第7天《光》的問題目錄考點聚焦：核心考點+高考考點，有的放矢重點速記：知識點和關鍵點梳理，查漏補缺難點強化：難點內容標注與講解，能力提升學以致用：真題經典題+提升專練，全面突破核心考點聚焦1、光的反射2、光的折射、折射率的測定3、全反射4、光的干涉、薄膜干涉5、光的衍射6、實驗測定光的波長7、光的偏振高考考點聚焦常考考點真題舉例光的反射和折射問題2023·全國乙卷·高考真題光路圖、光的反射與折射問題2023·全國甲卷·高考真題光的偏振2023·天津·高考真題薄膜干涉2023·山東·高考真題測定玻璃的折射率2023·海南·高考真題一、光的折射現象和折射定律1．光的折射(1)光的方向：①光從一種介質斜射進入另一種介質時，傳播方向要發生變化．②當光垂直界面入射時，光的傳播方向不變．(2)入射角與折射角的大小關系：當光從真空斜射入介質時，入射角大于折射角．從空氣進入介質，也近似看成從真空進入介質2．對折射定律的理解(1)在球形界面發生折射，半徑就在法線上．(2)法線兩旁：折射光線與入射光線分別位于法線兩側．(3)成正比：當介質一定時，入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n。3．解決光的折射問題的基本思路：畫出正確的光路圖,利用幾何關系確定光路圖中的邊、角關系，利用折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，結合三角函數的關系進行運算．二、全反射1．光疏介質和光密介質(1)抓住光疏介質和光密介質的含義(2)相對性．(3)光疏和光密與密度無關．2．全反射(1)發生全反射的條件：①光由光密介質射入光疏介質．②入射角大于或等于臨界角．(2)當光從光密介質射入光疏介質時，隨著入射角增大，折射角也增大．同時折射光線強度減弱，即折射光線的能量減小，反射光線強度增強，能量增加，當入射角達到臨界角時，折射光線強度減弱到零，反射光線的能量等于入射光的能量．三、光的雙縫干涉1．單縫的作用：獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況．2.雙縫的作用:平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光．2．屏上某處出現亮、暗條紋的條件：頻率相同、振動步調相同的兩列光波產生亮暗條紋的條件如下：(1)亮條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是波長的整數倍或半波長的偶數倍．即：|PS1－PS2|＝kλ＝2k·eq\f(λ,2)(k＝0,1,2,3，…)說明：k＝0時，PS1＝PS2，此時P點位于光屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋或零級亮條紋，k為亮條紋的級次．(2)暗條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是半波長的奇數倍，即：|PS1－PS2|＝(2k－1)·eq\f(λ,2)(k＝1,2,3，…)說明：k為暗條紋的級次，從第1級暗條紋開始向兩側展開．注意：當頻率相同、振動步調總是相反的兩列光波疊加時，產生亮、暗條紋的條件與上面的情況恰好相反．3．干涉圖樣(1)單色光的干涉圖樣：如圖所示，干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋．(2)白光的干涉圖樣：中央條紋是白色的，兩側干涉條紋是彩色條紋．四、雙縫干涉條紋間距與波長的關系1．條紋間距是指相鄰亮條紋中心或相鄰暗條紋中心間的距離．由數學知識可得條紋間距公式為Δx＝eq\f(l,d)λ，其中l為雙縫到屏的距離，d為雙縫間的距離，λ為入射光的波長．2．兩相鄰亮條紋(或暗條紋)間距離與光的波長有關，波長越長，條紋間距越大．(1)對于同一單色光，條紋之間的距離相等，由該單色光的亮條紋和暗條紋組成．(2)白光的干涉條紋的中央是白色的，兩側是彩色的，這是因為：①白光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的復色光，且從紅光到紫光波長逐漸變短．②各種色光都能形成明暗相間的條紋，都在中央條紋處形成亮條紋，從而復合成白色條紋．③兩側條紋間距與各色光的波長成正比，條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋．例題1．如圖所示，水面上有一透明均質球，上半球露出水面，下半球內豎直中心軸上有紅、藍兩種單色燈（可視為點光源），均質球對兩種色光的折射率分別為和。為使從光源照射到上半球面的光，都能發生折射（不考慮光線在球內反射后的折射），若紅燈到水面的最大距離為，（1）求藍燈到水面的最大距離；（2）兩燈都裝在各自到水面的最大距離處，藍燈在紅燈的上方還是下方？為什么？例題2．用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚的折射率。實驗中用A、B兩個大頭針確定入射光路、C、D兩個大頭針確定出射光路，O和分別是入射點和出射點，如圖（a）所示。測得玻璃磚厚度為，A到過O點的法線的距離，M到玻璃磚的距離，到的距離為。（ⅰ）求玻璃磚的折射率；（ⅱ）用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續實驗，玻璃磚的截面如圖（b）所示。光從上表面入射，入射角從0逐漸增大，達到時，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上下表面的夾角。一、單選題1．用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關于該區域薄膜厚度d隨坐標x的變化圖像，可能正確的是（）A． B．C．D．2．“香爐初上日，瀑水噴成虹”是孟浩然在《彭蠡湖中望廬山》的描述彩虹的詩句，彩虹的形成原理可簡化為如圖，陽光由空氣射入球形水滴后，可分成顏色不同的單色光，其中、是射出的兩束單色光，則下列說法正確的是（

