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高考一轮复习：光学
一、选择题
1．（2025·黑吉辽蒙）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（　　）
A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大
2．（2025·攀枝花模拟）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图所涉及的光现象的说法中正确的是（　　）
A．甲图是利用光的衍射来检查工件的平整度
B．乙图中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射
C．丙图中的玻璃利用了光的色散现象增加乘员的视野
D．丁图中的泊松亮斑是由于光的偏振引起的
3．（2025高二下·湖南月考）某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度θ的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（　　）
A．屏障的高度d不影响可视角度θ
B．防窥屏的厚度越厚，可视角度θ越小
C．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度的光被屏障吸收
D．屏障间距L越小，可视角度θ越大
4．（2025·山东）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00'轴对称，光屏垂直于00'轴放置。将偏振片P1垂直于00'轴置于双缝左侧，单色平行光沿00'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00'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．（2025·北京市）下列现象属于光的衍射的是（　　）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
6．（2025·四川）某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10 10m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是（　　）
A．德布罗意波长约为7.9×10 13m的中子
B．德布罗意波长约为8.7×10 12m的质子
C．德布罗意波长约为2.6×10 11m的氮分子
D．德布罗意波长约为1.5×10 10m的电子
7．（2025·广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B．光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（　　）
A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射
C．都全反射 D．1全反射，2不全反射
8．（2025高二上·杭州期末）将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中，如图所示，从俯视图中的P点沿水平方向看去，浸在水中的这段筷子产生了侧移，看到的图形正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2025·湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射
10．（2025·重庆市）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为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 D．双缝之间的距离为
11．（2025高二下·深圳月考）如图所示，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的距离之差应为（　　）
A． B． C． D．
12．（2024·浙江）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n=3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为ν31、ν32、ν21的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（　　）
A．频率为ν31的光，其动量为
B．频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能之差为hν32
C．频率为ν31和ν21的两种光分别射人双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。
D．若原于队n=3跃迁至n=4能级，入射光的频率率ν'34＞
13．（2024·山东）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　)
A．滚珠均合格 B．滚珠均不合格
C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格
14．（2024·新课标）三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（　　）
A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量
B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量
C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度
D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率
15．（2024·北京）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能．设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期．取真空中光速，普朗克常量，下列说法正确的是（　　）
A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显
B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多
C．此阿秒光脉冲可以使能量为的基态氢原子电离
D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期
16．（2023·山东）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（　　）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
二、多项选择题
17．（2025·四川）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（）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，可以设定为
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
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
18．（2024·广西） 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　）
A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为
D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为
19．（2025·陕西）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上（　　）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠
20．（2025·浙江模拟）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。考虑M、N、P、Q点对应的光，则（　　）
A．以相同入射角射入玻璃砖，N光的侧移量比P光大
B．照射同一光电效应装置，M光的饱和光电流比Q光大
C．入射同一单缝，P光中心衍射条纹宽度比Q光小
D．白光中由氢原子发出的光，则M光比N光从更高能级跃迁到相同的第一激发态
21．（2025高二下·常德月考）如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹入两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（　　）
A．P点有凹陷 B．P点有凸起
C．换用绿光照射，条纹间距变大 D．抽去一张纸片，条纹间距变大
22．（2025·内江模拟）如图所示，是一透明材料制成的空心球体过球心的横截面，内径为R，外径为2R。在纸面内，现有一束单色光从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角为时，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c、则下列说法中正确的是（　　）
A．材料对该单色光的折射率
B．该单色光在材料中的传播速度为
C．当单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角为
D．当单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角为
23．（2024·湖南）1834 年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S 为单色点光源。下列说法正确的是（　　）
A．沿 AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B．沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C．若θ=0，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D．若θ=0，沿 AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向 A 处移动
三、非选择题
24．（2025·安徽） 如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。
（1）求玻璃砖的折射率；
（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
25．（2025·湖北）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，AC=BC，∠C=30°，三棱镜放在平面镜上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为α，O点离A点足够近。已知三棱镜的折射率为
（1）当α=45°时，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值：
（2）若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的α值。
26．（2025·福建）
（1）为测糖水的折射率与浓度的关系，设计如下实验：某次射入激光，测得数据如图，则糖水的折射率为 　 　 。
（2）改变糖水浓度，记录数据如表
n 1.32 1.34 1.35 1.38 1.42
y（%） 10% 20% 30% 40% 50%
将30%的数据绘图，求得糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为 　 　 （保留两位有效数字）。
27．（2025·长沙模拟）为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成长为6m的细圆柱棒，如图甲所示。让一束平行激光从圆柱棒的一个底面垂直射入，历时在另一端接收到该光束，已知光在真空中的速度为。现将这种新材料制成一根半径的光导纤维束弯成半圆形暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），半圆形外半径为R，如图乙所示。
（1）求这种新材料的折射率n；
（2）用同种激光垂直于光导纤维的端面射入，若该束激光恰好不从光导纤维的侧面外泄，求半圆形的半径R。
28．（2023高二下·武陵月考）如图所示，AOB是置于真空中截面为四分之一圆的玻璃砖，圆的半径为R，一束单色光从OA的中点G垂直OA射入，在圆弧面上的D点发生反射和折射，反射光线和折射光线分别照射到OB所在平面上的E点和F点，已知△EDF为直角三角形，光在真空中的速度为c。求：
（1）玻璃砖对光的折射率；
（2）光由G点传播到F点的时间。
29．（2025高二下·常德月考）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，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）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____________。
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为=11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为=　 　；
②该单色光的波长=　 　m；
