光学（抢分专练）解析版-2026高考物理冲刺复习

专题15光学

ONEI

【命题解读】

光学部分多以选择题形式出现，有时也以计算题（或实验题）的形式考查，一•般每年都考，选择题主要考

查学生对光学现象（光的干涉、衍射等）原理的理解，计算题主要考查用数学知识解决几何光学问题（折

射、全反射等）。

【命题预测】

2026年高考主要还会考查光的折射定律和全反射的知识，因涉及光路图，需要用数学知识解答，对于光的

干涉的题目出现的频次有所增加，需要考生有所重视，题目的情境从“直接给出光路特点，边角关系，向”

将已知条件放在实际情境中进行过渡，更深层次考查学生的阅读能力，理解能力，从“解题”向“解决问

题”进行转变。

TWOt幽颜2押

A题型01光的折射

1.（2026•河北石家庄•一模）高空中悬浮的六角形冰晶是形成“日晕”等大气光学现象的关键因素。如图所

示，一束太阳光入射至一六角形冰晶的表面，经折射后从侧面射出，已知图中。为红光，力为紫光。下列光

路示意图可能正确的是（）

【答案】B

【详解】同种介质对不同色光的折射率不同，紫光频率大于红光，因此冰晶对紫光（〃）的折射率大「对红

光（。）的折射率，即为〉%，紫光偏折程度更大、侧移量更大。

光从空气进入冰晶时，折射率越大，折射角越小，越靠近法线，因此冰晶内部紫光（6）比红光更靠

光从冰晶射出到空气时，折射率越大侧移量越大，因此最终出射后，红光（。）偏折小、位置靠下，紫光

（/>）偏折大、位置靠上。

故选Bo

2.（2026•安徽•一模）布儒斯特帝是由英国物理学家大卫•布儒斯特于1815年发现的。布儒斯特角在光学、

电子学、声学等领域都有广泛的应用。当光从空气中以某一入射角射入介质时，反射光与折射光互相垂直,

这个角度就叫布儒斯特角。某介质的折射率为G，其布儒斯特角为（）

A.30°B.45°C,60°D,90°

【答案】C

【详解】设入射角为i，反射角为，，折射角为7,由反射定律有i=r

••

由折射定律〃=史上且y+i'=90。

sin/

解得，=60。，故C止确。

故选C。

3.（2026•贵州・模拟预测）为了提高光刻机的分辨率，可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，从而

改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时，从透镜组一侧射入光线，入射角为

4,折射角为。2,如图所示。该光在空气中的波长为义，将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平

面之间充入超纯水，超纯水折射率为〃，保持折射角不变，入射角变为耳，则（）

A.该光在超纯水中的波长大于2B.该光在超纯水中的波长小于4

nn

c.D.4>&

【答案】D

【详解】AB.设光在超纯水中的波长为7,光的频率为/，则有c=2/,v=Xf,//=-

V

解得，=（,故AB错误；

sin。

CD.根据题意，透镜组的折射率％=r

sin”

透镜组相府于超纯水的折射率〃相=2=嚅

nsinUy

联立得期"=«>I

以」'sinq

则4>4,故C错误，D正确。

故选D。

4.（2026•云南昭通•二模）水晶球可以起到装饰和美化环境的作用。现有一个质量分布均匀的透明“水晶

球”，如图甲所示。如图乙所示，"水晶球''的直径为15cm,并标记了其中一条水平直径对应的两端点力、

用激光沿平行直径力。〃方向照射“水晶球”，发现当激光射到“水晶球”上的。点且入射角7=60。时，激

光在球内经过一次反射后恰能从。点再次平行直径/。8从“水晶球”射出。已知光在真空中的传播速度为

3xl0Km/So下列说法正确的是（）

A.该“水晶球”的折射率为逅

2

B.光线经过一次折射对应的折射角为45。

C.光在“水晶球”中的传播时间为1.5x10"s

D.若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变大

【答案】C

【详解】AB.根据对称性和光路可逆性作出光路图如图所示

根据几何关系可知尸=60。，J=y'=30°

则该“水晶球”的折射率为"瑞"翳"6'故AB错误;

