1、 选修3-4 第十三章 光一、选择题1酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影但当你靠近“水面”时，它却随你靠近而后退对此现象正确的解释是()A出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射1D解析 酷热的夏天地面温度高，地面附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射，选项D正确2. 甲、乙两束单色光同时射到两种介质的
2、分界面MN上，由于发生折射后合为一束，如图所示(反射光未画出)，则下列判断正确的是()A甲光的频率比乙光的频率大B相同条件下，甲光比乙光容易发生衍射C对同种介质，甲光的折射率比乙光的折射率大D在同种介质中甲光的光速比乙光的光速小2B解析 由折射光路图可以看出，乙光的折射率较大，由此可知，乙光的频率较高，波长较短，在同种介质中光速较小，所以，选项B正确3一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为，则这束光进入棱镜后的光路图应为图中的()ABCD3D解析 因为n，所以根据sinC知临界角等于45.光线垂直AB面射入，在AC面的入射角为6045，发生全反射，A错误；光线经AC面全
3、反射后射到BC面时入射角为3045，在该介面上既有反射现象又有折射现象，且折射角大于入射角，B和C错误，D正确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() 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4、C.解析：由双缝干涉条纹间距公式x可知；增大S1与S2的间距d，x将减小，A项错误；减小双缝屏到光屏的距离L，x将减小，B项错误；红光波长大于绿光，变大，x将变大，C项正确；紫光波长小于绿光，变小，x将变小，D项错误5.光的干涉现象在技术中有重要应用人们常用干涉法检查精密的光学平面的平整程
4、度如图所示，在被检查平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面和被检查平面之间形成一个楔形空气薄层现用红光从上面照射，则下列说法中正确的是() A干涉条纹是由样板的上下a、b两个面反射的光形成的B干涉条纹是由空气薄层的上下b、c两个面反射的光形成的C改用紫光照射，条纹间距将变宽D改用紫光照射，条纹间距不会发生变化5、B解析：.干涉条纹是空气层的上、下两面(即b和c面)反射光叠加产生的，故A错、B对改用紫光照射，因光波波长变小，故条纹间距变窄，选项C、D均错6沙尘暴是由于土地沙化引起的一种恶劣的天气现象发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗这是由于在这种情况下()A只有
5、波长较短的一部分光才能到达地面B只有波长较长的一部分光才能到达地面C只有频率较大的一部分光才能到达地面D只有能量较大的光子才能到达地面6、B解析：.波长较长的光波波长与沙尘暴颗粒比较接近，所以衍射现象比较明显，容易发生衍射的光才能到达地面7某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r作出sini sinr图象如图所示下列判断中错误的是()A做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象B玻璃的折射率为0.67C玻璃的折射率为1.5D玻璃临界角的正弦值为0.677、 8假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比()A将提前B将延后C在某
6、些地区将提前，在另一地区将延后D不变8B解析 如图所示，a是太阳射出的一束光，由真空射向大气层发生折射，沿b方向传播到P点，在P点的人便看到太阳如果无大气层，光束沿a直线传播，同样的时刻在P点便看不到太阳，要等太阳再上升，使a光束沿b方向时，才能看到太阳，故没有大气层时看到日出的时刻要比有大气层时延迟9一束白光从顶角为的三棱镜一边以较大的入射角i射入并通过后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则()A红光最先消失，紫光最后消失B紫光最先消失，红光最后消失C紫光最先消失，黄光最后消失D红光最先消失，黄光最后消失9B解析 白光从AB边射
7、入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另边AC时的入射角较大，且因紫光折射率最大，sinC，因而其全反射的临界角最小，故随着入射角i的减小，进入玻璃后的各色光中紫光首先发生全反射而不从AC边射出，然后依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红逐渐发生全反射而不从AC边射出10请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是()A薄膜干涉说明光具有波动性B如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行C干涉条纹一定是彩色的D利用薄膜干涉也可以“增透”10：AD解析：干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉条纹为彩色条纹，单色光的干涉条纹则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射
8、光叠加后减弱则会“增透”二、非选择题11在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学操作步骤如下：将记录光路的白纸铺放在平板上；手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa和bb；在aa上选择一点O，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角i分别为0、30、45的入射光线；用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线，观察时着重看大头针的针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角r；按公式分别计算，取三个值的算术平均值(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是：_；(2)应改正为_11、12如图所示，折射率为n、长度
9、为L的玻璃纤维置于空气中，从A端射入的光在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出真空中的光速为c.(1)求光在A面上入射角的最大值；(2)若光在纤维中恰能发生全反射，则由A端射入到从B端射出经历的时间是多少？12(1)arcsin(2)解析 (1)光路图如图所示，若要在纤维中发生全反射，则其临界角C满足sinC 折射角290C所以cos2，sin2由折射定律：sin1nsin2光在A面上入射角的最大值1arcsin.(2)光在纤维中传播的速度v光在沿纤维轴线方向上的速度分量v1vcos2光由A端射入到从B端射出经历的时间t.13.一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n，横截面如图所示，O表示
10、半圆柱形截面的圆心一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60的入射角入射，求该光线从进入透明体到第一次离开透明体时所经历的时间(已知真空中的光速为c，arcsin35；计算结果用R、n、c表示)13.解析 设透明体的临界角为C，由sinC，所以C35.当入射角为60时，由n得，折射角r30，即此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点的入射角为60，大于临界角，会发生全反射，之后光线水平反射至圆弧上的D点，在D点也发生全反射，再反射至B点，从B点第一次射出光在透明体内通过的路径长为s3R，光在透明体内的速度v，共经历的时间t.14用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d0.25 mm，
11、双缝到毛玻璃屏间距离l的大小由图中毫米刻度尺读出(如戊图所示)，实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮，把分划线的中央刻线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x1(如图丙所示)，然后转动手轮，把分划线的中央刻线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如图丁所示)，由以上测量数据可求得该单色光的波长图中双缝的位置l1_mm，毛玻璃屏的位置l2_mm.螺旋测微器的读数x1_mm，螺旋测微器的读数x7_mm.请用以上测量量的符号表示出该单色光波长的表达式_14、：100.0938.00.30014.700解析：(1)由戊图知：双缝位置l1100.0 m
12、m， 毛玻璃屏位置l2938.0 mm由丙图知：x10.300 mm，由丁图知：x714.700 mm由条纹间距公式x 得波长.又由装置图知ll2l1，x， 所以.15用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25 mm，在距离双缝为1.2 m处的光屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5 mm.(1)求这种单色光的波长(2)若用这种单色光照射到增透膜上，已知增透膜对这种光的折射率为1.3，则增透膜的厚度应取多少？15：(1)3.9107m(2)7.5108m解析：(1)根据公式x，得x由题意知x103 ml1.2 m，d0.25103 m所以x m 3. 9107 m(2)根据公式n，cf，vf知n m3.0107 m故增透膜厚度 d7.5108 m.