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，激光束越過細(xì)絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述中正確的是()A.這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B.這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)解析由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)的時候，絲的直徑較接近激光的波長，條紋間距就大，A、D正確。答案AD4.(多選)在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲信息的一種重要媒介。光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的。若激光束不是垂直投射到盤 面上，則光線在通過透明介質(zhì)層時會發(fā)生偏折而改變行進(jìn)的方向，如圖所示。下列說法中正確的是()A.圖中光束是紅光 是藍(lán)光B.在光盤的透明介質(zhì)層中，光束比傳播速度更快C.若光束先后通過同一單縫衍射裝置，光束的中央亮紋比的窄D.若光束先后通過同一雙縫干涉裝置，光束的條紋寬度比的大解析從圖中可知光的偏折角大，所以光的折射率較大，而藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，所以光是藍(lán)光，是紅光，故A錯誤；根據(jù)公式n可得折射率越大，在該介質(zhì)中傳播速度越小，故光束比傳播速度更快，B正確；藍(lán)光的折射率大，頻率大，知藍(lán)光的波長小，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，所以得到的中央亮紋比的中央亮紋窄，故C正確；藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，而藍(lán)光的波長小于紅光的波長，干涉條紋的間距與波長成正比，則若光、光先后通過同一雙縫干涉裝置，前者得到的條紋比后者的窄。故D錯誤。答案BC5.如圖所示為兩等腰三角形玻璃棱鏡，其中abab，acac，bcbc，一入射光線由空氣經(jīng)兩玻璃棱鏡折射后射出來，下列關(guān)于出射光線的說法正確的是()A.一定是光線2 B.一定是光線3C.可能是光線1、4 D.可能是光線1、3解析由圖可知：abab，可將abab等效為平行玻璃磚，出射光線平行于入射光線，因而出射光線不可能是光線4、5、6，入射光線AO經(jīng)棱鏡abc折射，出射光線向底邊bc偏折，再將acac視為平行玻璃磚，光線由密疏密將向a方向側(cè)移，如圖所示。所以從ab射出的光線向a側(cè)移，故選B。答案B基礎(chǔ)過關(guān)1.(多選)2013年9月12日國務(wù)院辦公廳下發(fā)文件大氣污染防治行動計劃，以改善人們的生活環(huán)境。其中霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的身體健康，發(fā)生霧霾天氣時能見度只有幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下()A.只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面B.只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面C.只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面D.只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面解析根據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件，發(fā)生霧霾天氣時，只有波長較長、頻率較小的一部分光發(fā)生衍射繞過空氣中的顆粒物到達(dá)地面，選項A、C錯誤，B、D正確。答案BD2.(多選)如圖所示，電燈S發(fā)生的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮，則()A.圖中a光為偏振光B.圖中b光為偏振光C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處將看到光亮D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光亮解析從電燈直接發(fā)出的光為自然光，則A錯誤；它通過A偏振片后，即變?yōu)槠窆?，則B正確；設(shè)通過A的光沿豎直方向振動，若B偏振片只能通過沿水平方向振動的偏振片，則P點(diǎn)無光亮，將B轉(zhuǎn)過90°時，偏振光的振動方向與B偏振片的透振方向平行，偏振光就能通過偏振片，在P處就可看到光亮，D項正確，C錯誤。答案BD3.(2017·湖州模擬)讓激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計算機(jī)的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經(jīng)過處理后還原成聲音或圖象，這是利用激光的()A.平行度好，可以會聚到很小的一點(diǎn)上B.相干性好，可以很容易形成干涉圖樣C.亮度高，可以在很短時間內(nèi)集中很大的能量D.波長長，很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象解析激光的特點(diǎn)之一是方向性好，它可以會聚到一個很小的點(diǎn)上，DVD、VCD、CD唱機(jī)或電腦上的光驅(qū)及刻錄設(shè)備就利用了激光的這一特點(diǎn)，選項A正確，B、C、D錯誤。答案A4.關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是()A.只有厚度均勻的薄膜，才會發(fā)生干涉現(xiàn)象B.只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會發(fā)生干涉現(xiàn)象C.厚度均勻的薄膜會形成干涉條紋D.觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè)解析當(dāng)光從薄膜的一側(cè)照射到薄膜上時，只要前后兩個面反射回來的光波的路程差滿足振動加強(qiáng)的條件，就會出現(xiàn)明條紋，滿足振動減弱的條件就會出現(xiàn)暗條紋。