C.由几何关系得CB=BD=2Rcosy=y^R

光在“水晶球”中的传播速度为v==~=~7j

光在“水晶球”中的传播时间为/=坦土丝=竺=誓9s=L5xlO-9s,故c正确；

vc3x10

D.当换用入射光的波92短时，则光的频率较大，光的折射率较大，由丫=£可知，光在“水晶球”中的传

n

播速度变小，故D错误。

故选C。

5.（2026•江西•一模）人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体OO,共轴，

平行光束宽为。，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，汇聚在轴线上的P点，其中夹角a=30。，折射

率为正，则平行光束的宽度。为（示意图未按比例画出）（）

A.—RB.—R

22

C.立RD.6火

【答案】C

【详解】如图所示

D

由几何关系可知，入射角为〈in,•-5-2

R2R

由折射定律孚■=〃，i=r+5

sinr2

解得r=30。,/=45°

所以D=6R

故选C。

6.（2026•江西•二模）当一束光的反射光与折射光垂直时，对应的入射角称为布儒斯特角。布儒斯特角通

过控制光的偏振态，在需要高精度偏振控制或低反射干扰的场景中发挥关键作用。如图所示，截面为矩形

的玻璃砖的厚度L=3cm,若某波长为入的单色光从上表面射入，入射角/・=60。，反射光与折射光刚好垂直。

已知普朗克常量为爪光在真空中的传播速度为c,求：

⑴该单色光的能量子£的值（用人力、。表示）：

（2）该玻璃砖的折射率〃；

（3）以下表面射出玻璃砖的光线相对J•入射光线的侧移距离九

【答案】⑴与

A

⑵石

（3）5/3cm

【详解】（1）根据光子能量公式£=加，c=2v

解得该单色光的能量子为£崂

（2）由题意知反射光与折射光垂直，根据几何关系可知入射角i与折射角〃之和为90；，即i+r=W

已知/=6（r,则折射角r=30\根据折射定律«=—

sinr

代入数据得〃=百

（3）光线穿过平行玻璃砖发生侧移，设玻璃砖厚度为L,折射角为入射角为/o光在玻璃砖内的路

径长度s=—

cosr

侧移距离d为入射光线延长线与出射光线间的垂直距离，由几何关系可得d=ssin（—）二到J'）

COS/,

3xsin63

代入£=3cm,j=6（F,〃=30°,得d=（°Z°）cm=73cm

cos30

A题型02光的折射与全反射综合问题

7.（2026湖南长沙•模拟）小雅同学在家中发现小时候玩的玻璃半球镇纸，于是取出玻璃半球镇纸并利用

所学的光学知识来探究该玻璃半球的光学性质。他将玻璃半球放在透明薄玻璃板（厚度不计）上，用铅笔

画出其底面圆的轮廓并记录了圆心O和半径,然后将玻璃半球重新放于所画的圆内。玻璃半球面最高点

为P，光速在真空中的传播速度为实验一：用激光笔（可发出细光束）从图中截面圆上任一方向正对O

点发射光线，发现光线与直线夕。成30。角时，底面刚好无光线射出。实验二：用激光笔在底面从距离。点5

的必点向半球面上任意一点发射光线。不考虑光线在玻璃球中的多次反射，下列说法正确的是（）

A.光线在玻璃球中的速度为:c

B.该玻璃半球的折射率为2

C.实验一中，在截面圆上看到所有亮度最大的光点所占的弧长为弓

D.实验二的所有光线中，在玻璃半球中传播的最长时间为?

