【高考物理】2026高考 导与练总复习物理一轮（基础版）第十四章 第2讲　小专题 光路控制含答案

【高考物理】2026高考导与练总复习物理一轮（基础版）第十四章第2讲小专题光路控制含答案第2讲小专题:光路控制平行玻璃砖、三棱镜和圆柱(球)对光路的控制项目结构对光线的作用平行玻璃砖玻璃砖上下表面是平行的通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向,但要发生侧移三棱镜横截面为三角形通过三棱镜的光线经两次折射后,出射光线向棱镜底边偏折圆柱(球)横截面是圆圆界面的法线是过圆心的直线,经过两次折射后向圆心偏折[例1]【平行玻璃砖对光路的控制】(2024·江苏连云港期末)如图所示,一束复色光从两面平行的玻璃砖上表面O点射入,进入玻璃砖后分成两束单色光a、b。下列说法正确的是()[A]玻璃中a光的波长大于b光的波长[B]玻璃中a光的速度小于b光的速度[C]从玻璃砖下表面出射的a、b光不平行[D]增加入射角θ,b光首先在玻璃砖下表面发生全反射【答案】B【解析】光从空气进入介质,a、b两束光入射角相等,a光折射角更小,根据折射率n=sinθ1sinθ2,可知玻璃对a光折射率较大,则a光频率较高,由c=λf可知,a光的波长较小,即玻璃中a光的波长小于b光的波长,故A错误;由v=cn,玻璃对a光的折射率较大,玻璃中a光的速度小于b光的速度,故B正确;因为玻璃砖上下表面平行,光线在玻璃砖下表面第二次折射时的入射角等于在上表面第一次折射时的折射角,根据光路可逆性知,第二次折射光线与第一次折射的入射光线平行,所以从玻璃砖下表面射出的两束光仍然平行,a、[例2]【三棱镜对光路的控制】(2023·全国乙卷,34)如图,一折射率为2的棱镜的横截面为等腰直角三角形△ABC,AB=AC=l,BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜,若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A,求M点到A点的距离。【答案】3-33【解析】由题意作出光路图如图所示。光线垂直于BC方向射入,根据几何关系可知入射角为i=45°;由于棱镜折射率为2,根据n=sinisinr有sinr则折射角为30°,∠BMO=60°,因为∠B=45°,所以光在BC面的入射角为θ=90°-(180°-60°-45°)=15°,根据反射定律可知∠MOA=2θ=30°,根据几何关系可知∠BAO=30°,即△MAO为等腰三角形,由正弦定理有MOsin30°=AOsin120°,即又因为△BOM与△COA为相似三角形,故有BMAC=MO由题知AB=AC=l,联立可得BM=33AC=33所以M点到A点的距离为x=MA=AB-BM=3-3[例3]【圆柱(球)对光路的控制】(2024·全国甲卷,34)一玻璃柱的折射率n=3,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】2+【解析】作出光路图如图所示,设光线在BC边的入射角为临界角β,则sinβ=1n=3cosβ=1-sin由几何关系得θ=β+α,则sinα=sin(θ-β)=sinθcosβ-cosθsinβ,光线射入玻璃柱时,由折射定律有sinθsinα=n又sinθ=hR,联立解得hR=(满分:50分)1.(4分)(2024·河北沧州一模)如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图。让光束从海水射向平行空气砖(忽略薄玻璃壁厚度)再折射出来,通过检测折射光线在不同盐度溶液中发生的偏移量d,进而计算出海水盐度。已知某一温度下,海水盐度变大引起折射率变大。下列说法正确的是()[A]一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则两束光不一定平行[B]一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光,则1光的频率更大[C]一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大,说明海水的盐度变大[D]一束单色光射向平行空气砖后偏移量变小,说明海水的盐度变大【答案】C【解析】光线经过空气砖左右两个表面发生两次折射后,出射光线与入射光线平行,故A错误;由题图可知,光线在左侧面折射时,光线1的折射角小,根据折射定律可知,光线1的折射率较小,频率较小,故B错误;由题图可知,光线1的折射率小,偏移量小,所以若一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大,说明折射率变大,即海水的盐度变大,若偏移量变小,说明海水的盐度变小,故C正确,D错误。