资源简介 (共17张PPT)第四章 光1 光的折射第1课时 光的折射01基础过关02能力进阶目录当堂反馈,巩固新授知识12345678910知识点一 光的折射的理解1. [2026江西吉安期末]“万安鱼头”特色美食,以赣江鳙鱼头为主打,融合生态养殖、烹饪工艺与文旅产业,成为当地经济发展的核心支柱。以下光路图中能反映鱼儿在水下看到岸边游客的是( B )B2. [2026湖北黄冈期末]一桶液体静置于水平地面上,液体的折射率随深度的增加逐渐增大。图中是桶底的点光源产生的一条光线射出液面的路径,其中可能正确的是( D )D123456789103. [2025辽宁丹东期末]如图所示,一束光由空气射入一块横截面为半圆形的玻璃砖,光线经过圆心O的正下方P点,下列光路图正确的是( C )C12345678910知识点二 折射定律 折射率4. [2026黑龙江哈尔滨一模]如图所示,折射率为的玻璃圆柱轴线水平,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°。不考虑光线在圆柱内的反射,则出射光线与入射光线的夹角为( C )CA. 0° B. 15° C. 30° D. 45°123456789105. [2026江苏镇江期末]如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是( A )A. 光在介质中传播速率小于真空中传播速率B. 光是从真空射向介质C. 光在介质中波长大于真空中波长D. 光在介质中频率大于真空中频率A123456789106. [2025广东珠海段考]如图所示,一位身高1.8m的游泳运动员竖直在2m深的清澈泳池中,某时刻脚底到池底距离为1m。此时可视为平行光的太阳光线与水面夹角为45°,水对太阳光的折射率为。求:(1) 太阳光线进入水中的折射角。解:(1) 光线射到水面上的入射角为i=45°,根据n=可得折射角r=30°。第6题图12345678910(2) 此时池底运动员影子的头顶处到身体正下方的距离a。(计算结果保留1位小数)解:(2) 由几何关系可知a=(1.8m+1m-2m)tan45°+2m×tan30°≈2.0m。第6题图12345678910学以致用,提升关键能力7. [2026江苏南京期中]一束激光以入射角θ从空气射入双层平行玻璃砖后再进入空气的出射角为α,玻璃砖厚度均为d,折射率分别为n1、n2,光在两玻璃砖中的频率分别为f1、f2,光速分别为v1、v2,光路如图所示。下列说法正确的是( C )A. n1>n2 B. f1>f2C. α=θ D. v1<v2C123456789108. [2026广东揭阳期末]一个半径为R的匀质透明水晶球,通过球心O的截面如图所示。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出,出射光线AB与球直径SC平行。已知θ=30°,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( B )A. 光束在A点的折射角为30°B. 光束在水晶球中的折射率为C. 光束在水晶球中的传播速度为cD. 光束在水晶球中的传播时间为B123456789109. [2026湖南岳阳一模]某同学利用几何光学原理制作了一种简易液体折射率测量仪,一正方体容器,棱长为d=10cm,紧贴容器底边内侧贴有等间距刻度尺,最左端刻度为0刻度,向右刻度增大。空容器时,从A点恰好能看到底部刻度尺的0刻度点B,向容器中加入透明液体,每次都加到同一高度,使液面稳定在离底部h=8cm处,仍沿AB方向观察,恰好能看到底部刻度尺的C点,读出其刻度读数为x=4cm,空气的折射率取1.0,光在空气中的传播速度取3×108m/s,求:(已知≈3.16)12345678910(1) C点刻度处对应的液体折射率n。解:(1) 如图所示,C点发出的光线CO从液体射向空气中,由折射定律有=n。由几何关系可知∠AOM=45°,sin∠CON==,解得液体的折射率n=≈1.58。12345678910(2) 光在该液体中的传播速度v。(结果保留3位有效数字)解:(2) 因为n=,解得v=m/s≈1.90×108m/s。1234567891010. [2025江西萍乡期末]如图所示,单色细光束射到折射率n=的透明球面,球的半径为R,光束在过球心的平面内,入射角i=45°,光束经折射进入球内后,又经内表面反射一次,再经球面折射后射出,图上已画出入射光和出射光。设光在真空中传播速度为c。求:(1) 光在透明球内传播的时间。12345678910解:(1) 光在界面发生反射时,入射角与反射角相等,由于介质是球体,具有对称性,可以画出光路图如图所示。根据折射率公式n=,代入数据后可解得r=30°,球的半径为R,则由几何知识可知光在球内的传播路程为s=BC+CD=2R,光在介质中的传播速度为v=,所以光在透明球内的传播时间t==。12345678910(2) 入射光与出射光之间的夹角α。解:(2) 根据几何关系可知,α=2[r-(i-r)]=30°。12345678910(共18张PPT)第四章 光专题训练7 光的折射与全反射综合类型一 光路问题1. [2025江苏省通州高级中学检测]炎热的夏日,公路表面附近空气密度随高度的增加而增大。当在公路上开车前行时经常会看到前方有“一摊水光”,并随着观察者一同前进。下列光路图能描述该现象的是( A )A123456789102. [2026广东汕尾期末]如图是彩虹形成的原理图,由于水对不同颜色光的折射率不同,一束红、紫两色的复色光射入水滴后,经两次折射和一次反射后,分为a和b两束单色光。已知水对红光的折射率小于对紫光的折射率,则关于a光和b光,下列说法正确的是( C )A. a是红光,且在水中传播速度较小B. a是紫光,且在水中传播速度较大C. b是红光,且在水中传播速度较大D. b是紫光,且在水中传播速度较小C123456789103. [2026辽宁沈阳一模]一个由透明材料制成的折射率为的四棱柱,其横截面如图所示,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一束单色光垂直入射到AB面上,入射点可在AE之间移动,下列光路图正确的是( C )C123456789104. [2026江苏苏州期末]一种渐变折射率光纤,其纤芯折射率由中心轴线向边缘递减。