（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值　 　实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
30．（2024高三上·南京月考）如图所示，一束由波长为λ 和λ 的单色光组成的复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光. 透射光垂直照射到双缝上，并在光屏上形成干涉条纹. O是两单色光中央亮条纹的中心位置， 分别是波长为λ 、λ 的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置. 反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面射出，形成M和N两束光.
（1）设 到O点的距离分别为y 、y ，求y 与y 的比值；
（2） 已知 单色光对应玻璃的折射率分别为n 、n ，求 N 光在三棱镜中的波长λN.
31．（2024高三下·湛江模拟）一种“光开关”的“核心区”构造如图中虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同且截面边长均为的等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行且略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现“开关”功能。若一细束单色光从1的左侧面上点垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”。已知棱镜对单色光的折射率为1.5，与底面间的距离为，单色光在真空中的传播速度为。在两棱镜之间不充入介质情况下：
（1）请通过推导说明是否能实现“开”功能；
（2）求单色光在棱镜中传播的时间。
32．（2025·上海）光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。
（1）以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样　 　
（2）如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（　　）
A． B．T C． D．
（3）物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住　 　，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为　 　。
33．（2025·宁波模拟）（1）某物理小组同学尝试用两个平面镜做类似双缝干涉测量光的波长实验。两平面镜、的放置如图1所示，两镜面相交于垂直于纸面的线，且夹角接近。垂直纸面的线光源发出单色光照射两平面镜，能在光屏上观察到明暗相间的条纹。关于本实验，下列说法正确的是________（多选）
A．光屏上观察到的条纹是等间距的
B．光源关于两平面镜的虚像、可视为两个相干光源
C．其他条件不变，仅把光屏右移，光屏上的条纹间距会变大
D．若把两镜面间的夹角增大到，光屏上仍可观察到明暗相间的条纹
（2）另一组同学在做“薄膜干涉”实验时，分别用红光和蓝光照射薄膜，形成的干涉图样如图2中A和B所示，其中图　 　（选填“A”或“B”）是红光形成的干涉图样。
（2025·上海）光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。
34．以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样 。
A．A B．B C．C D．D
35．如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（　　）
A． B．T C． D．
36． 物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住　 　，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为　 　。
37．（2024·全国甲卷）[物理——选修3-4]
（1）一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（　　）
A．该波的波速为
B．该波沿x轴正方向传播
C．时质点a和质点c的运动方向相反
D．时介质中质点a向y轴负方向运动
E．时介质中质点b的速率达到最大值
（2）一玻璃柱的折射率，其横截面为四分之一圆，圆的半径为R，如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】光的全反射；激光的特性及应用
【解析】【解答】AB、介质不能改变光的频率，同一激光在不同介质中的频率是相同的，故激光在甲中和乙中的频率是相同的，故AB错误；
CD、光从其他介质射向空气时，发生全反射，全反射临界角C满足：，已知甲的折射率比乙的大，即n甲＞n乙，可得：C甲＜C乙，即用乙时全反射临界角大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】同一激光在不同介质中的频率是相同的；根据全反射临界角C满足：，判断全反射临界角的大小关系。
2．【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光导纤维及其应用；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】本题考查了全反射、干涉、衍射、折射，解题的关键是熟练掌握这些物理现象的特点。A. 甲图是利用光的干涉来检查工件的平整度，选项A错误；
B. 乙图中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射，选项B正确；
C. 丙图中的玻璃利用了光的折射现象增加乘员的视野，选项C错误；
D. 丁图中的泊松亮斑是由于光的衍射引起的，选项D错误。
故选B。
【分析】根据干涉和衍射条纹的特点分析；根据光导纤维内部特点分析；根据光的折射特点入射角和折射角的关系分析。
3．【答案】C
【知识点】生活中的光现象
【解析】【解答】本题主要考查了光的折射定律，能够理解防窥屏的工作原理，同时结合全反射的知识即可完成分析。ABD．根据几何关系可知屏障的高度越高，可视角度越小；防窥屏的厚度不影响可视角度大小；屏障间距越小，可视角度越小，故ABD错误；
C．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度的光被屏障吸收，故C正确。
故选C。
【分析】根据折射定律得出折射角的变化情况；根据防窥屏的工作原理结合题目选项完成分析。
4．【答案】A
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的偏振现象
【解析】【解答】根据干涉条纹间距公式，可知当P2旋转时，，，均不变，故条纹间距不变； P1、P2透振方向平行，随着P2的旋转，透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小，当P1、P2垂直时，亮度最小，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式结合偏振片的透振方向知识进行分析解答。
5．【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象以及色散现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，属于单缝衍射，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据在日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象逐项分析即可。
6．【答案】D
【知识点】光的衍射；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时，会发生明显的衍射现象，当接近或大于1时，衍射现象非常明显，则可知电子的衍射现象最明显，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】根据发生明显衍射的条件分析即可。
7．【答案】C
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】根据全反射临界角公式可知，因
可得临界角
即临界角
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；
光线2传播到C点偏上， 根据几何关系可知射到C点偏上的的光线的入射角为β＞45°＞C
可知光线2会发生全反射，故ABD错误，D正确。
故答案为：C。
【分析】当入射角增大到某值时，折射光消失，只剩下反射光，即发生了全反射。
8．【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】此现象是生活中常见的现象，解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解。
上图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图，A处为筷子，AP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁P射向观察者的一条光线，OP为过P点沿半径方向的直线，即在P处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在P处由水中射入空气中，图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，所以观察者在P处看到的筷子A的像的位置不是在A的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢的位置。同时，玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对筷子起到了放大的作用，因此，观察到的筷子比实际粗些。
故选A。
【分析】当光从空气斜射入其它透明介质中时，折射角小于入射角；并且折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总小于入射角。
9．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为45°，在空气中中的角必定大于其他介质中的角
故，根据几何关系可知临界角大于45°，由，可得
故AB错误；
C．根据题意，由
可知
即
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
D．减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
故答案为：D。
【分析】画出光路图，根据数学知识和折射定律求解该介质折射率和入射角大小；临界角公式计算临界角，结合光路图判断增大入射角，该单色光在BC和AB上是否发生全反射；
10．【答案】C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为
故AB错误；
CD．由公式
可得，双缝之间的距离为
故C正确，D错误。
故选C。
【分析】本题主要考查双缝干涉公式的应用。由题图得到相邻两亮条纹（暗条纹）间距，再根据得到双缝之间的距离。
11．【答案】D
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】A . 光的波长计算公式
所以选项是波长的多少倍，
暗纹怎么来的：当两束光的光程差（距离差）等于半波长的奇数倍时
，它们会互相抵消，形成暗条纹（Δr=0.5λ），当两束光的波峰遇到波谷时，会完全抵消变暗所以n需要从1开始数如果从1开始负0.5λ无意义，题目要求的是第3条暗纹，n=3代入
对应的波程差是5份半个波长长度，Δr=2.5λ；
B . 这个值对应的是3份半波长（Δr=3λ/2），是第2条暗纹的条件，不符合题目要求的第3条暗纹。
C . 这个值对应的是3份波长（Δr=3λ），是亮纹条件，与暗纹要求不符。
D . 第3条暗纹对应光程差Δr=5λ/2，而λ=c/f，因此
故D正确；
故选D；
【分析】（1）明确暗纹条件（光程差为半波长的奇数倍）和条纹序数（第n条暗纹对应）；
（2）易错点：记错公式：误以为第n条暗纹就是0.5nλ（实际是0.5(2n-1)λ）；
混淆亮暗纹：亮纹是波峰遇波峰增强，发生在：距离差=0（中央亮纹）距离差=1λ（第1级亮纹）距离差=2λ（第2级亮纹），因此亮纹是Δr=nλ（n=0，1，2...），即暗纹最小n=1对应最小暗纹，亮纹最小n=0对应最中间的亮纹 ；
跳过单位换算：题目给频率f，但公式用波长λ，记得用 λ=c：f 转换；
12．【答案】B
【知识点】氢原子光谱；干涉条纹和光的波长之间的关系；光子及其动量
【解析】【解答】A. 频率为 ν31的光，其动量为，A不符合题意；
B. 频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，则，，故最大初动能之差为，B符合题意；
C. 干涉条纹间距为，频率为ν31和ν21的两种光产生的干涉条纹间距之差为，C不符合题意；
D. 若原子从n=3跃迁到n=4能级，则，可得，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据动量与波长公式可得出氢原子跃迁产生的光的动量大小；利用氢原子跃迁能级之差可得出光的频率，结合双缝干涉条纹间距公式可得出结论。
13．【答案】C
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】 单色平行光垂直照射平板玻璃， 上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍；根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹各处空气层的厚度相同，光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，滚珠b合格；不同的干涉条纹位置空气层的厚度不同，光的波程差不同，即滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，则滚珠c的直径不合格。