）A．彩虹的形成是光的干涉現象 B．光對水滴的折射率大于光C．在真空中，光的波長大于光 D．在水中，光的傳播速度大于光3．為了研究某種透明新材料的光學性質，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O的法線成θ角射入。CD為光學傳感器，可以探測光的強度。從AB面反射回來的光強隨入射角θ變化的情況如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．該新材料的折射率n<1B．該新材料的折射率n=1.25C．圖甲中若減小入射角θ，則反射光線和折射光線之間的夾角將減小D．圖甲中若減小入射角θ到0°，則光線將全部從AB界面透射出去4．柱狀光學器件橫截面如圖所示，右側是以O為圓心、半徑為R的圓，左側是直角梯形，長為R，與夾角，中點為B。a、b兩種頻率的細激光束，垂直面入射，器件介質對a，b光的折射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變，入射點從A向B移動過程中，能在面全反射后，從面射出的光是（不考慮三次反射以后的光）（

）A．僅有a光 B．僅有b光 C．a、b光都可以D．a、b光都不可以5．光導纖維技術在現代生產、生活與科技方面得以廣泛應用。如圖所示是一個質量均勻分布的有機玻璃圓柱的橫截面，B、C為圓上兩點，一束單色光沿AB方向射入，然后從C點射出，已知∠ABO=127°，∠BOC=120°，真空中光速c=3×108m/s，sin53°=0.8，cos53°=0.6。則（）A．光在該有機玻璃中的折射率為1.6B．光在該有機玻璃中發生全反射的臨界角為53°C．光在該有機玻璃中傳播速度為3×108m/sD．將該材料做成長300km的光導纖維，此單色光在光導纖維中傳播的最短時間為1×10-3s6．對如圖所示的圖樣、示意圖或實驗裝置圖，下列判斷正確的是（）A．甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B．乙圖是利用薄膜干涉來檢測玻璃板的平整程度，它是光在被檢測厚玻璃板的上下表面反射后疊加的結果C．丙圖是雙縫干涉原理圖，若到、的路程差是半波長的奇數倍，則處是暗紋D．圖丁中的、是偏振片，是光屏，當固定不動，繞水平轉軸在豎直面內轉動順時針90°后，上的光亮度不變7．1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質。1834年，洛埃利用平面鏡同樣在光屏上得到了明暗相間的條紋，該實驗的基本裝置如圖所示。水平放置的平面鏡MN左上方有一點光源S，僅發出單一頻率的光，平面鏡右側固定有豎直放置的足夠長的光屏，平面鏡所在水平線與光屏的交點為P，下列說法正確的是（）A．光屏上，P點上下均有條紋B．只將光屏右移，相鄰亮條紋間距變寬C．只將光源上移，相鄰亮條紋間距變寬D．只將光源的頻率變大，相鄰亮條紋間距變寬二、實驗題8．某同學用直角三角形玻璃磚做“測量玻璃磚折射率”實驗。四枚大頭針插入位置如圖1所示，把大頭針移掉后得到如圖2所示的部分光路圖。（1）為了取得更好的實驗效果，下列操作正確的是；A．選擇的入射角應盡量小些B．大頭針應垂直插在紙面上C．大頭針和及和之間的距離盡量小些D．畫三角形玻璃磚的輪廓線時，用筆緊貼玻璃磚表面畫線（2）請在答題紙中用黑筆完成光在玻璃磚中的光路圖，要求保留作圖過程的痕跡；并在入射點E處標出入射角i和折射角r。9．物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。（1）現用如圖甲所示雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長。①在組裝儀器時單縫和雙縫應該相互放置。（選填“垂直”或“平行”）②某次測量時，手輪上的示數如圖乙，其示數為mm。③為減小誤差，該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離Δx，而是先測量n個條紋的問距再求出Δx。下列實驗采用了類似方法的有A．《探究兩個互成角度的力的合成規律》的實驗中合力的測量B．《用單擺測重力加速度》實驗中單擺周期的測量C．《探究彈簧彈力與形變量的關系》實驗中彈簧形變量的測量④若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，如圖丙所示，測得第1條暗條紋中心到第5條亮條紋中心之間的距離為x，則單色光的波長。三、計算題10．如圖，邊長為a的正方形ABCD為一棱鏡的橫截面，M為