关于光在其中的传播路径可能的是( A )A12345678910类型二 发光面积或弧长问题5. [2026湖北襄阳期末]如图所示,真空中的楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°,位于OP面上的点光源S垂直OP向OQ发出一条光线,从N点射出时的折射角为45°。已知S点到O点的距离为d,点光源S在楔形OQ面上有光线射出的面积为( A )A. πd2 B. πd2 C. πd2 D. πd2A123456789106. [2026山西运城期末]耸立的柱形景观灯,是在横截面半径为r的圆柱体上,沿竖直方向等间距安装有若干条线状光源,然后再紧扣上厚度为(-1)r、折射率为2的透光罩,俯视图如图。则一条线光源发出的光穿过透光罩时,能照亮透光罩(横截面上)的长度占其周长的(不考虑光的多次反射)( B )A. B. C. D.B123456789107. [2026山东济宁模拟预测]如图所示,某圆心角为 90°的柱状透明器件,截面是半径为R的扇形,一束单色平行光沿透明器件对称轴OO'射向OA面,经OA面折射后方向偏转了15°进入该柱状介质内。求:(1) 该柱状介质的折射率。解:(1) n=。12345678910(2) 弧面AB有光线射出的部分对应的弧长(不考虑二次反射)。解:(2) 进入介质内的光线,在AB弧面上恰发生全反射时,设临界角为C,可知sinC=,可得C=45°。光路如图所示,射到AB弧面上的光线入射角为α,可知α=60°-β,折射进入的光线在AB弧面上到达位置越向上入射角越大,设恰好射到P点的光线为对应临界角时的光线,则α=C=45°,可得β=15°,故射出光线的圆弧部分对应圆心角为∠POD=60°-β=45°,对应的弧长为s=×2πR=。123456789108. [2026黑龙江哈尔滨一模]如图所示,半圆形透明玻璃砖横截面的半径为R,圆心为O,AB为直径,M为圆弧中点。单色平行光以入射角θ=45°射入玻璃砖AB界面,玻璃砖对该单色光的折射率n=。不考虑多次反射后射出的光线,求:(1) 从M射出的光线在AB边的入射点到O点距离d。解:(1) 经过M点的光线如图甲,由折射定律可得sinθ=nsinα,d=Rtanα,解得d=。第8题图12345678910(2) 圆弧表面有光线射出部分的弧长s。解:(2) 设临界角为C,sinC=,解得C=45°,有光线射出的范围如图乙,由几何关系可得∠DOE=90°,则s=。第8题图12345678910(3) 光线能从圆弧表面射出时,两侧出射光线对应的入射光在AB上的距离L。解:(3) 由几何关系可得∠OO1D=60°,∠OO2E=120°,则由正弦定理有=,=,则L=l1+l2,则L=。第8题图12345678910类型三 传播时间问题9. [2026重庆沙坪坝段考]导光管采光系统是一套采集天然光并经管道传输到室内的采光系统,如图为过系统中心轴线的截面图。上面部分是收集阳光的半径为R的某种均匀透明材料的采光半球,O为球心,下面部分是内侧涂有反光涂层的高度为2R的空心导光管,直径AB为两部分的分界线,导光管与AB垂直。平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与竖直方向成45°角射入圆面AC。已知采光半球对该单色光的折射率为,空气中的光速为c,求:12345678910(1) 直径AB上有光照射的长度。解:(1) l=R。第9题图12345678910(2) 从C点入射的光在采光系统中传播的时间。解:(2) 由几何知识可得,从C点入射的光在采光半球中运动的路程s==R,速度v==c,在采光半球中运动时间t1==;光线进入导光管有n=,可得γ=45°,由几何知识得,光线在导光管中运动的路程s2=h=×2R=2R,时间t2==,得t=t1+t2=。第9题图1234567891010. [2026山东聊城期末]某玻璃镜横截面如图所示,AOB部分为圆心在O点的圆,BCDO部分为矩形,单色光线从圆弧AB的中点E沿半径射入玻璃镜后,恰好在圆O点发生全反射,经CD面反射,再从圆弧的F点射出,已知OA=R,OD=R,真空中的光速为c。求:(1) 光线从圆弧的F点射出,出射光线与法线夹角的正弦值。12345678910解:(1) 根据题意,作出光路图,全反射的临界角C=45°,折射率为n==,根据几何关系有OG=OD=R,根据几何关系可知△OGF为直角三角形,则sinα==,根据折射定律n=,解得sinβ=。12345678910(2) 光在玻璃镜中传播的时间(不计光线在玻璃镜内的多次反射)。解:(2) t=R。12345678910(共13张PPT)第四章 光6 光的偏振 激光01基础过关02能力进阶目录当堂反馈,巩固新授知识1234567891011知识点一 光的偏振1. [2026江苏南通期末]小明同学利用偏振太阳镜观察阳光下水中的景物,发现转动镜片至某一角度时看到的景物变清晰了。出现这一现象的原因是( D )A. 镜片起起偏器的作用,增强了水面反射光透过镜片B. 镜片起起偏器的作用,减弱了水面反射光透过镜片C. 镜片起检偏器的作用,增强了水面反射光透过镜片D. 镜片起检偏器的作用,减弱了水面反射光透过镜片D2. [2026江苏南京段考]如图所示,让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q,最后射到Q右侧的光屏上。P、Q可以从图示位置开始转动。下列说法正确的是( D )A. 白炽灯光为纵波B. 横波无法通过PC. Q旋转任意角度后光屏不会变暗D. P、Q都旋转90°后光屏上的亮度保持不变D12345678910113. [2026江苏常州段考]用如图所示的装置研究偏振现象,P1、P2是两块完全相同的偏振片。A、B两点和偏振片的中心共线,且偏振片与AB连线垂直,两偏振片可绕AB连线转动。下列说法正确的是( C )A. 固定P1,转动P2,A、B处光强均发生变化B. 固定P2,转动P1,A、B处光强均不发生变化C. 同时转动P1和P2,A处光强不变,B处光强可能变化D. 同时转动P1和P2,A、B处光强均发生变化C12345678910114. [2025四川泸州一模]某同学买了一副3D眼镜,其镜片就是偏振片,将它们从镜架上取下,按图示方式把甲、乙两个镜片互相平行并排放在一起,一束自然光沿中心轴方向照射镜片。绕中心轴顺时针或逆时针旋转镜片,观察到光屏上透射光的亮度发生了明暗变化。某时刻,透射到光屏上的光亮度最强,下列操作能让透射光亮度变为最弱的是( D )DA. 同时使甲、乙镜片顺时针旋转90°B. 同时使甲、乙镜片逆时针旋转45°C. 甲顺时针旋转90°的同时将乙逆时针旋转90°D. 甲顺时针旋转45°的同时将乙逆时针旋转45°1234567891011知识点二 激光5. 