【答案】B

【详解】B.在实验一中，光线正对。入射，方向不变，到达底面。点时恰好发生全反射，此时入射角等于

临界角C=30。

根据全反射临界角公式sinC=，

n

解得〃=2,故B错误；

A.光线在玻璃球中的速度为x£=；,故A错误；

C.只有当入射角30。时，才会发生全反射，光线反射回半球面形成亮斑，亮斑对应的圆心角为：

180n-2x30n=I20n

弧长12黑00x2万/?=2等乃R,故C错误；

R

D.实验二中，入射角刚好等于临界角时发生全反射，由正弦定理，得工二R

sin30°sina

解得a=90。

如图所示

实验二的所有光线中发生全反射后再从玻璃球底端射出的传播距离最长，即传播时间最长，最长时间为

RRR

'—十百=土A竺R,故D错误。

2

故选

8.（2026・四川凉山•二模）中空玻璃具有隔热、隔音、节能、防结露等优势，在建筑和交通领域有广泛应

用。某特种双层中空玻璃窗由两层厚度均为6mm的玻璃片和中间的空气层（可视为真空）组成。一束单色

光以入射角i=60。从空气斜向下射入竖直方向的左层玻璃片，最终从右层玻璃片射出。已知该电色光在此玻

璃中的折射率为〃=1.5,光在真空中的传播速度c=3.0xl（）Xm/s。下列说法正确的是（）

A.该光线在左层玻璃片中传播的时间为3指xl0-”s

B.若增大入射角"光线有可能在左层玻璃片的右表面发生全反射，不会到达右层玻璃片

C.若换用折射率更大的单色光沿着原路径入射，在左层玻璃片的出射点相对于入射点偏移的竖直距离

会减小

D.若换用折射率更大的单色光沿着原路径入射，光在空气层中的传播时间会减少

【答案】C

【详解】A.根据折射定律〃=亚

sinr

代入i-60〃=1.5,得sinr='山6°=—,cosr-

1.533

玻瑙厚度d=6mm=6xl0-3m,光在玻璃中的速度v=£,光在左玻璃中传播路程£=’,传播时间

ncosr

Lnd1.5x6x10-33瓜

vccosrc8n2,故A错误；

3xl0sx—

3

B.左玻璃右表面的入射角等于左表面的折射角「，由折射定律sin〃=2*《」=sinC

nn

即，WC,不可能发生全反射，故B错误；

••

C.出射点相对入射点的竖直偏移置Ay=dtanr,若〃增大，由sin〃=2U,i不变，则sin/•减小，〃减小,

n

tanr减小，因此纣减小，故C正确；

D.平行玻璃界面出射光线与入射光线平行，因此空气层中光线与法线（水平方向）的夹角恒等于"空气

层水平厚度固定，因此光在空气层的路径长度〃=与（。为空气层水平厚度），与〃无关，空气层（可

cos/

视为真空）光速为C,所以光在空气层中的传播时间不变，故D错误。

故选C。

9.（2026•浙江宁波•二模）某种柱状透明工艺品的截面形状如图所示，力。、80为夹角60。的平面，底部408

为半径为/?的一段圆弧，其对应的圆心角也为60。，圆心在/408的角平分线。。延长线上。一束单色平行

光沿与O月面成45。角的方向斜向下射向6M面，经CM折射进入该柱状介质内，已如介质折射里为北，不

考虑二次反射。要使底部弧面力力4没有光线射出，勿面应该至少盖住的距离为（）

A.J-/?B.J-RC.D.\-R

V3V333

【答案】A

（详解】求OA面的折射角：入射九与OA面成45。，因此入射角（入射光线与法线夹角）

/=9（r-45°=45e

根据折射定律〃二皿

smr

代入〃=41

出.sin45"1

得：sinr=—y=—="

即：有=30°

由于。。是/力。4（60,）的角平分线，则,力00=30°,可推出所有折射光线平行于08c

求全反射临界角：要使弧面无光线射出，光线需在弧面发生全反射。全反射临界角。满足sinC=：=j

得C=45。

即弧面入射角a245。时发生全反射。

几何关系求解04盖住的长度：圆弧圆心。在延长线上，半径为R，对刚好发生全反射的临界点，由几

叵RL

A•sin45°2

何关系（折射光线平行08,入射角等于45°）结合正弦定理“J得：0M=.-=-^=R

sin60。3\3

因此04面至少盖住的距离为J|R,故选A。

10.（2026・重庆渝中•模拟预测）如图所示，三棱镜44。的截面为等腰直角三角形，其底边8c水平，

AB=L。一束平行于5c边的光线射到边上的某点。，光线经底边4C反射后从4C边上尸点（图中未

国出）射出，小考虑多次反射光线。已知该棱镜的折射率〃二无，真空中的光速为J卜列说法止确的是

无论4。等于多少，出射光线一定不平行于入射光线

从4。间不同点入射的光在棱镜中传播时间不同

当!▲时，从力C射出的点距离C点距离为七叵4

33

当4。=?人时・，光在棱镜中运动的时间为过2

【答案】C

【详解】A.九路图如图所示

A

由反射定律可得4=自

由几何关系可得4=弓

由折射定律〃=亚

sinr

可得i=45。

因为三棱镜48c的截面为等腰直角三角形，可得N8=NC=45'