2.(4分)(2024·四川宜宾期末)如图所示,等腰三角形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边反射后从ac边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,不考虑多次反射。下列说法正确的是()[A]甲光的频率比乙光的高[B]在真空中的传播速度,甲光比乙光的大[C]该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率[D]在棱镜内bc边反射时的入射角,甲光比乙光的大【答案】D【解析】根据折射定律和反射定律作出光路图如图所示,由图可知,乙光在棱镜ab边的折射角较小,根据折射定律可知乙光的折射率大于甲光的折射率,则乙光的频率高于甲光的频率,故A、C错误;不同频率的光在真空中的传播速度是相等的,故B错误;根据几何关系可知,光在棱镜内bc边反射时的入射角,甲光比乙光的大,故D正确。3.(6分)(2024·甘肃卷,10)(多选)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当θ=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是()[A]该材料对红光的折射率为3[B]若θ=45°,光线c消失[C]若入射光a变为白光,光线b为白光[D]若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直【答案】ABC【解析】根据几何关系可知,折射角为60°,故折射率为n=sin60°sin30°=3,故A正确;设临界角为C,则sinC=1n=13<12,故C<45°,若θ=45°,会发生全反射,光线c消失,故B正确;由于光线b为反射光线,反射角等于入射角,故当入射光a变为白光,光线b也为白光,故C正确;对同种介质,紫光的折射率比红光大,若入射光a变为紫光,折射角将变大,光线4.(4分)(2024·云南昆明阶段练习)某同学想要测量半径为R的透明半圆柱形玻璃砖的折射率,其截面为如图所示的半圆形。画一条通过横截面圆心O的直线PQ,用激光笔沿平行于PQ方向发出激光,从M点射入该柱体,∠POM=60°。光线从N点射出柱体,出射光线与PQ相交于C点,出射光线与PQ之间的夹角θ=30°。下列说法正确的是()[A]光线从M点射入玻璃砖折射角为30°[B]光线在N点从玻璃砖射出折射角为45°[C]透明半圆柱体玻璃砖对该激光束的折射率为6[D]激光束在该玻璃砖中传播速度变慢,频率变高【答案】C【解析】作出光路图,如图所示,设M点处入射角为i,折射角为γ,则有i=∠POM=60°,光线经过两次偏折后有2(i-γ)=30°,解得γ=45°,故A错误;由折射定律得n=sin60°sin45°=62,故C正确;由几何关系可知,光线在N点处的入射角为45°,折射角为60°,故B错误;激光束在介质中传播速度变慢,但是从一种介质传到另一种介质时5.(10分)(2024·广东中山模拟)如图所示,截面为直角三角形的玻璃砖ABC放置在水平面上,∠A=30°。一束频率为f的光沿平行于AB方向从AC边上P点射入玻璃砖,从BC边上的M点射出,且PC=MC,光在空气中的传播速度为c。求:(1)光在玻璃砖中的折射率及光射出玻璃砖的偏转角;(2)光在玻璃砖中传播的波长。【答案】(1)360°(2)3c3f【解析】(1)作出光路图如图所示,光射入玻璃砖的入射角为i=60°,由几何关系得α=30°,由光的折射定律可得,玻璃砖的折射率为n=sinisinα解得n=3,θ=60°,即光射出玻璃砖的偏转角为60°。(2)光在玻璃砖中的传播速度为v=cn,光在玻璃砖中传播的波长为λ=vf=36.(4分)(2024·山西阳泉开学考)如图所示,截面为直角三角形的玻璃砖放置在水平面上,其中∠B=30°,现有一束平行于BC边的单色光,从AB边上的中点D射入玻璃砖并从AC边射出,已知玻璃砖对该单色光的折射率为3,不考虑光线在玻璃砖内的多次反射,下列说法正确的是()[A]光在AB边的入射角为30°[B]光在BC边的入射角为30°[C]光垂直于AC边射入空气[D]增大光在D点的入射角,光可能在AB边发生全反射【答案】C【解析】如图所示,由于入射光平行于BC边,可知光在AB边的入射角为α=90°-30°=60°,故A错误;由折射率n=sinαsinβ=3,可得折射角β=30°,由数学知识可得光在BC边的入射角为i=60°,故B错误;由数学知识可知θ=30°,则∠EFC=90°,所以光垂直于AC边射入空气,故C正确;光在从光密介质射入光疏介质时才会发生全反射,故在AB7.(6分)(2024·广东二模)(多选)如图所示为一半圆柱形透明体的横截面,横截面的圆心为O,半径为R,P1为直径AB上的点,OP1=23R,透明体的折射率为2。