下列关于激光的特性及其应用的说法,正确的是( A )A. 实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验,是利用激光频率单一,相干性好B. 医学上用激光“焊接”剥落的视网膜,是利用激光的平行度好C. 激光束很容易在坚硬的材料上打孔,是利用激光的相干性好D. 激光能够比较精确测量地球到月球的距离,是利用激光的速度大A12345678910116. [2026浙江强基联盟联考]在2025年9月3日举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,展示的核心激光武器引起了广泛关注。关于激光,下列说法正确的是( A )A. 激光也能发生衍射现象B. 激光能量太高,不能用来传递信息C. 不同激光武器发出的激光频率均相同D. 激光武器主要利用了激光相干性好的特征A1234567891011学以致用,提升关键能力7. (多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀,可用于进行近视眼的治疗。用这样的激光刀对近视眼进行手术,手术时间短、效果好、无痛苦。关于这个治疗,以下说法中正确的是( AB )ABA. 近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面,使人不能看清物体B. 激光具有很好的方向性,用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术C. 激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D. 激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好12345678910118. [2026江苏镇江一模]摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时,为了消除玻璃表面反射光的干扰,可在照相机镜头前装一片偏振滤光片,其透振方向应与玻璃表面反射光的( B )A. 偏振方向平行 B. 偏振方向垂直C. 出射方向平行 D. 出射方向垂直B12345678910119. [2026重庆段考]用观看立体电影的特殊眼镜观察手机液晶屏幕上的图片,通过左镜片的图片明亮,右镜片的灰暗。旋转手机屏幕90°,透过两镜片的图片( C )A. 均变明亮B. 均变灰暗C. 左镜片的变暗,右镜片的变亮D. 左镜片的更亮,右镜片的更暗C123456789101110. [2026山东济南段考]如图所示,透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下,两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动,使偏振片Q以角速度ω按照图示方向匀速旋转,能观察到连续两次光强最大的时间间隔为( B )A. B. C. D.B123456789101111. [2026河北石家庄一模]旋光仪测糖溶液浓度的原理如下:偏振光通过糖溶液后,迎着光看,以传播方向为轴,偏振方向的旋转角θ称为“旋光角”,θ与糖溶液浓度有关,θ测量值与标准值比较能确定含糖量。如图,自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴,转动B使观察点O处光强最强,将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是( D )DA. 光的偏振现象表明光是一种机械波B. 阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹,与上述原理相同C. 放置样品P后,到达O处光的强度不会明显减弱D. 将偏振片B缓慢转动,使得O处光的强度第一次达到最强,偏振片B转过的角度等于θ1234567891011(共17张PPT)第四章 光4 实验:用双缝干涉测量光的波长01基础过关02能力进阶目录当堂反馈,巩固新授知识1234567知识点一 实验原理与操作1. [2026黑龙江齐齐哈尔期末]如图为测量单色光波长的实验装置,下列说法正确的是( C )A. 单缝与双缝垂直B. 去掉滤光片后,干涉条纹消失C. 减小双缝与光屏间的距离,光屏上观察到的条纹个数会增加D. 将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹中心间距变窄C2. [2026江苏宿迁期末]在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,通过目镜观察到清晰的明暗相间的单色条纹时,发现如图所示的现象,产生此现象的原因及接下来的操作是( C )A. 单缝和双缝不平行,应调节拨杆使二者平行B. 光源、单缝、双缝不共轴,应调节使其共轴C. 分划板左偏,调节使其适当右移D. 分划板右偏,调节使其适当左移C12345673. 如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,下列说法正确的是( C )A. 滤光片应置于单缝和双缝之间B. 拨杆的作用是调节单缝的宽度C. 实验中将6个条纹间距误数成7个,则波长测量值将偏小D. 如图,若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,可通过旋转双缝进行调整C12345674. 某同学利用如图装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx,下列说法正确的是( D )DA. 中央亮纹最亮最宽B. 测得单色光的波长λ=C. 若干涉条纹不清晰,仅通过转动双缝的调节旋钮来使单缝与双缝平行D. 将屏向远离双缝的方向移动,可以减少从目镜中观察到的条纹个数1234567知识点二 实验数据处理5. [2026黑龙江哈尔滨期末]在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,所用的实验装置如图甲。(1) 图甲的③处固定的元件是 。A. 单缝 B. 双缝 C. 滤光片B 1234567(2) 已知双缝间的距离为d=0.20mm,双缝到光屏的距离为l=75.0cm,当分划板中心刻线对齐如图乙所示的第1条亮条纹的中心时,游标卡尺上的读数为0.3mm;当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时,游标卡尺上的示数如图丙所示,则读数为 mm;由以上已知数据和测量数据可知,该光的波长为 m(结果保留两位有效数字)。