由此可知入射光线平行于4C,出射光线也平行于4C,入射光线平行于出射光线。因此无论等于多少,

出射光线一定平行于入射光线，A错误；

••

BD.根据折射定律〃=吗

sin弓

葩?得弓二30°

由光路图可知，光线在三棱镜中运动的光程为5=

G点是。点关j,BC的对称点»因此S=$DE+$EF=$GE+$£F=§GF

由几何关系有s〃尸=S,48=L

光程S=,防=上"_=率

cosr23

光线在三棱镜中运动的速度V=£="c

n2

运动时间/=e=3匝

v3c

因此，从80间不同点入射的光在棱镜中传播时间是相同的，当时,光在棱镜中运动的时间为汉2,

33c

BD错误:

C.设从AC射出的点距离。点距离FC=

由几何关系可知M=U='BH=BG+GH=BD+GH=¥+FH3,2=YL

联立上式可得工=生且L,C正确;

3

故选C。

11.（多选）（2026•福建•模拟预测）如图所示，“液导激光”是一项新型的激光加工技术，其原理是利用稳

定的液柱引导激光，通过全反射实现激光传输。已如液柱的折射率为〃，激光从液柱射向空气时发生全反射

的临界角为C,则（）

A.临界角C满足smC=：

B.若改用折射率更大的某种液体，临界角将变小

C.激光在液柱中传播时的频率与空气中的不同

D.改用频率更低的激光沿原来方向照射也一定能实现“液导激光”

【答案】AB

【详解】A.激光从液柱射向空气刚好全反射时，临界角满足sinC='，故A1E确；

n

B.折射率越大，临界角越小，故B正确：

C.激光在液柱中的频率由光源决定，与介质无关，故C错误；

D.光的频率越低，在介质中的折射率越小，越不容易发生全反射，不一定能继续实现“液导激光”，故D错

误。

故选AB。

12.（2026•山东淄博•一模）用光学显微镜观察样品时;显微镜部分结构示意图如图所示，样品P等效为点

光源，上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心。恰好位于样品正上方，物镜下表面与盖玻片上表面平行，它

与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时，入射角为。。已知物镜、

盖坡片的折射率均为〃二盖坡片厚度为4,物镜半径为44,不考虑光的多次反射。

（1）为使样品发出的光能离开盖玻K上表面射入空气，求，应满足的条件;

（2）若。=30。，沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离，使光在物镜球面上恰好发生全反射，求物镜与

盖玻片间的距离心

【答案】（1）夕＜45°

(2)14匹91

3

【详解】（1）发光从盖玻片射入空气时发生全反射的临界角为C,已知盖玻片的折射率为〃=应，则有

•厂1点

sine=­=—

n2

解得C=45"

所以为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，夕应满足的条件为。＜45L

（2）P点发出的光依次经过盖玻片、空气、物镜，最后在物镜球面上恰好发生全反射的光路图如图所示:

由折射定律有〃=曰=血

sin夕

解得a=45'

由广物镜、盖玻片的折射率均为〃=&,所以光线由空气射入物镜时的折射角为45。；光线在物镜球面上恰

好发生全反射，说明光线与球面法线（即半径。力）的夹角恰好为临界角，BP/?=C=45n

所以由几何关系可得y=60°,,_15。

r……八，4Jsini

则有XAB=4dcos/=dtan。+htana+------

tan/

代人数据解得物镜与盖玻片间的距离为力=92nE

3

13.（2026•河南濮阳,一模）某公园的圆桶形景观水池的半径为R,在池底的中心P有•个点光源，点亮后

4

刚好能将整个水面照亮，已知水对光的折射率为W，求:

（1）池中水的深度;