现有一细光束MP1以入射角θ=45°从P1点射入半圆柱,则([A]细光束MP1经两次折射后会从弧面AB射出[B]细光束MP1经AB面折射,在弧面AB发生两次全反射后再从AB面射出透明体[C]细光束第一次射出透明体时的出射角为45°[D]细光束第一次射出透明体时的出射角为30°【答案】BC【解析】作出光路图如图所示,根据折射率表达式有n=sinθsin∠1,解得∠1=30°,则∠2=60°;在△P1OP2中,根据正弦定理有sin∠2OP2=sin∠3OP1,解得∠3=45°;设透明体的临界角为C,则有sinC=1n,可得C=45°,由于∠3=C,所以光束在P2点发生全反射;又由于OP2=OP3,可得∠5=∠4=45°,则光束在P3点也发生全反射,最后从AB面射出,故B正确,A错误。由于P1P2∥P3P4,∠P3P4B=∠2=60°,则P3P4光的入射角为30°,8.(12分)(2024·山东卷,15)某光学组件横截面如图所示,半圆形玻璃砖圆心为O点,半径为R;直角三棱镜FG边的延长线过O点,EG边平行于AB边且长度等于R,∠FEG=30°。横截面所在平面内,单色光线以θ角入射到EF边发生折射,折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。(1)求sinθ;(2)以θ角入射的单色光线,若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射,求光线在EF上入射点D(图中未标出)到E点距离的范围。【答案】(1)0.75(2)0<x≤239R【解析】(1)由题意,设入射光在三棱镜中的折射角为α,根据折射定律有n=sinθ由于折射光线垂直EG边射出,根据几何关系可知α=∠FEG=30°,代入数据解得sinθ=0.75。(2)根据题意作出单色光第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图如图所示。设临界角为C,有sinC=1n根据几何关系有DE=R-联立解得DE=239当光线入射点D向E点移动时,在圆弧AMB上的入射角变大,都会发生全反射,因此入射点D到E点的距离范围为0<x≤239 第3讲光的干涉、衍射和偏振情境导思科技日报记者2024年9月26日获悉,我国科研团队发布了厚度仅0.55毫米的AR眼镜,这副眼镜应用了“极致轻薄无彩虹纹碳化硅AR衍射光波导”科技成果。关于光的干涉与衍射问题,请思考:(1)光发生干涉和明显衍射的条件是什么?干涉条纹具有什么特点?干涉现象中明暗条纹如何确定?双缝干涉实验中条纹间距大小与什么有关?(2)光的衍射图样和干涉图样有何区别?1.(2024·广东潮州开学考)下列对光学现象的解释正确的是()[A]全息照相利用了光的衍射原理[B]光的色散现象利用了光的衍射原理[C]光在光纤中传播利用了光的全反射原理[D]照相机镜头表面镀有增透膜利用了光的偏振原理 【答案】C2.下列有关光的干涉现象的描述,正确的是()[A]在光的双缝干涉实验中,将入射光由绿光改为紫光,则条纹间距变宽[B]白光经肥皂膜前后表面反射后,反射光发生干涉形成彩色条纹[C]在光的双缝干涉实验中,若缝S1射入的是绿光,S2射入的是紫光,则干涉条纹是彩色的[D]光的干涉现象不能说明光是一种波【答案】B【答案】频率相同明暗等白彩ldλ相当小明暗考点一光的干涉现象如图所示,波长为λ的单色光照射到双缝上。两缝中心的距离为d,两缝S1、S2连线的中垂线与屏的交点为P0,双缝到屏的距离OP0=l,点P1为屏上的另一个亮点。试推导相邻两个亮条纹的中心间距的表达式。提示:设两缝与P1的距离分别为P1S1=r1,P1S2=r2,在线段P1S2上作P1M=P1S1,于是S2M=r2-r1。由于两缝之间的距离d远远小于缝到屏的距离l,所以,能够认为△S1S2M是直角三角形。根据三角函数的关系有r2-r1=dsinθ,另一方面x=ltanθ≈lsinθ,两式联立得r2-r1=dxl。当两列波的路程差为波长的整数倍,即dxl=nλ(n=0,±1,±2,…)时出现亮条纹,也就是说,亮条纹中心的位置为x=nldλ,相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx=1.双缝干涉(1)条纹间距公式。Δx=ldλ,对同一双缝干涉装置,光的波长越长,(2)亮、暗条纹的判断方法。如图所示,两振动步调一致的相干光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差为Δr=r2-r1。当Δr=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上P处出现亮条纹;当Δr=(2k+1)λ2(k=0,1,2,…)时,光屏上P2.薄膜干涉(1)形成原因。