9.6 6.2×10-7 1234567(3) 实验中,为使光屏上相邻两条亮条纹中心的距离增大,可采取的措施有 。(至少写出一条)增大双缝到光屏的距离l、更换双缝间距更小的双缝装置、增大入射光的波长λ,也可组合采取措施(如同时增大l并减小d) 1234567学以致用,提升关键能力6. 易错题 [2026山东日照期末]在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、目镜,如图甲所示。1234567(1) M、N、P三个光学元件依次为 。A. 双缝、滤光片、单缝B. 滤光片、单缝、双缝C. 单缝、双缝、滤光片B 1234567(2) 关于该实验,下列说法中正确的是 。A. 若测量过程中,把6个条纹间距数成5个,会导致波长测量值偏小B. 若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,相邻两条亮条纹中心的距离增大C. 若将滤光片向右平移一小段距离,相邻两条亮条纹中心的距离增大D. 若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,相邻两条亮条纹中心的距离增大B 1234567(3) 已知双缝间的距离d=0.4mm,双缝到光屏的距离L=0.5m,实验中用某种单色光照射双缝时,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,如图乙所示,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时游标卡尺上的示数如图丙所示为11.1mm;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐,此时游标卡尺上的示数如图丁所示为 mm,则这种单色光的波长为 m(结果保留两位有效数字)。15.6 6.0×10-7 12345677. 如图甲所示,S'是单缝S通过平面镜成的像,如果S被视为双缝干涉中的一个缝,S'相当于另一个缝。单色光从单缝S射出,一部分入射到平面镜后反射到光屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。请回答下列问题:1234567(1) 若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D,光屏上形成的相邻两条亮纹(或暗纹)间距离为Δx,单色光的波长λ= 。 1234567(2) 下列能够增大光屏上相邻两条亮纹中心之间的距离的操作是 (填字母)。A. 将平面镜稍向上移动一些B. 将平面镜稍向下移动一些C. 将光屏稍向右移动一些D. 将光源由红色光改为绿色光AC 1234567(3) 如图乙所示,某同学做实验时,平面镜意外倾斜了微小角度θ,但光屏上仍出现了干涉条纹。现水平向左略微平移倾斜的平面镜,干涉条纹间距将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。变大 1234567(共15张PPT)第四章 光1 光的折射第2课时 实验:测量玻璃的折射率01基础过关02能力进阶目录当堂反馈,巩固新授知识12345知识点一 常规实验1. [2025吉林长春期末]如图甲所示,用插针法测定玻璃砖折射率: (1) 如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度较 (选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。(2) 在该实验中,光线由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示,从图线可知玻璃砖的折射率是 。大 1.2 (3) 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,小明、小红两位同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图丙中①、②所示,其中小明同学用的是矩形玻璃砖,小红同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以aa'、bb'为界面画光路图。则小明同学测得的折射率与真实值相比 ;小红同学测得的折射率与真实值相比 。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)偏小 不变 123452. [2026黑龙江大庆段考]某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。(1) 在木板上平铺一张白纸,并把玻璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2,在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时,透过玻璃砖观察,应使P3 ,用同样的方法插上大头针P4。挡住P1和P2的像 12345(2) 在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作一半径为5.00cm的圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图(a)所示,测得AC=4.00cm,BD=2.80cm,则玻璃的折射率n= (结果保留2位有效数字)。1.4 第2题图(a)12345(3) 甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa'和bb'后,不小心碰了玻璃砖使它向aa'一侧平移了少许,如图(b),他随后实验测出的折射率 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。不变 12345(4) 乙同学在画界面时,不小心将两界面aa'、bb'间距画得比玻璃砖宽度大些(bb'仍然与aa'平行),如图(c)所示,他随后实验测得的折射率 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5) 丙同学在画界面时,不小心将界面bb'画歪了一些,如图(d)所示,他随后实验测得的折射率 (选填“视情况而定”或“不受影响”)。