综上分析，ABD错误，C正确。
故选：C
【分析】 根据薄膜干涉的形成分析出同一条干涉条纹各处空气层的厚度相同，光的波程差相等，从检验小球与标准小球在干涉条纹的位置判断小球直径是否合格
14．【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的波粒二象性
【解析】【解答】A. 由光子能量，蓝光的频率大于红光的频率，故蓝光光子的能量大于红光光子的能量，A符合题意；
B. 由，蓝光的波长小于红光的波长，则蓝光的动量大于红光的动量，B不符合题意；
C. 在玻璃中传播时，蓝光的频率大，折射率大，由可知，蓝光的速度更小，C不符合题意；
D. 蓝光在不同介质中传播频率不变，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据光的频率与波长的光线，结合相关物理量的表达式可得出结论。
15．【答案】C
【知识点】光的衍射；光子及其动量
【解析】【解答】A.此阿秒光脉冲的波长为，由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，A错误；
B.由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，B错误；
C.阿秒光脉冲的光子能量最小值，故此阿秒光脉冲可以使能量为的基态氢原子电离，C正确；
D.为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，D错误。
故选C
【分析】 由题意可知此阿秒光脉冲的光波周期最大值，由此求出其波长最大值，对于宽度一定单缝，波长越长，衍射现象越明显；根据光子能量 ，可得到此阿秒光脉冲的光子能量的最小值与波长为550nm的可见光光子能量的大小关系，根据总能量等于光子能量与光子数量的乘积进行分析；计算出此阿秒光脉冲的光子能量最小值，与基态氢原子的能量进行比较，可知此阿秒光脉冲能否使基态氢原子电离；根据题意分析测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间与电子的运动周期的大小关系。
16．【答案】A
【知识点】光的干涉；薄膜干涉
【解析】【解答】由题意知， C的膨胀系数小于G的膨胀系数， 所以当温度升高时，G比C膨胀明显，劈形空气层的厚度变大。因为干涉条纹是由劈形空气膜上下两表面的反射光在标准样板的上表面叠加而形成的，每条条纹对应的空气膜上下两表面的反射光的光程差与劈形空气层的厚度是一一对应的，所以劈形空气层的厚度变大，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据题中所给C和G的膨胀系数关系分析空气层厚度的变化；空气层干涉形成的条纹是空气层的上下表面的反射光干涉产生的，光程差为对应的薄膜厚度的二倍，若光程差为波长整数倍，则为明条纹，为半波长奇数倍，则为暗条纹，所以每条条纹与薄膜厚度一一对应，由此判断条纹的移动方向。
17．【答案】C,D
【知识点】光的反射；光的全反射
【解析】【解答】A．因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据
可知，即
如图所示，
由几何知识可得光线A点发生全反射时的入射角等于θ，已知θ＜45°，可知θ＜C，故选用折射率为1.4的光学玻璃时在A点不会发生全反射，故A错误；
B．当时，此时入射角为，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的临界角为
故，故此时不会发生全反射，故B错误；
C．若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为
即，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于，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，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，故C正确；
D．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，若入射光线向左移动，则在A、B、C三处的入射光线与反射反射光线均会向左移动，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】根据发生全反射的条件，结合几何关系解答；若入射光线向左移动，作出移动后的光路图，判断出射光线如何移动。
18．【答案】A,D
【知识点】波长、波速与频率的关系；光的干涉；光的反射
【解析】【解答】AB.根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知
，故A正确，B错误；
C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据
其中c为在真空中的光速，则，故C错误；
D.若将整套装置完全没入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，根据条纹间距公式有
可得
结合C选项的分析可知
所以
故D正确
故选AD
【分析】 AB.本实验的原理相当于双缝干涉，根据双缝干涉条纹间距公式求解作答；
C.根据折射率公式求解光进入蔗糖溶液的传播速度，光从空气中进入蔗糖溶液，光的频率不变，根据波长、频率和波速的关系求波长；
D.根据折射率公式求解光进入某种透明溶液的传播速度，根据波长、频率和波速的关系求波长；根据双缝干涉条纹间距公式求折射率。
19．【答案】B,C
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】A．发生干涉的条件之一是光的频率必须相同，蓝光与红光波长不同，频率不等，则不能发生稳定的干涉形成条纹，故A错误；
B．根据相邻干涉条纹间距公式，蓝光波长短，则条纹间距小，故B正确；
CD．由双缝干涉相邻亮纹的间距公式 ，代入数据计算，
蓝光的相邻干涉条纹间距为
红光的相邻干涉条纹间距为
要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知，，
可知当时，满足条件；当，不满足条件；
故C正确，D错误。
故答案为：BC。
【分析】根据光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式进行分析解答。
20．【答案】B,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光的折射及折射定律；光的衍射；光电效应
【解析】【解答】根据光的折射和色散规律知射到M点和Q点的光折射率都是最大的，即频率最大，射到N点和P点的光的折射率都是最小的，即频率最小，即频率关系为
A．因N和P两种光频率相同，折射率相同，则有N光的侧移量与P相同，选项A错误；
C．P光波长大于Q光，可知P光衍射现象更加明显，即P光中心衍射条纹宽度比Q光大，选项C错误；
D．M光比N光频率更大，则跃迁时对应的能级差更大，即M光从更高能级跃迁到相同的第一激发态，选项D正确；
B．M光与Q光频率一样，但M光是经过一次反射射出，Q光是经过两次反射射出的，则M光的光强大，故饱和光电流大，选项B正确。
故答案为：BD。
【分析】A：抓“频率决定折射率”，N、P频率相同→折射率相同→侧移量相同。
B：频率相同（光子能量相同 ）时，光强由“反射次数”定。饱和光电流∝光强（光子数 ）。
C：频率，波长（ ），波长，衍射条纹宽度（ 越长，条纹越宽 ），推导得P光条纹更宽。
D：频率，光子能量（ ），能量差，跃迁能级（ 越大，高能级越高 ）。
21．【答案】A,D
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系；薄膜干涉
【解析】【解答】A . 薄膜干涉是等厚干涉，条纹向左弯曲 → P点空气膜厚度 比右侧薄 → P点凹陷，条纹弯曲方向判断：若P点有凹陷，空气膜厚度在P点附近减小，同级干涉条纹应向厚度更小的方向（左侧） 弯曲，但题目中条纹向左弯曲，说明P点凹陷，故A正确；
B . 凸起会导致条纹向右弯曲，实际条纹向左弯曲，故B错误；
C . 设空气劈尖的顶角为，波长与条纹间距关系：绿光波长（约550 nm）比红光（约650 nm）短，根据干涉条纹间距公式

波长减小，条纹间距 变小，故C错误；
D . 设空气劈尖的顶角为，条纹间距为△x，波长为纸片厚度影响：抽去一张纸片，两玻璃板间夹角 θ减小，空气膜厚度变化率降低，由
得条纹间距公式
θ 减小，Δx变大，故D正确；
故选AD；
【分析】（1）薄膜干涉依赖光的波动性，条纹弯曲分析：条纹弯向左侧 → P点处空气膜厚度与左侧更薄处相同 → P点比周围低（凹陷），记忆技巧：弯向哪边，低向哪边”条纹向左弯→左侧厚度更小→P点凹陷， 条纹间距公式： 等厚干涉间距；实验操作影响：增加夹角（如垫更多纸片）→条纹变密；减小夹角→条纹变疏，试验模拟，想象用手指轻压玻璃一侧：若压出凹陷，条纹会向受压侧弯曲；
（2）易错点： A、B选项：易混淆条纹弯曲方向与凹凸的对应关系，需结合空气膜厚度变化分析。
C选项：误认为绿光波长更长实际比红光短，导致错误判断间距变化。D选项：忽略夹角 θ对间距的直接影响；
（3）隐含条件：条纹弯曲方向反映的是空气膜厚度变化趋势，而非玻璃本身形状，红光和绿光的波长需记忆红光≈650 nm，绿光≈550 nm；
（4）扩展知识：若用白光照射，条纹呈彩色不同波长干涉位置不同。
22．【答案】B,C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】 本题考查光学知识，解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解。
A． 内径为R，外径为2R， 经折射后恰好与内球面相切， 根据下图可得折射角，根据折射率公式
解得
故A错误；
B．根据折射率公式
解得
故B正确；
CD．如图，设单色光在该材料内球面的B点恰好发生全反射，此时全反射角的大小为C，则在三角形AOB内，有
根据全反射临界角
联立解得
设此时光纤在A点入射的与AO夹角为，根据折射定律有
解得
故
故C正确，D错误；
故选BC。
【分析】根据已知条件找到入射角折射角，然后利用结合关系求出折射率。在透明材料中的传播速度用求出，然后找到传播路程，求出传播时间。利用几何知识找到发生全反射的光路图，找到临界角。
23．【答案】B,C
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】 CD．根据题意画出光路图
如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S'发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S'的距离为d=2a，光源S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式：
可得相邻明纹的间距为：
则若θ=0°，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；
B、画出平面镜略与水平面有微小夹角的干涉光路图，
沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距d增大，由 可知，干涉条纹间距减小，故B正确；
A、如上图所示，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误。
故选：BC。
【分析】 洛埃镜实验与杨氏双缝干涉原理相同，根据双缝干涉条纹间距公式分析作答；
作出平移后光的干涉加强点的示意图，根据图示确定加强点的平移方向。
24．【答案】（1）解：根据题意画出光路图如图所示
根据几何关系可得
，
解得
为等腰三角形
可得
，
解得
根据折射定律
（2）解：发生全反射的临界角满足
解得
要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向点射入，如图所示
只要入射角大于，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围。由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为。
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】本题主要考查折射定律和全反射条件的应用，画出光路图结合数学知识解答。
（1）画出光路图，根据几何知识求得入射角正弦和折射角正弦，再根据求解折射率；
（2）画出光路图，根据求得临界角，根据发生全反射条件求得入射光线与x轴之间夹角的范围。
25．【答案】（1）光路图如图甲所示，
∠C＝30°，AC＝BC，则∠BAC＝∠B＝75°，当α＝45°时，由几何关系得，光线在AB边上的入射角i＝90°﹣（∠BAC﹣∠1）＝60°，
由折射定律得，解得；
（2）光在BC边上恰好发生全反射时，入射角等于临界角，光路图如图乙所示，
，则θ＝45°，由几何关系知光在AB边上的折射角为i2＝180°﹣（180°﹣∠B）﹣θ＝30°，由折射定律得，解得i1＝45°，由几何关系得α＝60°。
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）根据题意画出光路图，根据几何知识求得光在AB面上的入射角，再根据折射定律列式求解光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。
（2）根据题意画出光路图，根据临界角公式和几何知识求得光在AB面上的折射角，再利用折射定律公式求得此时的α值。
26．【答案】（1）
（2）0.028
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】设入射角为，折射角为，根据几何关系有
，
由折射定律可得，糖水的折射率为
根据题中数据作图