如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。(2)明、暗条纹的判断方法。两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍,光在薄膜中的波长为λ,在P1、P2处,Δr=kλ(k=1,2,3,…),薄膜上出现明条纹;在Q处,Δr=(2k+1)λ2(k=0,1,2,3,…),(3)薄膜干涉的应用——检查平面的平整度。如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检查平面是平整光滑的,我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检查平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。[例1]【明暗条纹的判断】(2024·江苏模拟)如图所示是双缝干涉实验装置,使用波长为400nm的紫色光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,在位于P点上方的P1点出现第5条暗条纹。现换用波长为600nm的橙色光源照射单缝,则()[A]P1处为亮条纹,P和P1之间有三条暗条纹[B]P1处为亮条纹,P和P1之间有两条暗条纹[C]P1处为暗条纹,P和P1之间有三条暗条纹[D]P1处为暗条纹,P和P1之间有两条暗条纹【答案】A【解析】使用波长为400nm的紫色光源照射单缝S,在P1点出现第5条暗条纹,则分别由S1、S2射出的光到P1点的路程差为s0=λ12×9=1800nm,此路程差等于橙色光波长的3倍,因此换用波长为600nm的橙色光源照射单缝,P1处为亮条纹,且P和P[例2]【条纹间距公式的应用】(2024·黑吉辽卷,4)某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是()[A]换用更粗的头发丝[B]换用红色激光照双缝[C]增大纸板与墙面的距离[D]减小光源与纸板的距离【答案】A【解析】由干涉条纹间距公式Δx=ldλ可知,换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮纹中央间距Δx变小,故A正确;换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮纹中央间距Δx变大,故B错误;增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮纹中央间距Δx变大,故C错误;减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮纹中央间距Δx,[例3]【薄膜干涉】(2023·山东卷,5)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【解析】由题知,C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,G增长的高度大于C增长的高度,则劈形空气层的厚度变大,且同一厚度的空气层向劈尖移动,则条纹向左移动。判断薄膜干涉条纹移动的方法盯住一个条纹,观察该条纹移动的方向。例如,盯住路程差Δr=5λ的条纹(假设这个条纹存在),当路程差发生变化时,这个条纹将朝着路程差依然满足Δr=5λ的位置移动。在空气劈尖薄膜干涉中,当楔角减小时,原干涉条纹所在处相干光的路程差减小了,所以该条纹就向着路程差增加的方向移动,如图,条纹将朝着背离楔角的方向移动。考点二光的衍射和偏振现象1.对光的衍射的理解(1)波长越长,衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象,只是明显与不明显的差别。(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况,只有在光的波长比障碍物小得多时,光才可以看作是沿直线传播的。2.单缝衍射与双缝干涉的比较项目单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等,中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹最亮,两边变暗条纹清晰,亮度基本相同相同点干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹3.光的干涉和衍射的本质光的干涉和衍射都属于波的叠加,从本质上看,干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理,都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波,在屏上叠加形成的。