偏小 视情况而定 12345知识点二 创新实验3. 如图(a)所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。第3题图(a)12345(1) 此后正确的操作步骤是 。A. 插上大头针P3,使P3挡住P2的像B. 插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像C. 插上大头针P4,使P4挡住P3的像D. 插上大头针P4,使P4挡住P3以及P1和P2的像BD 12345(2) 正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置[图(a)中已标出]。为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线,如图(b)甲、乙所示。能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图 (选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n= (用代表长度的字母ED、FG表示)。乙 12345学以致用,提升关键能力4. [2026广东深圳期末]某实验小组通过“插针法”测量半圆形玻璃砖的折射率。实验操作步骤如下:(1) 如图所示,在白纸上画出坐标轴,并标记出原点O。将半圆形玻璃砖摆好,使得玻璃砖的直径边与x轴重合,且圆心与O点重合。12345(2) 在第二象限任意画出一条入射光线,在入射光线上依次插入大头针M和N。(3) 在第四象限插入大头针P,透过玻璃砖观察,应使大头针P 。(4) 移开玻璃砖,画出光路图。(5) 测得N点的坐标为(-x1,y1),P点的坐标为(x2,-y2),x1、y1、x2、y2均为正值,则可以求得玻璃的折射率n= (用x1、y1、x2、y2表示)。同时挡住M、N的像 123455. [2026山东青岛期末]某兴趣小组在测量圆柱形玻璃砖的折射率时,操作步骤如下。① 将白纸固定在木板上,在合适位置放置圆柱形玻璃砖,贴着玻璃砖侧面间隔一定角度插入三枚大头针A、B、C。如图所示。② 用一束水平细激光射向玻璃砖侧面,在激光经过处的合适位置插入P1、P2、P3、P4四枚大头针。③ 移走玻璃砖和大头针,利用尺规画出△ABC的外接圆及其圆心O。12345不考虑光线在玻璃砖内反射后再折射出的光线,请回答下面问题:(1) 为了避免光线被大头针遮挡,最先插入的大头针为 (选填“P1”或“P4”)。(2) 组员画出完整光路图后,标记第1折射点为M,第2折射点为N,延长入射光线和出射光线交于Q,用量角器测得∠MQN=134°,∠MON=120°。已知sin53°取0.8,该玻璃砖的折射率n= 。(3) 若在步骤③中画圆时,圆心位置正确,但直径偏小,其他作图及测量严格进行,测得的折射率与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。P4 1.6 偏小 12345(共13张PPT)第四章 光5 光的衍射01基础过关02能力进阶目录当堂反馈,巩固新授知识1234567891011知识点一 光的衍射现象1. 在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的线状白炽灯丝(灯丝平行于狭缝),可以看到( C )A. 黑白相间的直条纹B. 黑白相间的弧形条纹C. 彩色的直条纹D. 彩色的弧形条纹C2. 用游标卡尺两测量爪间的狭缝观察光源时所得到的三种图像如图所示。当游标卡尺两测量爪间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时,所得到的图像的顺序是( A )A. abc B. cba C. bac D. cabA12345678910113. [2026湖南长沙市周南中学期末]如图为光的衍射实验示意图,下列描述正确的是( D )A. 增加单缝宽度,衍射现象会更加明显B. 若用白光做单缝衍射实验,得不到衍射条纹C. 在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,衍射现象更明显D. 换用波长更长的光进行实验时,衍射现象更加明显D12345678910114. [2026湖北荆州期末]光学相关知识的四幅实验观测图样如图所示,根据图样的特点分析下列说法正确的是( A )A. 甲图是牛顿环,是反射光互相干涉产生的B. 乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”,圆板中心这个亮斑最早是由泊松发现的C. 丙图是小孔成像,能产生倒立的像,说明光具有波动性D. 丁图是圆孔衍射,中央亮圆亮度大,外面是明暗相间的等距圆环A12345678910115. 在日常生活中我们经常会发现,交通信号灯、安全指示灯、雾灯、施工警示灯等,基本上都是红色的信号灯,除了红色容易引起人们的视觉反应外,还有一个重要原因是( A )A. 红光比其他色光更容易发生衍射B. 红光比其他色光更容易发生干涉C. 红光比其他色光的频率更高D. 红光比其他色光的折射率更小A1234567891011知识点二 光的衍射和干涉的比较6. [2026江苏无锡期中]如图为红光或紫光通过同一双缝或单缝所呈现的图样,则( C )A. 甲为红光的衍射图样B. 丙为红光的干涉图样C. 乙为紫光的干涉图样D. 丁为红光的衍射图样C12345678910117. 如图(a)所示,等腰△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边经过一次反射后从AC边射出,出射光分成了不同颜色的甲、乙两束光。图(b)是这两束光分别通过相同的双缝和单缝装置后形成的图样,下列说法正确的是( D )DA. 甲光的波长比乙光的短B. 甲光在棱镜中的传播速度比乙光的小C. 图(b)中a是乙光的干涉图样D. 图(b)中c是甲光的衍射图样1234567891011学以致用,提升关键能力8. 如图,让烛光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由大收缩变小直到闭合时,则在孔后的屏上将先后出现的现象是(遮住侧面光)( A )A. 三角形光斑、倒立的烛焰、明暗相间的圆环B. 三角形光斑、圆形光斑、倒立的烛焰C. 倒立的烛焰、圆形光斑、明暗相间的圆环D. 