故可得糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为
故答案为：（1） ；（2）
【分析】本题主要考查折射率的有关知识，结合折射定律解答。
根据几何关系求得入射角和折射角正弦，根据折射定律求解 糖水的折射率 ；根据表格数据作图，由图得到 糖水浓度每增加10%，折射率的增加值 。
27．【答案】（1）光在细圆柱棒中传输有
解得传播速度为
材料的折射率为
解得
（2）当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，临界光路图如图所示
根据几何关系可得
又因为
联立解得
【知识点】光导纤维及其应用
【解析】【分析】（1）根据细圆柱棒的长度和激光通过的时间求解其速度，根据公式求解折射率；
（2）当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，画出光路图，根据几何关系分析。
（1）光在细圆柱棒中传输有
解得传播速度为
材料的折射率为
解得
（2）当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，临界光路图如图所示
根据几何关系可得
又因为
联立解得
28．【答案】【解答】（1）折射率需求得光疏材料光密材料的角度，
GD是光密材料中的光线，DF是光疏材料空气中的光线，连接OD得法线，与法线夹角θ1，θ3根据几何关系求角的大小，根据题意得
sinθ1=OGOD=R2R
解得
根据反射定律得
因为△EDF为直角三角形已知，θ2与θ3互余
根据折射定律得
（2）光在玻璃中的传播速度为空气中光速除以折射率，玻璃中的路程除以玻璃中的光速，空气中的路程除以空气中的光速，两个时间加和：
玻璃中的路程
光在玻璃中传播的时间为
空气中的路程，光在真空中传播的时间为
总时间为
【知识点】光的反射；光的折射及折射定律；生活中的光现象
【解析】【分析】（1）几何光学问题需结合反射定律、折射定律和几何关系；
突破点：通过△EDF为直角三角形的条件，确定反射光线与折射光线的夹角为90°，进而利用折射率公式 n = sin i / sin r 求解；若题目改为其他形状的玻璃砖（如半圆形），需重新分析光路几何关系，但折射率公式和光速公式 v = c/n 仍然适用。
（2）易错点：容易忽略反射角等于入射角，或混淆折射角与反射角的关系；
（3）隐含条件：光在D点同时发生反射和折射，且反射光线与折射光线垂直，说明入射角为45°（因△EDF为直角三角形）。
29．【答案】（1）B
（2）15.6；6.0×10-7
（3）大于
【知识点】光的双缝干涉；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）A．将单缝向双缝靠近仅影响左侧光源过来的光强即亮度，双缝到屏的投影距离没有改变，所以不改变条纹间距，不影响条纹数量，故A错误；B . 相当于把投影屏幕拉近，条纹挤在一起 → 单位面积内条纹数增多，条纹间距减小，由公式
分子减小而使Δx减小，条纹数

故B正确；
C．将屏向靠近双缝的方向移动
分子增大而使Δx增大条纹间距增大，条纹数减少，故C错误；
D．公式中双缝距离d在分母，d越小，Δx越大 → 条纹变稀疏，纹间距增大条纹总数减少，故D错误；
故选B；
（2）①B位置游标卡尺读数：图2显示分划板刻度为15mm+0.1mm×6=15.6mm（游标为10分度，每格0.1 mm且第6个小格与主尺对齐）；
②用六格条纹总距离除以条纹数得相邻两条纹间距
根据可知，该单色光的波长
；
故①空填15.6，②空填；
（3）分划板上有一条或多条平行刻线（类似尺子的刻度），用于对齐干涉条纹，中心刻线是最关键的基准线，通常与干涉条纹方向平行（理想情况下）， 如图3测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，设夹角为θ，
则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值与条纹间距成正比，波长的测量值大于真实值。
【分析】（1），Δx 条纹间距（相邻亮纹或暗纹中心的距离米，像尺子上的刻度间隔，越小条纹越密λ光的波长颜色决定，如红光≈650 nm ，光的“波浪”长度，蓝光波长短，l 双缝到屏的距离投影距离，像屏幕离投影仪的远近，d双缝的间距，两条缝的宽度，缝越窄条纹越宽；
（2）易错点：误选D，忽略 d↓会导致 Δx↑，误认为倾斜对测量无影响；
（3）隐含条件：条纹间距均匀，需通过多条纹取平均减小误差，游标卡尺精度由题目提示（副尺刻度数定），扩展知识： 激光干涉仪：利用干涉条纹测量微小位移（精度达纳米级）。
白光干涉：中央为白光，两侧呈彩色（因 λ 不同）。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，由公式可知
A．将单缝向双缝靠近，不改变条纹间距，故A错误；
BC．将屏向靠近双缝的方向移动，条纹间距减小，故C错误，B正确；
D．使用间距更小的双缝，条纹间距增大，故D错误。
故选B。
（2）①[1]由图2可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则在B位置时游标卡尺读数为=15mm+6×0.1mm=15.6mm
则相邻两条纹间距=0.75mm
②[2]根据可知，该单色光的波长=6.0×10-7m
（3）如图3测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值大于真实值。
30．【答案】（1）解：设双缝的间距为 d，双缝到屏的距离为 l ，则
故有
（2）解： 波长越长，折射率越小，偏折角越小，N光对应波长λ1的单色光 ，
故可得
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【分析】（1）利用相邻亮条纹间隔公式求解。
（2） 波长越长，折射率越小，偏折角越小 ，折射率之比反比波长之比。
31．【答案】（1）解：全反射临界角为①
故不充入介质情况下，单色光在1中发生全反射，不能实现“开”的功能
（2）解：单色光在棱镜中的传播速度②
由几何关系可知单色光在1中运动的路程③
而④
代入数据解得⑤
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）根据几何关系确定光线在1中在AB的入射角的大小，再根据全反射条件判断光线是否在1中发生全反射继而得出结论；
（2）根据几何关系确定光在1中运动的路程，再根据折射定律确定光在1中的速度，再结合匀速运动规律进行解答。
32．【答案】（1）A
（2）C
（3）；
【知识点】测定玻璃的折射率；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的偏振现象
【解析】【解答】（1）干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹，根据，红光的波长大于紫光，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故A正确；
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。
（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住c以及ab的像；
该玻璃的折射率为。
【分析】（1）根据，同一装置，波长大则条纹间距。
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小。
（3）玻璃的折射率。
（1）干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹，根据
红光的波长大于紫光，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故选项A正确；
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。
（3）[1]若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住c以及ab的像；
[2]该玻璃的折射率为。
33．【答案】（1）A；B；C
（2）B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长；干涉条纹和光的波长之间的关系；薄膜干涉
【解析】【解答】本题主要考查了用用两个平面镜做类似双缝干涉测波长的实验，具有创新性，要明确实验原理，掌握双缝干涉条纹间距公式的运用。
（1）A．该实验类似于双缝干涉实验，在双缝干涉现象中，相邻明条纹（或暗条纹）的间距是相等的 ，所以光屏上观察到的条纹是等间距的，故A正确；
BD．同一光源发出的光的频率相同、相差恒定，经过两平面镜反射后成为相干光，光源S关于两平面镜的虚像可视为两个相干光源；若把两镜面间的夹角增大到，两反射光将不会再光屏上相遇，因此光屏上不能观察到明暗相间的条纹，故B正确，D错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，其他条件不变， 仅把光屏右移，相当于增大了双缝到屏的距离L，光屏上的条纹间距会变大，故C正确。
故选ABC。
（2）红光的波长大于蓝光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式
可知，分别用红光和蓝光照射薄膜，红光的条纹间距比蓝光的大，因此形成的干涉图中图B是红光形成的干涉图样。
故选B。
【分析】（1）.根据干涉图样特征分析作答；根据双缝干涉产生的原理和条件分析作答；根据双缝干涉条纹间距公式分析作答；
（2）红光的波长大于蓝光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式分析作答。
（1）A．该实验类似于双缝干涉实验，在双缝干涉现象中，相邻明条纹（或暗条纹）的间距是相等的 ，所以光屏上观察到的条纹是等间距的，故A正确；
BD．同一光源发出的光的频率相同、相差恒定，经过两平面镜反射后成为相干光，光源S关于两平面镜的虚像可视为两个相干光源；若把两镜面间的夹角增大到，两反射光将不会再光屏上相遇，因此光屏上不能观察到明暗相间的条纹，故B正确，D错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，其他条件不变， 仅把光屏右移，相当于增大了双缝到屏的距离L，光屏上的条纹间距会变大，故C正确。
故选ABC。
（2）红光的波长大于蓝光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式
可知，分别用红光和蓝光照射薄膜，红光的条纹间距比蓝光的大，因此形成的干涉图中图B是红光形成的干涉图样。
故选B。
【答案】34．A
35．C
36．；
【知识点】光的干涉；测定玻璃的折射率；光的偏振现象
【解析】【解答】（1）根据：，红光的波长大于紫光的，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹，衍射条纹中间宽，两边窄，故BCD错误，A正确。
故选：A。
（2）根据偏振原理，当两个偏振片相互垂直时，在光屏上光强最小，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住a、b的像和c；
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
【分析】 （1）利用双缝干涉图样中相邻亮条纹的间距公式进行推导分析。
（2）依据偏振原理，当偏振片 B 每旋转半周（180°），透射光强会由最小变为最大，再回到最小；据此可进行分析判断
（3）由实验原理可知，插入d时应遮住a、b的像和c；通过折射定律来求解该玻璃的折射率。
34．（1）根据：，红光的波长大于紫光的，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹，衍射条纹中间宽，两边窄，故BCD错误，A正确。
故选：A。
35．（2）根据偏振原理，当两个偏振片相互垂直时，在光屏上光强最小，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故ABD错误，C正确。
故选：C。
36．（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住a、b的像和c；
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
37．【答案】（1）A；C；D
（2）如图，画出光路图
可知
设临界角为C，得，
根据可得
解得
故可得
故可知
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系；光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）A.根据y-x图像求出波长，根据波长、波速和周期的关系求出该波的速度；
B.根据同侧法判断波的传播方向；
C.质点a和质点c相差半个波长，振动情况始终相反，据此分析作答；
DE.根据质点的位置，结合波的传播特点得出对应时刻质点的位置并分析出运动方向和速率的特点。
（2）根据题意作出光路图，根据折射定律、临界角公式和数学知识求解作答。
1 / 1高考一轮复习：光学
一、选择题
1．（2025·黑吉辽蒙）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（　　）
A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大
【答案】D
【知识点】光的全反射；激光的特性及应用
【解析】【解答】AB、介质不能改变光的频率，同一激光在不同介质中的频率是相同的，故激光在甲中和乙中的频率是相同的，故AB错误；
CD、光从其他介质射向空气时，发生全反射，全反射临界角C满足：，已知甲的折射率比乙的大，即n甲＞n乙，可得：C甲＜C乙，即用乙时全反射临界角大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】同一激光在不同介质中的频率是相同的；根据全反射临界角C满足：，判断全反射临界角的大小关系。