4.光的偏振(1)自然光与偏振光的比较。类别自然光(非偏振光)偏振光光的来源从普通光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内,光沿任意方向振动,且沿各个方向振动的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内,光沿特定方向振动(2)偏振光的应用:加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。[例4]【单缝衍射】(2024·江苏扬州模拟)用一束红色激光照射单缝,光屏上出现的现象如图所示,下列操作可使中央亮条纹变宽的是()[A]增大激光束的宽度 [B]减小单缝的宽度[C]减小屏到单缝的距离 [D]改用绿色激光照射【答案】B【解析】单缝衍射中央亮条纹的宽度和亮度与单缝的宽度有关,单缝宽度越窄,亮度越弱,衍射现象越明显,则中央亮条纹的宽度越宽,但与激光束的宽度无关,故A错误,B正确;减小屏到单缝的距离,中央亮条纹变窄,故C错误;改用绿色激光照射,因波长变短,衍射现象变得不明显,则中央亮条纹变窄,故D错误。[例5]【单缝衍射与双缝干涉的比较】(2022·山东卷,10)(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是()[A]图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射[B]遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度增大[C]照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大[D]照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹【答案】ACD【解析】双缝干涉条纹是均匀的,所以题图乙是双缝干涉条纹,但也发生了衍射现象,选项A正确;遮住一条狭缝,就只能观察到单缝衍射现象,狭缝宽度增大时,衍射现象减弱,题图丙中亮条纹宽度减小,选项B错误;照射两狭缝时,发生双缝干涉,根据Δx=λdL可知,当增加L时,题图乙中相邻暗条纹中心间的距离增大,选项C正确;照到双缝的光是由一束光经单缝衍射后形成的,两光的相位相同,根据相干条件可知,|S2P-S1P|=(2n+1)λ2(n=0,1,2,…)时,P点一定是暗条纹[例6]【光的偏振】(2024·陕西西安期末)用图示实验装置演示光的偏振现象,光源白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示,下列说法正确的是()[A]光源发出的光是纵波[B]偏振片Q起到检偏的作用[C]光束Ⅱ中光振动方向与透振方向垂直[D]将偏振片P以光传播方向为轴转过45°,光束Ⅲ将消失【答案】B【解析】白炽灯发出的光为自然光,光是横波,故A错误。通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定的方向振动,这种光叫偏振光,因此偏振片P有起偏的作用;旋转偏振片Q,能根据偏振片Q后的光束Ⅲ强度的变化判断光束Ⅱ是不是偏振光,所以偏振片Q起到检偏的作用,故B正确。通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,沿着与透振方向平行的方向振动,故C错误。白炽灯发出的光沿轴线通过偏振片P后变成偏振光,将偏振片P由图示位置旋转90°的过程中,光屏上光的亮度逐渐变暗,当偏振片P与偏振片Q垂直时,光屏没有亮度,则将偏振片P以光传播方向为轴转过45°,光束Ⅲ没有消失,故D错误。(满分:60分)对点1.光的干涉现象1.(4分)(2024·黑龙江哈尔滨一模)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是()[A]换用了波长更短的单色光[B]适当减小了双缝到光屏之间的距离[C]适当增大了双缝之间的距离[D]换用了频率更低的单色光【答案】D【解析】从题图甲到题图乙条纹间距变大,根据Δx=ldλ可知,可能是换用了波长更长(或者频率更低)的光,也可能适当增加了双缝到光屏之间的距离,也可能适当减小了双缝之间的距离,故选项A、B、C错误,2.(4分)(2025·内蒙古高考适应性考试)增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图,入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片,反射光2和3在P处相干减弱,则2和3在P处的光振动图像可能为()[A][B][C][D]【答案】C【解析】由题图可知,2和3两束光传播方向相同,在P处相干减弱,所以两束光在P处振动方向相反,并且两列波的相位差恒定,可知C正确。