三角形光斑、明暗相间的圆环、倒立的烛焰A12345678910119. [2026甘肃兰州期末]利用单缝衍射实验装置可以观察金属的热胀冷缩现象。如图所示,挡光片a固定,挡光片b放置在一金属棒上端,让绿色激光通过a、b间的平直狭缝后在光屏上形成衍射图样。关于该实验,下列说法正确的是( B )A. 激光通过狭缝后在光屏上可以形成明暗相间的等距条纹B. 其他实验条件不变,使用红色激光,中央亮条纹宽度变大C. 其他实验条件不变,对金属棒加温,中央亮条纹宽度变小D. 其他实验条件不变,对金属棒降温,中央亮条纹宽度变大B123456789101110. [2026山东临沂期末](多选)干涉和衍射是波特有的现象,某同学在实验室里做单色光的双缝干涉和单缝衍射实验。单色光用了红色光和蓝色光,该同学用电脑与实验装置相连接,通过打印机打出两种单色光的干涉和衍射条纹,用两种单色光实验时,装置的单缝宽度、双缝的间距以及缝到屏的距离等一切参数均相同。所打印的四种条纹如图所示,下列判断正确的是( CD )CDA. 甲是蓝色光的衍射条纹B. 乙是红色光的干涉条纹C. 丙是蓝色光的干涉条纹D. 丁是红色光的衍射条纹123456789101111. [2026河南驻马店期末]图甲是双缝干涉示意图,S1、S2是两个相互平行的狭缝,a、b两种不同颜色的单色光通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( C )A. a光的波长比b光的波长更长B. 通过同一单缝,a光比b光更容易发生明显的衍射C. 若只增大双缝间距离d,两种单色光相邻亮条纹间的距离都将减小D. 若只增大挡板与屏间的距离l,两种单色光相邻亮条纹间的距离都将减小C1234567891011(共12张PPT)第四章 光3 光的干涉01基础过关02能力进阶目录当堂反馈,巩固新授知识12345678910知识点一 光的双缝干涉1. 如图所示,挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭缝,当用单色光投射到挡板上,在与挡板平行的光屏上出现的条纹形状是( C )C 2. [2026辽宁五校联考]双缝干涉的原理图如图,O到狭缝S1、S2的距离相等,OP与光屏垂直,P'为光屏上的点,下列说法正确的是( C )A. 通过狭缝S1、S2的光的颜色不同B. 通过狭缝S1、S2的光的波长不同C. 光屏上P处一定出现亮条纹D. 光屏上P'处一定出现暗条纹C123456789103. [2025吉林长春期末]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|r1-r2|应为( C )A. B. C. D.C12345678910知识点二 干涉条纹和光的波长之间的关系4. 如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以( C )A. 增大S1与S2的间距B. 减小双缝屏到光屏的距离C. 将绿光换为红光D. 将绿光换为紫光C123456789105. [2026山东烟台一模]一实验小组利用光传感器做双缝干涉实验,实验装置如图甲所示。某次实验中用激光器发射一单色光照射双缝,利用传感器和计算机得到干涉条纹各点的光照强度分布曲线如图乙所示,已知双缝中心之间的距离为0.3mm,双缝与光传感器感应屏之间的距离为1m,则该单色光的波长为( C )A. 4.5×10-7m B. 5×10-7mC. 6×10-7m D. 7.5×10-7mC12345678910知识点三 薄膜干涉6. [2026广东深圳期中]将一个铁丝圈蘸了肥皂液后形成的肥皂膜竖直放在某光源附近,小明看到肥皂膜上如图所示的上疏下密的水平彩色条纹,则下列说法正确的是( C )CA. 光源为单色光源B. 肥皂膜从上向下厚度均匀增大C. 观察者与光源在肥皂膜的同侧D. 将铁丝圈在其竖直面内缓慢旋转90°,条纹也将旋转90°变成竖直条纹123456789107. [2026江苏南通期末]如图所示,MN为平板玻璃,PQ为略带弯曲的弧形玻璃,现将两块玻璃上端紧靠后竖直放置。红光从左侧水平入射,从左往右可以观察到干涉条纹,则( C )A. 干涉条纹是等间距的水平条纹B. 干涉条纹是等间距的竖直条纹C. 干涉条纹是上疏下密的水平条纹D. 干涉条纹是上密下疏的水平条纹C12345678910学以致用,提升关键能力8. 在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1=0.75μm,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2=1.5μm。若用频率f=6.0×1014Hz的黄光照射双缝,则( B )A. P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹B. P点出现暗条纹,Q点出现亮条纹C. 两点均出现亮条纹D. 两点均出现暗条纹B123456789109. [2026山东济南一模]1834年,洛埃利用与光屏垂直的平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)。如图,光源S发出的光一部分直接照在光屏上,一部分经平面镜反射后照在光屏上(由平面镜反射的光相当于从S在平面镜中的虚像发出的)。已知光源S到平面镜的距离为a,到光屏的距离为L,光的波长为λ。下列关于洛埃镜实验的说法正确的是( B )BA. 光屏上相邻两明条纹间距离Δx=B. 若将平面镜向下平移稍许,则屏上相邻两明条纹间距离减小C. 若将入射光频率增大,则屏上相邻两明条纹间距离增大D. 若增大光源发光强度,相邻两明条纹间距离会明显增大1234567891010. [2025辽宁大连期末]劈尖干涉是一种薄膜干涉,如图甲所示,将一块标准平板玻璃放置在另一待测平板玻璃上,一端用两张纸片垫起,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当单色光从上方入射后,从上往下可以看到明暗相间的条纹。下列关于条纹的说法正确的是( C )CA. 干涉条纹是光在标准平板玻璃的上下两表面反射形成的两列光叠加的结果B. 将该单色光换成频率更大的单色光,则条纹变稀疏C. 若观察到的干涉条纹如图乙,则待测平面有凹坑D. 若抽去一张纸片,观察到的条纹将变密集12345678910(共13张PPT)第四章 光2 全 反 射01基础过关02能力进阶目录当堂反馈,巩固新授知识1234567891011知识点一 全反射1. 