2．（2025·攀枝花模拟）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图所涉及的光现象的说法中正确的是（　　）
A．甲图是利用光的衍射来检查工件的平整度
B．乙图中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射
C．丙图中的玻璃利用了光的色散现象增加乘员的视野
D．丁图中的泊松亮斑是由于光的偏振引起的
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光导纤维及其应用；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】本题考查了全反射、干涉、衍射、折射，解题的关键是熟练掌握这些物理现象的特点。A. 甲图是利用光的干涉来检查工件的平整度，选项A错误；
B. 乙图中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射，选项B正确；
C. 丙图中的玻璃利用了光的折射现象增加乘员的视野，选项C错误；
D. 丁图中的泊松亮斑是由于光的衍射引起的，选项D错误。
故选B。
【分析】根据干涉和衍射条纹的特点分析；根据光导纤维内部特点分析；根据光的折射特点入射角和折射角的关系分析。
3．（2025高二下·湖南月考）某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度θ的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（　　）
A．屏障的高度d不影响可视角度θ
B．防窥屏的厚度越厚，可视角度θ越小
C．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度的光被屏障吸收
D．屏障间距L越小，可视角度θ越大
【答案】C
【知识点】生活中的光现象
【解析】【解答】本题主要考查了光的折射定律，能够理解防窥屏的工作原理，同时结合全反射的知识即可完成分析。ABD．根据几何关系可知屏障的高度越高，可视角度越小；防窥屏的厚度不影响可视角度大小；屏障间距越小，可视角度越小，故ABD错误；
C．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度的光被屏障吸收，故C正确。
故选C。
【分析】根据折射定律得出折射角的变化情况；根据防窥屏的工作原理结合题目选项完成分析。
4．（2025·山东）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00'轴对称，光屏垂直于00'轴放置。将偏振片P1垂直于00'轴置于双缝左侧，单色平行光沿00'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00'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
【答案】A
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的偏振现象
【解析】【解答】根据干涉条纹间距公式，可知当P2旋转时，，，均不变，故条纹间距不变； P1、P2透振方向平行，随着P2的旋转，透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小，当P1、P2垂直时，亮度最小，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式结合偏振片的透振方向知识进行分析解答。
5．（2025·北京市）下列现象属于光的衍射的是（　　）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象以及色散现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，属于单缝衍射，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据在日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象逐项分析即可。
6．（2025·四川）某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10 10m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是（　　）
A．德布罗意波长约为7.9×10 13m的中子
B．德布罗意波长约为8.7×10 12m的质子
C．德布罗意波长约为2.6×10 11m的氮分子
D．德布罗意波长约为1.5×10 10m的电子
【答案】D
【知识点】光的衍射；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时，会发生明显的衍射现象，当接近或大于1时，衍射现象非常明显，则可知电子的衍射现象最明显，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】根据发生明显衍射的条件分析即可。
7．（2025·广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B．光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（　　）
A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射
C．都全反射 D．1全反射，2不全反射
【答案】C
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】根据全反射临界角公式可知，因
可得临界角
即临界角
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；
光线2传播到C点偏上， 根据几何关系可知射到C点偏上的的光线的入射角为β＞45°＞C
可知光线2会发生全反射，故ABD错误，D正确。
故答案为：C。
【分析】当入射角增大到某值时，折射光消失，只剩下反射光，即发生了全反射。
8．（2025高二上·杭州期末）将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中，如图所示，从俯视图中的P点沿水平方向看去，浸在水中的这段筷子产生了侧移，看到的图形正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】此现象是生活中常见的现象，解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解。
上图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图，A处为筷子，AP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁P射向观察者的一条光线，OP为过P点沿半径方向的直线，即在P处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在P处由水中射入空气中，图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，所以观察者在P处看到的筷子A的像的位置不是在A的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢的位置。同时，玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对筷子起到了放大的作用，因此，观察到的筷子比实际粗些。
故选A。
【分析】当光从空气斜射入其它透明介质中时，折射角小于入射角；并且折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总小于入射角。
9．（2025·湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为45°，在空气中中的角必定大于其他介质中的角
故，根据几何关系可知临界角大于45°，由，可得
故AB错误；
C．根据题意，由
可知
即
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
D．减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
故答案为：D。
【分析】画出光路图，根据数学知识和折射定律求解该介质折射率和入射角大小；临界角公式计算临界角，结合光路图判断增大入射角，该单色光在BC和AB上是否发生全反射；
10．（2025·重庆市）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为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 D．双缝之间的距离为
【答案】C
【知识点】光的双缝干涉
【解析】【解答】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为
故AB错误；
CD．由公式
可得，双缝之间的距离为
故C正确，D错误。
故选C。
【分析】本题主要考查双缝干涉公式的应用。由题图得到相邻两亮条纹（暗条纹）间距，再根据得到双缝之间的距离。
11．（2025高二下·深圳月考）如图所示，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的距离之差应为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】A . 光的波长计算公式
所以选项是波长的多少倍，
暗纹怎么来的：当两束光的光程差（距离差）等于半波长的奇数倍时
，它们会互相抵消，形成暗条纹（Δr=0.5λ），当两束光的波峰遇到波谷时，会完全抵消变暗所以n需要从1开始数如果从1开始负0.5λ无意义，题目要求的是第3条暗纹，n=3代入
对应的波程差是5份半个波长长度，Δr=2.5λ；
B . 这个值对应的是3份半波长（Δr=3λ/2），是第2条暗纹的条件，不符合题目要求的第3条暗纹。
C . 这个值对应的是3份波长（Δr=3λ），是亮纹条件，与暗纹要求不符。
D . 第3条暗纹对应光程差Δr=5λ/2，而λ=c/f，因此
故D正确；
故选D；
【分析】（1）明确暗纹条件（光程差为半波长的奇数倍）和条纹序数（第n条暗纹对应）；
（2）易错点：记错公式：误以为第n条暗纹就是0.5nλ（实际是0.5(2n-1)λ）；
混淆亮暗纹：亮纹是波峰遇波峰增强，发生在：距离差=0（中央亮纹）距离差=1λ（第1级亮纹）距离差=2λ（第2级亮纹），因此亮纹是Δr=nλ（n=0，1，2...），即暗纹最小n=1对应最小暗纹，亮纹最小n=0对应最中间的亮纹 ；
跳过单位换算：题目给频率f，但公式用波长λ，记得用 λ=c：f 转换；
12．（2024·浙江）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n=3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为ν31、ν32、ν21的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（　　）
A．频率为ν31的光，其动量为
B．频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能之差为hν32
C．频率为ν31和ν21的两种光分别射人双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。
D．若原于队n=3跃迁至n=4能级，入射光的频率率ν'34＞
【答案】B
【知识点】氢原子光谱；干涉条纹和光的波长之间的关系；光子及其动量
【解析】【解答】A. 频率为 ν31的光，其动量为，A不符合题意；
B. 频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，则，，故最大初动能之差为，B符合题意；
C. 干涉条纹间距为，频率为ν31和ν21的两种光产生的干涉条纹间距之差为，C不符合题意；
D. 若原子从n=3跃迁到n=4能级，则，可得，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据动量与波长公式可得出氢原子跃迁产生的光的动量大小；利用氢原子跃迁能级之差可得出光的频率，结合双缝干涉条纹间距公式可得出结论。
13．（2024·山东）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　)
A．滚珠均合格 B．滚珠均不合格
C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格
【答案】C
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】 单色平行光垂直照射平板玻璃， 上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍；根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹各处空气层的厚度相同，光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，滚珠b合格；不同的干涉条纹位置空气层的厚度不同，光的波程差不同，即滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，则滚珠c的直径不合格。
综上分析，ABD错误，C正确。
故选：C
【分析】 根据薄膜干涉的形成分析出同一条干涉条纹各处空气层的厚度相同，光的波程差相等，从检验小球与标准小球在干涉条纹的位置判断小球直径是否合格
14．（2024·新课标）三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（　　）
A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量