3.(6分)(2024·山东临沂阶段练习)(多选)光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,下列说法正确的是()[A]图甲中上板是待检查的光学元件,下板是标准样板[B]若换用频率更大的单色光,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变窄[C]若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了凹陷[D]用单色光垂直照射图丁中的玻璃上表面,得到的条纹是等间距的同心圆环【答案】BC【解析】上板是标准样板,下板是待检测板,故A错误;频率越大的单色光,其波长越小,因此若换用频率更大的单色光,其他条件不变,根据Δx=ldλ可知,题图乙中的干涉条纹变窄,故B正确;题图丙中条纹向左弯曲,说明亮条纹提前出现,应是被检查的平面在此处出现了凹陷所致,故C正确;题图丁装置中的空气膜厚度由中心向边缘增加得越来越快,则亮条纹逐渐变窄,因此得到的是由中心向边缘宽度逐渐变窄的明暗相间的同心圆环,4.(6分)(多选)如图,用频率为f的单色光垂直照射双缝,光屏上O处为中央亮条纹,P点是O上方第三条亮条纹中心,已知双缝间距为d,双缝到光屏的距离为L,真空中的光速为c,下列说法正确的是()[A]无论用哪种色光照射,O点均显示亮条纹[B]OP之间的距离为3[C]若增大双缝到光屏的距离L,条纹间距变小[D]若换用频率更大的单色光照射双缝,O点上方第三条亮条纹中心在P点上方【答案】AB【解析】由于O点到双缝的光程差为零,所以各种色光在O点均为亮条纹,故A正确;由题意可知,O、P之间的距离为OP=3Δx=3λLd=3cLfd,故B正确;根据Δx=λLd可知,若增大双缝到光屏的距离L,条纹间距变大,故C错误;若换用频率更大的单色光,波长变小,则条纹间距减小,O点上方第三条亮条纹中心在对点2.光的衍射和偏振现象5.(4分)(2024·江苏卷,2)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗,现在将手机屏幕旋转90度,会观察到()[A]两镜片都变亮[B]两镜片都变暗[C]两镜片没有任何变化[D]左镜片变暗,右镜片变亮【答案】D【解析】立体影院的特殊眼镜利用了光的偏振原理,其镜片为偏振片。用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗,则此时手机液晶屏幕发出的光线的振动方向与左镜片的透振方向一致,与右镜片的透振方向垂直,故将手机屏幕旋转90度后,左镜片变暗,右镜片变亮,故选D。6.(4分)(2024·江苏南通一模)如图所示,挡板上安装有宽度可调的一条狭缝,缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝,狭缝宽度从0.8mm调整为0.4mm,光屏上可能呈现()[A]图样①变化为图样②[B]图样②变化为图样①[C]图样③变化为图样④[D]图样④变化为图样③【答案】D【解析】①和②为双缝干涉实验的图样,故A、B错误;用单色平行光照射狭缝,当缝调到很窄时,尽管亮条纹的亮度有所降低,但是宽度反而增大了,故可能呈现图样④变化为图样③,故C错误,D正确。7.(6分)(2024·福建福州期末)(多选)某实验小组在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后,得到如下四幅图样,下列有关说法正确的是()[A]甲是单缝衍射图样[B]乙是双缝干涉图样[C]丙是小圆孔衍射图样[D]丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样【答案】CD【解析】单缝衍射与双缝干涉图样的区别是:前者是中间亮条纹明且宽大,越向两侧宽度越小,后者明暗条纹相间且宽度相等,则题图甲是双缝干涉图样,题图乙是单缝衍射图样,故A、B错误。单色光照射小圆孔做衍射实验时,中央较大的区域内是亮的,周围是明暗相间的圆环,条纹间距也不等,亮度向外逐渐变暗;而“泊松亮斑”的中间是一个比较小的亮点,亮度向外逐渐变亮,可知题图丙是小圆孔衍射图样,题图丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样,故C、D正确。8.(4分)(2024·山东卷,4)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()[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【答案】C【解析】若a、b