某种介质的折射率n=,一束单色光从该介质射向空气。Ⅰ为空气,Ⅱ为介质,入射角是60°,则下列光路图正确的是( D )D2. 新趋势 教材P92例题改编 在潜水员看来,岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,设这个圆锥的顶角为α,则sinα为(已知水的折射率为n)( B )A. B.C. D.B12345678910113. [2025山西临汾期中]为了表演“隐形的大头针”节目,某同学在半径为r的圆形薄软木片中心垂直插入一枚大头针,并将其放入盛有水的碗中,如图所示。为了保证表演成功(在水面上看不到大头针),大头针末端离水面的距离h不能超过r,则水的折射率为( B )A. B. C. D.B1234567891011知识点二 全反射棱镜4. 如图所示,某材料的截面为等腰直角三角形,一束光与该材料表面成45°角入射,该材料折射率为1.5,下列光路图中可能正确的是( A )A12345678910115. 潜水艇中的潜望镜采用两块等腰直角三棱镜,棱镜材料的折射率为,入射光沿水平方向垂直射入第一块棱镜的直角边,经斜边反射后沿竖直方向射入第二块棱镜,最后垂直第二块棱镜右侧直角边射出。已知该光线在真空中的光速为c,在两块棱镜中传播的总时间为t。下列说法正确的是( B )BA. 光在第一块棱镜斜边的入射角为30°B. 光在斜边恰好发生了全反射C. 该光线在两块棱镜中传播的路程为ctD. 若棱镜折射率减小为1.4,保持入射方向不变,仍能在棱镜中发生全反射1234567891011知识点三 光导纤维6. [2026湖北襄阳期末]一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。比较内芯中的a、b两束光。下列说法正确的是( C )A. a光的频率大B. a光的波长小C. a光发生全反射的临界角大D. a光在内芯中的传播速度小C12345678910117. [2026河北邯郸期中]如图所示是一光导纤维简化为一长直玻璃丝的示意图,玻璃丝足够长,AB为其端面,为使不管以多大入射角从AB端面射入的光都能从玻璃丝的另一端面射出,则玻璃丝的折射率n应满足( B )A. n<2 B. n≥C. n≥1 D. 1<n≤B1234567891011学以致用,提升关键能力8. [2026安徽阜阳期中](多选)如图所示,夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中。古人不明白产生这种景象的原因,对它做了不科学的解释,认为是海中蛟龙(蜃)吐出的气结成的,因而叫作“海市蜃楼”,也叫蜃景。下列有关蜃景的说法正确的是( AC )ACA. 海面上层空气的折射率比下层空气的折射率小B. 海面上层空气的折射率比下层空气的折射率大C. A是蜃景,B是景物D. B是蜃景,A是景物12345678910119. 夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水,有时候还看到车的倒影。高温下,路面上方空气层的温度由下至上梯度减小,折射率也随之变化。如图,从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射,在底层空气发生了全反射,下列说法正确的是( B )BA. 该光线在传播过程中频率不断变化B. 该光线在温度越高的空气层的折射率越小C. 该光线在温度越高的空气层的传播速度越小D. 若减小该光线的入射角θ,该光线更容易发生全反射123456789101110. [2025黑龙江模拟预测]如图所示,桌面上放一枚硬币,一个透明圆柱体放在硬币上。从圆柱体侧面任意位置观察硬币,均未能看到。则圆柱体的折射率可能是( D )A. 1.38 B. 1.39C. 1.41 D. 1.42D123456789101111. [2026山东潍坊期末]如图所示,OAB为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面。为一半径为R的四分之一圆弧,O为其圆心,水平向右的平行光垂直于AO射入透明材料。若只考虑首次从AO直接射向的光线,上三分之一区域有光线射出,其余三分之二区域无光线射出。光在真空中的传播速度为c,从射出的光线在透明材料中传播的最短时间为( D )A. B. C. D.D1234567891011(共25张PPT)第四章 光第四章总结提升01知识网络构建02考点分类突破03高考真题特训目录脉络梳理,构建知识网络归纳整合,突破高频考点123456789101112131415161718考点一 光的折射1. [2026江西上饶一模]在一定条件下,水结成的冰晶呈六角形的片状晶体结构。一束太阳光照射在冰晶侧面,其中红光a和蓝光b的光路可能正确的是( A )A2. [2026贵州遵义二模]如图为测量某种玻璃折射率的部分光路图。某单色光从空气垂直射入界面a,从界面b出射的光线与界面b的夹角为θ(θ<90°),界面a、b之间的夹角为φ。则该材料对该单色光的折射率为( A )A. B. C. D.A1234567891011121314151617183. [2025辽宁鞍山一模]如图所示,圆形透明介质半径为R、折射率为n。O为圆形介质的圆心,P为边界上的一点,S、Q为同一条直径上的两个点,PS长度为L。一束光线沿PQ方向从真空照射到边界的P点上,折射后折射光线经过S点,∠PQS等于∠OPS,则OS长度为( B )A. B. C. D.B123456789101112131415161718考点二 全反射4. [2026贵州贵阳一模]图甲的双筒望远镜中一个棱镜的截面为如图乙所示的等腰梯形,其中AB=BC=CD,∠A=60°。现有一束单色光垂直于AD边射向AB边的中点,已知该棱镜材料对这种单色光的折射率为,则该单色光将( D )A. 从AB边射出 B. 从BC边射出C. 从CD边射出 D. 从AD边射出D1234567891011121314151617185. [2026湖北孝感段考]如图,一条光线从空气中垂直射到空气与棱镜的界面BC上,棱镜的折射率为。光在传播过程中,若在某界面发生折射,则忽略该界面上的反射光线。这条光线离开棱镜时与界面的夹角为( A )A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°第5题图A1234567891011121314151617186. [2026山东潍坊期末]如图所示,一个半径为r的圆柱形软木塞,在它的底部圆心处插上一枚大头针,让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度,使它露在外面的长度为r,这时从液面上方各个方向看向液体中,恰好看不到大头针。