B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量
C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度
D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率
【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的波粒二象性
【解析】【解答】A. 由光子能量，蓝光的频率大于红光的频率，故蓝光光子的能量大于红光光子的能量，A符合题意；
B. 由，蓝光的波长小于红光的波长，则蓝光的动量大于红光的动量，B不符合题意；
C. 在玻璃中传播时，蓝光的频率大，折射率大，由可知，蓝光的速度更小，C不符合题意；
D. 蓝光在不同介质中传播频率不变，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据光的频率与波长的光线，结合相关物理量的表达式可得出结论。
15．（2024·北京）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能．设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期．取真空中光速，普朗克常量，下列说法正确的是（　　）
A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显
B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多
C．此阿秒光脉冲可以使能量为的基态氢原子电离
D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期
【答案】C
【知识点】光的衍射；光子及其动量
【解析】【解答】A.此阿秒光脉冲的波长为，由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，A错误；
B.由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，B错误；
C.阿秒光脉冲的光子能量最小值，故此阿秒光脉冲可以使能量为的基态氢原子电离，C正确；
D.为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，D错误。
故选C
【分析】 由题意可知此阿秒光脉冲的光波周期最大值，由此求出其波长最大值，对于宽度一定单缝，波长越长，衍射现象越明显；根据光子能量 ，可得到此阿秒光脉冲的光子能量的最小值与波长为550nm的可见光光子能量的大小关系，根据总能量等于光子能量与光子数量的乘积进行分析；计算出此阿秒光脉冲的光子能量最小值，与基态氢原子的能量进行比较，可知此阿秒光脉冲能否使基态氢原子电离；根据题意分析测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间与电子的运动周期的大小关系。
16．（2023·山东）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（　　）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【答案】A
【知识点】光的干涉；薄膜干涉
【解析】【解答】由题意知， C的膨胀系数小于G的膨胀系数， 所以当温度升高时，G比C膨胀明显，劈形空气层的厚度变大。因为干涉条纹是由劈形空气膜上下两表面的反射光在标准样板的上表面叠加而形成的，每条条纹对应的空气膜上下两表面的反射光的光程差与劈形空气层的厚度是一一对应的，所以劈形空气层的厚度变大，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据题中所给C和G的膨胀系数关系分析空气层厚度的变化；空气层干涉形成的条纹是空气层的上下表面的反射光干涉产生的，光程差为对应的薄膜厚度的二倍，若光程差为波长整数倍，则为明条纹，为半波长奇数倍，则为暗条纹，所以每条条纹与薄膜厚度一一对应，由此判断条纹的移动方向。
二、多项选择题
17．（2025·四川）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（）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，可以设定为
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
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
【答案】C,D
【知识点】光的反射；光的全反射
【解析】【解答】A．因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据
可知，即
如图所示，
由几何知识可得光线A点发生全反射时的入射角等于θ，已知θ＜45°，可知θ＜C，故选用折射率为1.4的光学玻璃时在A点不会发生全反射，故A错误；
B．当时，此时入射角为，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的临界角为
故，故此时不会发生全反射，故B错误；
C．若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为
即，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于，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，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，故C正确；
D．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，若入射光线向左移动，则在A、B、C三处的入射光线与反射反射光线均会向左移动，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】根据发生全反射的条件，结合几何关系解答；若入射光线向左移动，作出移动后的光路图，判断出射光线如何移动。
18．（2024·广西） 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　）
A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为
D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为
【答案】A,D
【知识点】波长、波速与频率的关系；光的干涉；光的反射
【解析】【解答】AB.根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知
，故A正确，B错误；
C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据
其中c为在真空中的光速，则，故C错误；
D.若将整套装置完全没入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，根据条纹间距公式有
可得
结合C选项的分析可知
所以
故D正确
故选AD
【分析】 AB.本实验的原理相当于双缝干涉，根据双缝干涉条纹间距公式求解作答；
C.根据折射率公式求解光进入蔗糖溶液的传播速度，光从空气中进入蔗糖溶液，光的频率不变，根据波长、频率和波速的关系求波长；
D.根据折射率公式求解光进入某种透明溶液的传播速度，根据波长、频率和波速的关系求波长；根据双缝干涉条纹间距公式求折射率。
19．（2025·陕西）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上（　　）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠
【答案】B,C
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】A．发生干涉的条件之一是光的频率必须相同，蓝光与红光波长不同，频率不等，则不能发生稳定的干涉形成条纹，故A错误；
B．根据相邻干涉条纹间距公式，蓝光波长短，则条纹间距小，故B正确；
CD．由双缝干涉相邻亮纹的间距公式 ，代入数据计算，
蓝光的相邻干涉条纹间距为
红光的相邻干涉条纹间距为
要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知，，
可知当时，满足条件；当，不满足条件；
故C正确，D错误。
故答案为：BC。
【分析】根据光发生稳定干涉现象的条件结合双缝干涉相邻亮纹的间距公式进行分析解答。
20．（2025·浙江模拟）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。考虑M、N、P、Q点对应的光，则（　　）
A．以相同入射角射入玻璃砖，N光的侧移量比P光大
B．照射同一光电效应装置，M光的饱和光电流比Q光大
C．入射同一单缝，P光中心衍射条纹宽度比Q光小
D．白光中由氢原子发出的光，则M光比N光从更高能级跃迁到相同的第一激发态
【答案】B,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光的折射及折射定律；光的衍射；光电效应
【解析】【解答】根据光的折射和色散规律知射到M点和Q点的光折射率都是最大的，即频率最大，射到N点和P点的光的折射率都是最小的，即频率最小，即频率关系为
A．因N和P两种光频率相同，折射率相同，则有N光的侧移量与P相同，选项A错误；
C．P光波长大于Q光，可知P光衍射现象更加明显，即P光中心衍射条纹宽度比Q光大，选项C错误；
D．M光比N光频率更大，则跃迁时对应的能级差更大，即M光从更高能级跃迁到相同的第一激发态，选项D正确；
B．M光与Q光频率一样，但M光是经过一次反射射出，Q光是经过两次反射射出的，则M光的光强大，故饱和光电流大，选项B正确。
故答案为：BD。
【分析】A：抓“频率决定折射率”，N、P频率相同→折射率相同→侧移量相同。
B：频率相同（光子能量相同 ）时，光强由“反射次数”定。饱和光电流∝光强（光子数 ）。
C：频率，波长（ ），波长，衍射条纹宽度（ 越长，条纹越宽 ），推导得P光条纹更宽。
D：频率，光子能量（ ），能量差，跃迁能级（ 越大，高能级越高 ）。
21．（2025高二下·常德月考）如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹入两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（　　）
A．P点有凹陷 B．P点有凸起
C．换用绿光照射，条纹间距变大 D．抽去一张纸片，条纹间距变大
【答案】A,D
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系；薄膜干涉
【解析】【解答】A . 薄膜干涉是等厚干涉，条纹向左弯曲 → P点空气膜厚度 比右侧薄 → P点凹陷，条纹弯曲方向判断：若P点有凹陷，空气膜厚度在P点附近减小，同级干涉条纹应向厚度更小的方向（左侧） 弯曲，但题目中条纹向左弯曲，说明P点凹陷，故A正确；
B . 凸起会导致条纹向右弯曲，实际条纹向左弯曲，故B错误；
C . 设空气劈尖的顶角为，波长与条纹间距关系：绿光波长（约550 nm）比红光（约650 nm）短，根据干涉条纹间距公式

波长减小，条纹间距 变小，故C错误；
D . 设空气劈尖的顶角为，条纹间距为△x，波长为纸片厚度影响：抽去一张纸片，两玻璃板间夹角 θ减小，空气膜厚度变化率降低，由
得条纹间距公式
θ 减小，Δx变大，故D正确；
故选AD；
【分析】（1）薄膜干涉依赖光的波动性，条纹弯曲分析：条纹弯向左侧 → P点处空气膜厚度与左侧更薄处相同 → P点比周围低（凹陷），记忆技巧：弯向哪边，低向哪边”条纹向左弯→左侧厚度更小→P点凹陷， 条纹间距公式： 等厚干涉间距；实验操作影响：增加夹角（如垫更多纸片）→条纹变密；减小夹角→条纹变疏，试验模拟，想象用手指轻压玻璃一侧：若压出凹陷，条纹会向受压侧弯曲；
（2）易错点： A、B选项：易混淆条纹弯曲方向与凹凸的对应关系，需结合空气膜厚度变化分析。
C选项：误认为绿光波长更长实际比红光短，导致错误判断间距变化。D选项：忽略夹角 θ对间距的直接影响；
（3）隐含条件：条纹弯曲方向反映的是空气膜厚度变化趋势，而非玻璃本身形状，红光和绿光的波长需记忆红光≈650 nm，绿光≈550 nm；
（4）扩展知识：若用白光照射，条纹呈彩色不同波长干涉位置不同。
22．（2025·内江模拟）如图所示，是一透明材料制成的空心球体过球心的横截面，内径为R，外径为2R。在纸面内，现有一束单色光从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角为时，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c、则下列说法中正确的是（　　）
A．材料对该单色光的折射率
B．该单色光在材料中的传播速度为
C．当单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角为
D．当单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角为
【答案】B,C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】 本题考查光学知识，解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解。
A． 内径为R，外径为2R， 经折射后恰好与内球面相切， 根据下图可得折射角，根据折射率公式
解得
故A错误；
B．根据折射率公式
解得
故B正确；
CD．如图，设单色光在该材料内球面的B点恰好发生全反射，此时全反射角的大小为C，则在三角形AOB内，有
根据全反射临界角
联立解得
设此时光纤在A点入射的与AO夹角为，根据折射定律有
解得
故
故C正确，D错误；
故选BC。