（2）将点光源移到池底的边缘时，水面照亮区域的面枳o

【答案】（[）*R

【详解】（1）点光源刚好能将整个水面照亮，说明点光源发出的光线刚好在水池的边缘处发生全反射，作

出光路图，如图所示：

设临界角为。，则有sinC=L1=]3

n4

R

X由几何关系有sinc=7代+,

联立解得池中水的深度为h也R

3

（2）将点光源移到池底的边缘时，在水面照亮的区域为两个半径为R的半圆的叠加区域，其俯视图如图所

示：

由几何关系可知，叠加区域的扇形对应的圆心角为120",所以水面照亮的区域面积为

c(120°1戌•

S=(3--6-0-。XTZR—2Rsin60}x2=I--3-----2-}R

14.(2025•陕西西安•二模)为了增强鱼缸的视觉效果，可以在缸内安装LED灯带，灯带工作时，缸内的

光线分布会发生变化，使整个鱼缸呈现出绚丽多彩的光影效果。一个长方体玻璃鱼缸48cO-48'C'Q'的棱

AB、44'和力。的长度分别为30cm、50cm和100cm,在鱼缸内紧贴棱4c安装一灯带尸。，灯带可发出某

种单色光，灯带左端点尸距4点的距离为40cm,右端点。恰好位于C点，将该鱼缸内装满其种透明液体,

液而正好与角缸卜表面相平.打开灯带后,灯带上左端点尸发出的光恰好在/点发牛全反射，角缸玻璃的

厚度可以忽略不计，灯带可看作一线光源，sin53°=0.8,cos530=0.6,求：

A1O，

C

(1)咬液体的折射率

(2)从鱼缸上面观察液体表面上能被光带照亮的面积S(兀取3)0

【答案】(1)1.25

(2)3600cm2

【详解】(1)作出尸点发出的过力点的光线，光路图如图1所示，P点发出的光恰好在力点发生全反射,

则此时入射角为临界角C,根据匚何关系可得tanC=IRP=S40c^m=；4

AB30cm3

解得C=53。

由全反射临界角满足sinC='

解得〃=1.25

图1

(2)当入射到液体上表面的光线入射角大「或等于临界角C=53。时会发生全反射，光线将不能射出液面,

即不能照亮液面，如果液面足够大，。点发出的光能照亮的范围为一圆形

根据几何关系可知圆的半径为R=40cm

因为光带紧贴棱8C，又因为棱44的长度为50cm,大于圆的半径R,则P点能照亮的形状为如图2所示的

半圆形灯带尸。可看作多个点光源，右端点。恰好在。点，则整个灯带能照亮的形状如图3所示

照亮部分扇形AM面积为S=Lx3x40&m?=1200cm?

44

22

矩形MNDE面积为S2=EDxR=(]()()-40)x40cm=2400cm

照亮的总面积为S=S+邑=3600cm2

D

图2图3

“题型03光的干涉、衍射和偏振

15.(2026•江苏南京一•模)将铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的肥皂膜，竖直放置时观察到

彩色条纹如图所示。彩色条纹的形成原因和变化情况是()

A.彩色条纹是太阳光衍射形成的

B.彩色条纹是太阳光折射形成的

C.随着肥皂水向下流动，肥皂膜上端的彩色条纹会逐渐向下移动

D.随着肥皂水向下流动，肥皂膜的彩色条纹会逐渐变为上密下疏

【答案】C

【详解】AB.肥皂膜的彩色条纹是薄膜干涉现象，是肥皂膜前后两个表面的反射光发生干涉形成的，AB

错误；

C.竖直放置的肥皂膜受重力作用，肥皂水会向下流动，同一级干涉条纹对应肥皂膜的同一厚度：随着肥皂

水向下流动，同一厚度的位置整体向下移动，因此肥皂膜上端的彩色条纹也会逐渐向下移动，c正确；

D.随着肥皂水向下流动，形成上薄下厚的楔形结构。在薄膜的上部，由于膜较薄且厚度梯度小，即厚度变

化缓慢，导致光程差随高度变化慢，因此条纹间距较疏。而在薄膜的下部，膜较厚且厚度梯度大，即厚度

变化加快，光程差变化速率提升，因此条纹间距逐渐变密。所以，肥皂膜干涉条纹呈现上疏下密的现象，D

错误。

故选Co

16.（2026•重庆渝中•模拟预测）如图所示，摄影师利用微距相机透过微距镜头可以拍摄到形状各异的雪花

图像，图像中有一种彩色雪花，该雪花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹。下列情景中与雪

花呈彩色花纹原理相同的是（）

A.光导纤维内芯和外套的材料选择

B.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹

C.通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察FI光灯，可以看到彩色条纹

D.看立体电影需要戴上特殊眼镜

【答案】B

【详解】A.图像中有一种彩色雪花，该雪花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹，这属于光的干

涉现象，利用光导纤维传递信息，实现光纤通信，是全反射现象，原理与雪花呈彩色花纹的原理不相同，

故A错误；

B.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹是光的干涉，原理与雪花呈彩色花纹的原理相同，故B正确；

C.通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察FI光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，原理与雪花呈彩色