已知光在真空中的速度为c。求:(1) 液体的折射率n。解:(1) 从大头针顶端到 A点的连线与竖直方向的夹角θ满足tanθ==,此时沿此方向射向液面的光线恰好发生全反射,即入射角θ等于临界角C,则n===。第6题图123456789101112131415161718(2) 从大头针顶端发出的光到达软木塞边缘(A点)的时间。解:(2) 大头针顶端到A点的距离为s==r,光在液体中的传播速度v===,所需时间t===。第6题图123456789101112131415161718考点三 光的干涉、衍射、偏振7. [2026江苏南京段考]自然光照射在防蓝光眼镜片上,反射形成蓝紫色的像。原理与下列相同的是( B )B1234567891011121314151617188. [2026山东聊城期末]如图为双缝干涉装置示意图,双缝到光屏的距离为L,双缝的中垂线与光屏交于O点。某种单色光照射到双缝上,观察到光屏上O处为第0级亮条纹的中心位置,A处为第2级亮条纹的中心位置。现将光屏缓慢向左平移,下列说法正确的是( C )A. A处变为暗条纹B. O处变为暗条纹C. OA之间有3条完整的亮条纹D. OA之间有4条完整的亮条纹C1234567891011121314151617189. [2026山东济南名校联盟联考]透明玻璃透镜倒立在表面平整的标准板上,平行单色光从上方垂直透镜的上表面射向玻璃体,沿光的入射方向看到如图所示的干涉条纹,条纹为明暗相间的同心圆,靠近圆心处稀疏,远离圆心处密集。下面四幅图为过透镜中心的剖面图,则该透镜的形状可能是( B )B123456789101112131415161718把握考情,提升实战能力10. [2025北京卷]下列现象属于光的衍射的是( B )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B12345678910111213141516171811. [2025江苏卷]如图,一束激光射入肥皂泡后(入射激光束未在图中标出),肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光( D )A. 波长等于亮环的周长B. 频率比在真空中的大C. 在肥皂膜与空气的界面上发生衍射D. 在肥皂膜与空气的界面上发生全反射第11题图D12345678910111213141516171812. [2024山东卷]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b、c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( C )A. 滚珠b、c均合格B. 滚珠b、c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C12345678910111213141516171813. [2025贵州卷]天花板上有一发光的白炽灯,桌上有一盆水。某同学第一次透过偏振片观察白炽灯,如图甲所示;第二次透过偏振片观察白炽灯在水中的倒影,如图乙所示。在两次观察中,以所观察光的传播方向为轴旋转偏振片时,透过偏振片观察到( C )A. 白炽灯和倒影的亮度均变化B. 白炽灯和倒影的亮度均不变C. 白炽灯亮度不变,倒影亮度变化D. 白炽灯亮度变化,倒影亮度不变C12345678910111213141516171814. [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( C )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λD. 双缝之间的距离为λC12345678910111213141516171815. [2025黑吉辽蒙卷]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( D )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D12345678910111213141516171816. [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,该玻璃折射率为( A )A. B.C. D.A12345678910111213141516171817. [2024江苏卷]如图所示,光线以相同的入射角θ从空气射入甲、乙两种浓度不同的NaCl溶液,折射角β1<β2。已知NaCl溶液的折射率随浓度增加而增大。则与乙相比( A )A. 甲的折射率大 B. 甲的浓度小C. 甲中光速大 D. 甲的临界角大A12345678910111213141516171818. [2025湖北卷]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。解:(1) 作出光路图,如图所示,由几何关系可知∠BAC==75°,∠1=∠BAC-(90°-α)=30°,所以在AB边的入射角为∠2=90°-∠1=60°,由光的折射定律有n=,解得光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值为sin∠3=。第18题图123456789101112131415161718(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。解:(2) 根据sinC'==,可得C'=45°,则AB边的折射角为∠3'=90°-[180°-(75°+90°-45°)]=30°,根据折射定律可知AB边的入射角满足n=,解得∠2'=45°,根据几何关系可知恰好发生全反射时的入射角为α'=90°-[∠BAC-(90°-∠2')]=60°。第18题图123456789101112131415161718 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2 全 反 射.pptx 3 光的干涉.pptx 4 实验:用双缝干涉测量光的波长.pptx 5 光的衍射.pptx 6 光的偏振 激光.pptx 专题训练7 光的折射与全反射综合.pptx 第四章总结提升.pptx 第1课时 光的折射.pptx 第2课时 实验:测量玻璃的折射率.pptx