【分析】根据已知条件找到入射角折射角，然后利用结合关系求出折射率。在透明材料中的传播速度用求出，然后找到传播路程，求出传播时间。利用几何知识找到发生全反射的光路图，找到临界角。
23．（2024·湖南）1834 年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S 为单色点光源。下列说法正确的是（　　）
A．沿 AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B．沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C．若θ=0，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D．若θ=0，沿 AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向 A 处移动
【答案】B,C
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】 CD．根据题意画出光路图
如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S'发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S'的距离为d=2a，光源S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式：
可得相邻明纹的间距为：
则若θ=0°，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；
B、画出平面镜略与水平面有微小夹角的干涉光路图，
沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距d增大，由 可知，干涉条纹间距减小，故B正确；
A、如上图所示，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误。
故选：BC。
【分析】 洛埃镜实验与杨氏双缝干涉原理相同，根据双缝干涉条纹间距公式分析作答；
作出平移后光的干涉加强点的示意图，根据图示确定加强点的平移方向。
三、非选择题
24．（2025·安徽） 如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。
（1）求玻璃砖的折射率；
（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
【答案】（1）解：根据题意画出光路图如图所示
根据几何关系可得
，
解得
为等腰三角形
可得
，
解得
根据折射定律
（2）解：发生全反射的临界角满足
解得
要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向点射入，如图所示
只要入射角大于，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围。由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为。
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】本题主要考查折射定律和全反射条件的应用，画出光路图结合数学知识解答。
（1）画出光路图，根据几何知识求得入射角正弦和折射角正弦，再根据求解折射率；
（2）画出光路图，根据求得临界角，根据发生全反射条件求得入射光线与x轴之间夹角的范围。
25．（2025·湖北）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，AC=BC，∠C=30°，三棱镜放在平面镜上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为α，O点离A点足够近。已知三棱镜的折射率为
（1）当α=45°时，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值：
（2）若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的α值。
【答案】（1）光路图如图甲所示，
∠C＝30°，AC＝BC，则∠BAC＝∠B＝75°，当α＝45°时，由几何关系得，光线在AB边上的入射角i＝90°﹣（∠BAC﹣∠1）＝60°，
由折射定律得，解得；
（2）光在BC边上恰好发生全反射时，入射角等于临界角，光路图如图乙所示，
，则θ＝45°，由几何关系知光在AB边上的折射角为i2＝180°﹣（180°﹣∠B）﹣θ＝30°，由折射定律得，解得i1＝45°，由几何关系得α＝60°。
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）根据题意画出光路图，根据几何知识求得光在AB面上的入射角，再根据折射定律列式求解光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。
（2）根据题意画出光路图，根据临界角公式和几何知识求得光在AB面上的折射角，再利用折射定律公式求得此时的α值。
26．（2025·福建）
（1）为测糖水的折射率与浓度的关系，设计如下实验：某次射入激光，测得数据如图，则糖水的折射率为 　 　 。
（2）改变糖水浓度，记录数据如表
n 1.32 1.34 1.35 1.38 1.42
y（%） 10% 20% 30% 40% 50%
将30%的数据绘图，求得糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为 　 　 （保留两位有效数字）。
【答案】（1）
（2）0.028
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】设入射角为，折射角为，根据几何关系有
，
由折射定律可得，糖水的折射率为
根据题中数据作图
故可得糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为
故答案为：（1） ；（2）
【分析】本题主要考查折射率的有关知识，结合折射定律解答。
根据几何关系求得入射角和折射角正弦，根据折射定律求解 糖水的折射率 ；根据表格数据作图，由图得到 糖水浓度每增加10%，折射率的增加值 。
27．（2025·长沙模拟）为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成长为6m的细圆柱棒，如图甲所示。让一束平行激光从圆柱棒的一个底面垂直射入，历时在另一端接收到该光束，已知光在真空中的速度为。现将这种新材料制成一根半径的光导纤维束弯成半圆形暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），半圆形外半径为R，如图乙所示。
（1）求这种新材料的折射率n；
（2）用同种激光垂直于光导纤维的端面射入，若该束激光恰好不从光导纤维的侧面外泄，求半圆形的半径R。
【答案】（1）光在细圆柱棒中传输有
解得传播速度为
材料的折射率为
解得
（2）当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，临界光路图如图所示
根据几何关系可得
又因为
联立解得
【知识点】光导纤维及其应用
【解析】【分析】（1）根据细圆柱棒的长度和激光通过的时间求解其速度，根据公式求解折射率；
（2）当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，画出光路图，根据几何关系分析。
（1）光在细圆柱棒中传输有
解得传播速度为
材料的折射率为
解得
（2）当入射光线越接近E点时，则光在光纤中的入射角越大，就越容易发生全反射，因此激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在光导纤维束内侧面发生全反射，临界光路图如图所示
根据几何关系可得
又因为
联立解得
28．（2023高二下·武陵月考）如图所示，AOB是置于真空中截面为四分之一圆的玻璃砖，圆的半径为R，一束单色光从OA的中点G垂直OA射入，在圆弧面上的D点发生反射和折射，反射光线和折射光线分别照射到OB所在平面上的E点和F点，已知△EDF为直角三角形，光在真空中的速度为c。求：
（1）玻璃砖对光的折射率；
（2）光由G点传播到F点的时间。
【答案】【解答】（1）折射率需求得光疏材料光密材料的角度，
GD是光密材料中的光线，DF是光疏材料空气中的光线，连接OD得法线，与法线夹角θ1，θ3根据几何关系求角的大小，根据题意得
sinθ1=OGOD=R2R
解得
根据反射定律得
因为△EDF为直角三角形已知，θ2与θ3互余
根据折射定律得
（2）光在玻璃中的传播速度为空气中光速除以折射率，玻璃中的路程除以玻璃中的光速，空气中的路程除以空气中的光速，两个时间加和：
玻璃中的路程
光在玻璃中传播的时间为
空气中的路程，光在真空中传播的时间为
总时间为
【知识点】光的反射；光的折射及折射定律；生活中的光现象
【解析】【分析】（1）几何光学问题需结合反射定律、折射定律和几何关系；
突破点：通过△EDF为直角三角形的条件，确定反射光线与折射光线的夹角为90°，进而利用折射率公式 n = sin i / sin r 求解；若题目改为其他形状的玻璃砖（如半圆形），需重新分析光路几何关系，但折射率公式和光速公式 v = c/n 仍然适用。
（2）易错点：容易忽略反射角等于入射角，或混淆折射角与反射角的关系；
（3）隐含条件：光在D点同时发生反射和折射，且反射光线与折射光线垂直，说明入射角为45°（因△EDF为直角三角形）。
29．（2025高二下·常德月考）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，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）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____________。
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为=11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为=　 　；
②该单色光的波长=　 　m；
（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值　 　实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）B
（2）15.6；6.0×10-7
（3）大于
【知识点】光的双缝干涉；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）A．将单缝向双缝靠近仅影响左侧光源过来的光强即亮度，双缝到屏的投影距离没有改变，所以不改变条纹间距，不影响条纹数量，故A错误；B . 相当于把投影屏幕拉近，条纹挤在一起 → 单位面积内条纹数增多，条纹间距减小，由公式
分子减小而使Δx减小，条纹数

故B正确；
C．将屏向靠近双缝的方向移动
分子增大而使Δx增大条纹间距增大，条纹数减少，故C错误；
D．公式中双缝距离d在分母，d越小，Δx越大 → 条纹变稀疏，纹间距增大条纹总数减少，故D错误；
故选B；
（2）①B位置游标卡尺读数：图2显示分划板刻度为15mm+0.1mm×6=15.6mm（游标为10分度，每格0.1 mm且第6个小格与主尺对齐）；
②用六格条纹总距离除以条纹数得相邻两条纹间距
根据可知，该单色光的波长
；
故①空填15.6，②空填；
（3）分划板上有一条或多条平行刻线（类似尺子的刻度），用于对齐干涉条纹，中心刻线是最关键的基准线，通常与干涉条纹方向平行（理想情况下）， 如图3测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，设夹角为θ，
则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值与条纹间距成正比，波长的测量值大于真实值。
【分析】（1），Δx 条纹间距（相邻亮纹或暗纹中心的距离米，像尺子上的刻度间隔，越小条纹越密λ光的波长颜色决定，如红光≈650 nm ，光的“波浪”长度，蓝光波长短，l 双缝到屏的距离投影距离，像屏幕离投影仪的远近，d双缝的间距，两条缝的宽度，缝越窄条纹越宽；
（2）易错点：误选D，忽略 d↓会导致 Δx↑，误认为倾斜对测量无影响；
（3）隐含条件：条纹间距均匀，需通过多条纹取平均减小误差，游标卡尺精度由题目提示（副尺刻度数定），扩展知识： 激光干涉仪：利用干涉条纹测量微小位移（精度达纳米级）。
白光干涉：中央为白光，两侧呈彩色（因 λ 不同）。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，由公式可知
A．将单缝向双缝靠近，不改变条纹间距，故A错误；
BC．将屏向靠近双缝的方向移动，条纹间距减小，故C错误，B正确；
D．使用间距更小的双缝，条纹间距增大，故D错误。
故选B。
（2）①[1]由图2可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则在B位置时游标卡尺读数为=15mm+6×0.1mm=15.6mm
则相邻两条纹间距=0.75mm
②[2]根据可知，该单色光的波长=6.0×10-7m
（3）如图3测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值大于真实值。
30．（2024高三上·南京月考）如图所示，一束由波长为λ 和λ 的单色光组成的复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光. 透射光垂直照射到双缝上，并在光屏上形成干涉条纹. O是两单色光中央亮条纹的中心位置， 分别是波长为λ 、λ 的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置. 反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面射出，形成M和N两束光.