花纹的原理不同，故C错误；

D.电影院放映3D影片，佩戴立体眼镜，形成立体效果，是光的偏振，原理与雪花呈彩色花纹的原理不相

同，故D错误。

故选Bo

17.（2026・河北保定•一模）某照相机的透镜表面镀有一层折射率为1.25的透明介质薄膜，可以利用光的

干涉减弱玻璃表面的反射光，增强透射光，如图所示，为了使玻璃透镜对人眼和感光物质敏感的黄绿光（真

空中波长为555nm）产生极大的透射，薄膜的厚度最小为（）

空气勺=1

薄膜〃2=1.25

玻璃透镜〃3=1-5

A.55.5nmB.11InmC.138.75nmD.222nm

【答案】B

【详解】设黄绿光在薄膜中的波长为才，光由空气射入薄膜频率不变，由y=N/和丫=£得

n

y_1

w二万w

则j=4=^U;l=444nm

n1.25

为了使透射光最强，须使薄膜上下两个表面反射的光相消，薄膜的厚度须满足2d=（2〃+l）日

（"=0,1,2,....）

当〃=0时，薄膜厚度最小，所以薄膜厚度最小为4,m=&=lllnm

4

故选Bo

18.（2026•福建厦门•二模）在进行光学实验时，用光传感器测最光屏不同位置的光照强度，可以更好地研

究光的传播规律。。、力两束单色光分别经过同一双缝干涉装置、同一单缝衍射装置后，利用光传感渊得到

四幅光屏上不同位置的光照强度分布图像，己知两束光的波长关系为4>4,每幅图像中相邻两虚线之间

的距离相同，则。光通过双缝干涉装置后得到的光照强度与位置关系的图像为（）

AC

B.

位置

【答案】A

【详解】双健干涉的特点是等间距、相邻亮纹宽度和亮度近似相等；单缝衍射的特点是中央亮纹最宽最亮,

两侧亮纹宽度、亮度逐渐减小。因此选项C、D是单缝衍射图像，不符合题目要求。双缝干涉的条纹间距

公式为入丫=9

a

同一双缝装置中，L（缝屏间距）和"（双缝间距）固定，波长4越大，相邻亮纹的间距—越大。己知

%因此。光的干涉条纹间距更大、条纹更稀疏。

故选Ao

19.（2026・江宁•一模）靖莓的果皮里并没有赭色色素，;所以呈现为赭色是由于藩薪表面有一层蟒质结构

层。蓝光在蜡质结构层（可视为一层薄膜）里、外两个表面的反射光干涉加强。已知蓝光的频率为打蜡质

结构层的折射率为〃，光在真空中的传播速度大小为c，不考虑半波损失，则蓝建表面的蜡质结构层厚度可

能为（）

V

A.B.—C.六D.—

4/八，2nv4cn2cn

【答案】B

【详解】蓝光在真空中波长人=£,进入折射率为〃的蜡质层后，波长变为4=4c

vnv

不考虑半波损失时，设蓝蒋表面的蜡质结构层厚度为d,蜡质层上下表面反射光的光程差为2d,干涉加强

要求光程差等于介质中波长的整数倍，即2d=〃4（==1,2,3…）

kc

联力得厚度表达式d=(攵=1,2,3…)

2nv

当上=1时，d=--

//?!/

故选B。

20.（2026・天津红桥•一模）现阶段我国在光学和量子通信领域处于世界领先水平，下列有关说法正确的是

()

A.图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发

亮

B.图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小

C.图3所示的雷达测速利用了康普顿效应

D.图4所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由薄膜干涉现象引起的

【答案】D

【详解】A.自然光经第一个偏振片后成为线偏振光，第二个偏爽片透振方向与第一个垂直，线偏振光无法

通过，光屏不发亮，故A错误：

B.光导纤维利用全反射传输光，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，因此内芯折射率大于外套折射率，