這種情況在薄膜厚度不均勻時才會出現(xiàn)；當(dāng)薄膜厚度均勻時，不會出現(xiàn)干涉條紋，但也發(fā)生干涉現(xiàn)象，如果是單色光照射，若滿足振動加強(qiáng)的條件，整個薄膜前方都是亮的，否則整個薄膜的前方都是暗的；如果是復(fù)色光照射，某些顏色的光因干涉而減弱，另一些顏色的光會因干涉而加強(qiáng)，減弱的光透過薄膜，加強(qiáng)的光被反射回來，這時會看到薄膜的顏色呈某種單色光的顏色，但不形成干涉條紋。答案D5.某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如乙 圖所示。他改變的實驗條件可能是()A.減小光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.減小雙縫到光屏之間的距離D.換用頻率更高的單色光源解析在雙縫干涉中，相鄰明條紋間的距離x，由題圖知干涉條紋間距變寬，故可增大l、或減小d。根據(jù)c知要增大，應(yīng)減小。選項B正確，選項A、C、D錯誤。答案B6.束復(fù)色光由空氣斜射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。已知a光的頻率小于b光的頻率，下列光路圖正確的是()解析兩種單色光射入玻璃磚時的折射角小于入射角，據(jù)此可排除選項A、B；已知a光的頻率小于b光的頻率，那么a光在玻璃磚中的折射率較小，入射角相同時，折射角較大，選項D正確。答案D7.如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的是()A.a側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光B.在真空中a側(cè)光的波長小于b側(cè)光的波長C.三棱鏡對a側(cè)光的折射率小于對b側(cè)光的折射率D.在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速度大于b側(cè)光的傳播速度解析由于玻璃對各色光的折射率不同，導(dǎo)致色散的形成，玻璃對紫光的折射率最大，對紅光的折射率最小，據(jù)n可知a側(cè)為紫光，b側(cè)為紅光，在真空中，紅光的波長大于紫光的波長，由n可以求出，在三棱鏡中，紅光的傳播速度大于紫光的傳播速度。答案B8.(2017·溫州模擬)很多公園的水池底都裝有彩燈，當(dāng)一細(xì)束由紅、藍(lán)兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時，關(guān)于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象，下列光路圖中正確的是()解析紅光、藍(lán)光都要發(fā)生反射，紅光的折射率較小，根據(jù)sin C可知紅光發(fā)生全反射的臨界角較藍(lán)光大，所以藍(lán)光發(fā)生全反射時，紅光不一定發(fā)生，故C正確。答案C能力提升9.如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則()A.小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大解析發(fā)光小球沿水平方向發(fā)出的光，均能射出玻璃缸，不發(fā)生全反射，選項A錯誤；小球發(fā)出的光射到水面上時，當(dāng)入射角大于等于臨界角時，會發(fā)生全反射，選項B錯誤；光的頻率由光源決定，光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，光的頻率不變，選項C錯誤；根據(jù)n，光在水中的傳播速度較小，選項D正確。答案D10.光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是()A.太陽光通過三棱鏡形成彩色圖樣，這是光的衍射現(xiàn)象B.“3D電影”是應(yīng)用了光的干涉原理C.用標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象解析太陽光非單色光，其中含有7種色光，經(jīng)過三棱鏡時，不同的色光折射率不同，導(dǎo)致形成彩色圖樣這是光的色散現(xiàn)象，A錯誤；3D電影是利用了人的兩只眼睛所看到物體有所不同，經(jīng)過大腦處理后所成的立體圖象，B錯誤；用標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，當(dāng)較平整時，產(chǎn)生的條紋較均勻，否則不平整的地方條紋就不均勻，C錯誤；增透膜利用光的干涉現(xiàn)象增大光的穿透率，減小光的反射率，所以D正確。答案D11.(多選)(2016·10月浙江選考)用a、b兩種不同波長的光，先后用同一裝置做雙縫干涉實驗，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距大于b光的條紋間距，則()A.a光的波長大于b光的波長B.a光的頻率大于b光的頻率C.在玻璃中，a光的速度等于b光的速度D.從玻璃射向空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大于b光的臨界角解析根據(jù)雙縫干涉的條紋間距x可知，同一實驗裝置，條紋間距越大，說明波長越長，即頻率越小。根據(jù)題意，a光的波長長，所以A正確，B錯誤；頻率越小，介質(zhì)對它的折射率越小，根據(jù)n可知，在介質(zhì)中的傳播速度越大，即a光在介質(zhì)中的傳播速度要大，所以C錯誤；根據(jù)sin C可知，介質(zhì)的折射率越小，則全反射的臨界角越大，所以a光的全反射臨界角要大，選項D正確。答案AD12.(多選)(2017·河北衡水中學(xué)調(diào)研)如圖所示，一塊上、下表面平行的玻璃磚的厚度為L，玻璃磚的折射率n，若光從上表面AB射入的入射角i60°，光在真空中的光速為c，則()A.折射角r30°B.光在玻璃中傳播的時間為C.光在玻璃中傳播的時間為D.改變?nèi)肷浣莍，光在下表面CD可能發(fā)生全反射解析由n得sin r0.5，得r30°，故A正確；光在玻璃中傳播的速度為v，由幾何知識可知光在玻璃中傳播的路程為s，則光在玻璃中傳播的時間為t，故B錯誤，C正確；由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角，根據(jù)光路可逆性原理可知光一定能從CD面射出，故D錯誤。答案AC19