（1）设 到O点的距离分别为y 、y ，求y 与y 的比值；
（2） 已知 单色光对应玻璃的折射率分别为n 、n ，求 N 光在三棱镜中的波长λN.
【答案】（1）解：设双缝的间距为 d，双缝到屏的距离为 l ，则
故有
（2）解： 波长越长，折射率越小，偏折角越小，N光对应波长λ1的单色光 ，
故可得
【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【分析】（1）利用相邻亮条纹间隔公式求解。
（2） 波长越长，折射率越小，偏折角越小 ，折射率之比反比波长之比。
31．（2024高三下·湛江模拟）一种“光开关”的“核心区”构造如图中虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同且截面边长均为的等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行且略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现“开关”功能。若一细束单色光从1的左侧面上点垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”。已知棱镜对单色光的折射率为1.5，与底面间的距离为，单色光在真空中的传播速度为。在两棱镜之间不充入介质情况下：
（1）请通过推导说明是否能实现“开”功能；
（2）求单色光在棱镜中传播的时间。
【答案】（1）解：全反射临界角为①
故不充入介质情况下，单色光在1中发生全反射，不能实现“开”的功能
（2）解：单色光在棱镜中的传播速度②
由几何关系可知单色光在1中运动的路程③
而④
代入数据解得⑤
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）根据几何关系确定光线在1中在AB的入射角的大小，再根据全反射条件判断光线是否在1中发生全反射继而得出结论；
（2）根据几何关系确定光在1中运动的路程，再根据折射定律确定光在1中的速度，再结合匀速运动规律进行解答。
32．（2025·上海）光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。
（1）以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样　 　
（2）如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（　　）
A． B．T C． D．
（3）物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住　 　，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为　 　。
【答案】（1）A
（2）C
（3）；
【知识点】测定玻璃的折射率；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的偏振现象
【解析】【解答】（1）干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹，根据，红光的波长大于紫光，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故A正确；
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。
（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住c以及ab的像；
该玻璃的折射率为。
【分析】（1）根据，同一装置，波长大则条纹间距。
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小。
（3）玻璃的折射率。
（1）干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹，根据
红光的波长大于紫光，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故选项A正确；
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。
（3）[1]若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住c以及ab的像；
[2]该玻璃的折射率为。
33．（2025·宁波模拟）（1）某物理小组同学尝试用两个平面镜做类似双缝干涉测量光的波长实验。两平面镜、的放置如图1所示，两镜面相交于垂直于纸面的线，且夹角接近。垂直纸面的线光源发出单色光照射两平面镜，能在光屏上观察到明暗相间的条纹。关于本实验，下列说法正确的是________（多选）
A．光屏上观察到的条纹是等间距的
B．光源关于两平面镜的虚像、可视为两个相干光源
C．其他条件不变，仅把光屏右移，光屏上的条纹间距会变大
D．若把两镜面间的夹角增大到，光屏上仍可观察到明暗相间的条纹
（2）另一组同学在做“薄膜干涉”实验时，分别用红光和蓝光照射薄膜，形成的干涉图样如图2中A和B所示，其中图　 　（选填“A”或“B”）是红光形成的干涉图样。
【答案】（1）A；B；C
（2）B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长；干涉条纹和光的波长之间的关系；薄膜干涉
【解析】【解答】本题主要考查了用用两个平面镜做类似双缝干涉测波长的实验，具有创新性，要明确实验原理，掌握双缝干涉条纹间距公式的运用。
（1）A．该实验类似于双缝干涉实验，在双缝干涉现象中，相邻明条纹（或暗条纹）的间距是相等的 ，所以光屏上观察到的条纹是等间距的，故A正确；
BD．同一光源发出的光的频率相同、相差恒定，经过两平面镜反射后成为相干光，光源S关于两平面镜的虚像可视为两个相干光源；若把两镜面间的夹角增大到，两反射光将不会再光屏上相遇，因此光屏上不能观察到明暗相间的条纹，故B正确，D错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，其他条件不变， 仅把光屏右移，相当于增大了双缝到屏的距离L，光屏上的条纹间距会变大，故C正确。
故选ABC。
（2）红光的波长大于蓝光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式
可知，分别用红光和蓝光照射薄膜，红光的条纹间距比蓝光的大，因此形成的干涉图中图B是红光形成的干涉图样。
故选B。
【分析】（1）.根据干涉图样特征分析作答；根据双缝干涉产生的原理和条件分析作答；根据双缝干涉条纹间距公式分析作答；
（2）红光的波长大于蓝光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式分析作答。
（1）A．该实验类似于双缝干涉实验，在双缝干涉现象中，相邻明条纹（或暗条纹）的间距是相等的 ，所以光屏上观察到的条纹是等间距的，故A正确；
BD．同一光源发出的光的频率相同、相差恒定，经过两平面镜反射后成为相干光，光源S关于两平面镜的虚像可视为两个相干光源；若把两镜面间的夹角增大到，两反射光将不会再光屏上相遇，因此光屏上不能观察到明暗相间的条纹，故B正确，D错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，其他条件不变， 仅把光屏右移，相当于增大了双缝到屏的距离L，光屏上的条纹间距会变大，故C正确。
故选ABC。
（2）红光的波长大于蓝光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式
可知，分别用红光和蓝光照射薄膜，红光的条纹间距比蓝光的大，因此形成的干涉图中图B是红光形成的干涉图样。
故选B。
（2025·上海）光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。
34．以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样 。
A．A B．B C．C D．D
35．如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（　　）
A． B．T C． D．
36． 物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住　 　，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为　 　。
【答案】34．A
35．C
36．；
【知识点】光的干涉；测定玻璃的折射率；光的偏振现象
【解析】【解答】（1）根据：，红光的波长大于紫光的，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹，衍射条纹中间宽，两边窄，故BCD错误，A正确。
故选：A。
（2）根据偏振原理，当两个偏振片相互垂直时，在光屏上光强最小，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住a、b的像和c；
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
【分析】 （1）利用双缝干涉图样中相邻亮条纹的间距公式进行推导分析。
（2）依据偏振原理，当偏振片 B 每旋转半周（180°），透射光强会由最小变为最大，再回到最小；据此可进行分析判断
（3）由实验原理可知，插入d时应遮住a、b的像和c；通过折射定律来求解该玻璃的折射率。
34．（1）根据：，红光的波长大于紫光的，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹，衍射条纹中间宽，两边窄，故BCD错误，A正确。
故选：A。
35．（2）根据偏振原理，当两个偏振片相互垂直时，在光屏上光强最小，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故ABD错误，C正确。
故选：C。
36．（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住a、b的像和c；
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
37．（2024·全国甲卷）[物理——选修3-4]
（1）一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（　　）
A．该波的波速为
B．该波沿x轴正方向传播
C．时质点a和质点c的运动方向相反
D．时介质中质点a向y轴负方向运动
E．时介质中质点b的速率达到最大值
（2）一玻璃柱的折射率，其横截面为四分之一圆，圆的半径为R，如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。
【答案】（1）A；C；D
（2）如图，画出光路图
可知
设临界角为C，得，
根据可得
解得
故可得
故可知
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系；光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）A.根据y-x图像求出波长，根据波长、波速和周期的关系求出该波的速度；
B.根据同侧法判断波的传播方向；
C.质点a和质点c相差半个波长，振动情况始终相反，据此分析作答；
DE.根据质点的位置，结合波的传播特点得出对应时刻质点的位置并分析出运动方向和速率的特点。
（2）根据题意作出光路图，根据折射定律、临界角公式和数学知识求解作答。
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