故B错误；

C.雷达测速通过发射电磁波，接收运动车辆反射的电磁波，根据多普勒效应（反射波频率变化）计算车速，

故c错误；

D.镜头表面的增透膜发生薄膜干涉，抵消大部分可见光反射，剩余紫光反射形成淡紫色，属于光的干涉现

象，故D正确。

故选D。

21.（多选）（2026•重庆沙坪坝•模拟预测）用甲图所示的装置可以检测微小的温度变化。平凸透镜放在固

定框架上，平整玻璃板固定在金属柱上，平凸透镜和玻璃板间留有空气隙。用波长为久的激光从上方垂直

于玻璃板照射，可观察到“牛顿环”干涉图样如乙图。当环境温度变化时，因为热胀冷缩效应金属柱的高度

会有微小变化而其他部分的尺寸变化可忽略不计，于是干涉图样将发生相应变化。下列说法中正确的是

（）

平凸透镜

I玻璃板|

金属柱

甲乙

A.当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向外移动

B.当环境温度升高时，干涉图样中的环形条纹将向内移动

C.若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了l（U

D.若从图样中心新产生10个完整亮纹，则金属柱的高度变化了5/1

【答案】AD

【详解】AB.温度升高时，金属柱热胀伸长，带动玻璃板向上移动，空气隙（空气薄膜）的整体厚度减小。

所有位置的光程差都减小，条纹向外移动，故B错误，A正确；

CD.薄膜干涉中，反射光的光程差为空气膜往返光程加半波损失，相邻亮纹对应的空气膜厚度差为5（光

往返•次，总光程差变化4对应厚度变化《）。空气膜厚度的变化量等于金属柱高度的变化量凶。若中

心新产生10个完整亮纹，说明总厚度变化满足M=10x4=5/l,故C错误，D正确。

2

故选AD。

22.（2026・河北•一模）生物膜干涉技术基于光的干涉现象，原理如图所示，光源发出的光沿光纤传导至传

感器探头顶端，探头表面包覆一层光学膜（可固定配体），当光照射到光学膜时，会在前后两个界面发生

反射，两束反射光叠加形成干涉光谱，仪器通过监测光谱变化分析分子与光学膜的结合情况。已知与膜结

A.初始时，仪器检测到反射光强度最大的一定是橙光

B.膜上某处有分子结合，仪器可能检测到红光强度逐渐增大

C.青光强度最大位置的膜的厚度一定小于绿光强度最大位置的厚度

D.膜上可能存在一位置，使所有色光在该位置的反射光均强度最大

【答案】BC

【详解】A.设膜的厚度为乩则光程差为为〃/.干涉加强条件为（A=O,1.2....）

初始光学膜的厚度4=3。。皿膜的折射率"I」，代入加强条件得尽半〈等nm

只有化=」时,%落在可见光范围，HP2<660nm

仪器检测到反射光强度最大的也可能是红光，故A错误;

2nd

B.分子结合使膜增厚，d增大，由4=可知，2随，/增大而增大，当，/增大到满足红光（波长范围

k

630〜760nm）的加强条件时，红光干涉加强，强度会逐渐增大，因此仪器可能检测到红光强度逐渐增大,

故B正确:

C.加强条件整理得4=养

膜的初始厚度为300nm,最大厚度为600nm,对于青光和绿光的波长范围，只有取4=2时，可满足加强条

件，对于相同的左值，义越小d越小，波长4斤<4登，因此青光强度最大位置的膜的厚度一定小于绿光强度

最大位置的厚度，故C正确;

D.不同色光的波长4不同，要同时满足2〃d=尢4对应不同色光），需4成固定比例.但可见光波长的

范围是连续变化的，因此不存在这样的4能让所有义同时满足加强条件，故D错误。

故选BCo

23.（2026•北京朝阳一模）”用双缝干涉测晨光的波长”的实验中，在测量相邻两条亮条纹的间距时，先将

测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该条纹定为第1亮条纹，读数记为勺；然后转动手轮,

使分划板中心刻线与第6亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图所示，读数记为大2,则

Xi=mm。若已知双缝间的距离为d,双缝到光屏间的距离为3由此计算光的波长表达式为

（用题中字母表示）。

9.150q*

【答案】

5L

【详解】［1］螺旋测微器读数超=+0。1加加x15.0=9.150mm

⑵从第1条亮条纹到第6条亮条纹，相邻亮条纹间距盘=2二｝=三立

6-15

根据双缝干涉公式盘=?，变形得波长表达式/="岂=也自

aL5L

THREEl幽颜3通关特训

1.（2026•广东深圳•模拟预测）如图（a）所示为单缝衍射示意图，如图（b）所示为甲、乙两束单色光分

别通过同一装置形成的单缝衍射图样。下列说法正确的是（）

单色光呼叫

图（a）图（b）

A.在同种均匀介质中，乙光的波长较长

B.在同种均匀介质中，甲光的传播速度较小

C.用同一装置做双缝干涉实验时，在同一-光屏上乙光的亮条纹总数更多

D.当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时，有“J能乙光小发生全反射向甲光发生全反射

【答案】C

【详解】A.经过同一单缝，波长越长的光产生的衍射图样中央亮纹越宽，条纹间距越大，由图可知甲光的

中央亮纹宽，则甲光的波长较长，故A错误；

B.由于甲光的波长较长，则甲光的频率较小，甲光的折射率较小，根据y=£知，在同种均匀介质中甲光

n

的传播速度比乙光的大，故B错误；

C.根据条纹间距公式可知，甲光的干涉条纹间距大，则在同•光屏上亮条纹的条数少，乙光的亮

a

条纹总数更多，故c正确；

D.由于甲光的折射率较小，根据sinC=~!■可知，甲光的全反射临界角较大，不容易发生全反射，故D错

n

误。

故选C。

2.（2026•安徽安庆•二模）光导纤维的导光原理基于光的全反射，其应用涉及通信、传感、照明、成像等

多个领域。如图一段光导纤维弯成半圆形，外半径为&R,内半径为R。一细束单色光垂直于光导纤维的

端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射:已知真空中的光速为c,则下列说法正确的是（）

A.光导纤维对该单色光的折射率为〃=2

B.光导纤维对所有色光的折射率均为〃=&

c.该单色光在光导纤维中传播的时间为/=生且

c

4R

D.该单色光在光导纤维中传播的时间为，=皆

【答案】C

【详解】AB.画出光路如图所示,因恰好发牛全反射,由几何关系易知临界角。=45。

根据公式〃二一二及〃=£

sinev

解得光纤对该单色光的折射率〃=V2

但是该光导纤维对不同色光的折射率不同，故AB错误；

CD.该色光在光纤中的光速='

由图易知该色光在光纤中的光程x=4R

该色光在光纤中传播用时/='=勺包，故C正确，D错误。

vc

故选C。

3.（2026・广东江门•一模）冰雕展上，右侧面竖直的冰墙内装有LED光源S可视为点光源。实验小组想测

量冰的折射率〃，设计了如下实验：如图所示，光源S到冰墙右侧面的距离为4,将半径为R的圆形遮光

片贴在右侧墙面上，圆心«正对光源S,发现在距右侧墙面距离为W处的屏上黑影半径为2G则冰的折射

率〃为（)

遮光片

冰墙/

屏

EHc/斤+4D

?+片J山炉+片相

A・标飞JR□.y+42

【答案】A

【详解】作出光路如图：

遮光片

L4/4

k-------'-------------►

。小司一

冰墙

屏

力2R-RR_

由几何关系可得加'42…Q

R2+d：

根据折射定律有〃=且吟’”工

smaJR』；

故选A。

4.（2026•黑龙江双鸭山•一模）宝石切工决定价值,优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面

简化如图，一束复合光斜射到宝石的力〃面上，经折射后分成a、6两束单色光从co面上射出，则下列说

法正确的是（）

W4o

A.宝石对。光的折射率比b光的小

B.宝石中。光的传播速度比力光的大

C.b光从空气进入宝石，频率变低

D.逐渐减小光斜射到面上的入射角，从CO面射出的光线中。光先消失

【答案】D

【详解】A.由题意知，宝石对单色光。的偏折程度比对单色光b的偏折程度大，因此宝石对单色光〃的折

射率大，故A错误；

B.由丫=£可知，单色光a在宝石中的传播速度比单色光在宝石中的传播速度小，故B错误：

n

C.单色光6从空气进入宝石，频率不变，故c错误；

D.由sinC=Lq•知，单色光a的临界角小于单色光b的临界角，逐渐减小斜射到力4面上的入射光束的入

n

射角，从。。面射出的光束中单色光〃最先消失，D正确。

故选D。

5.（2026♦四川成都•二模）某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面

如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照

射玻璃柱体的上表面，下列说法正确的是（）

A.干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的

B.从上向下，能看到明暗相间的条纹，且内环疏外环密

C.从上向下，能看到干涉图样是左右不对称的

D.若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起

【答案】B

【详解】A.该情境下看到的干涉图样是薄膜干涉，是由单色光在2界面和3界面的反射光叠加后形成的,

A错误；

B.从上向下看到的干涉图样应该是条状的，因中间圆弧面的倾侑小，而两侧的倾角大，故中间稀疏，两侧

密集，B正确；

C.左右两侧对称位置的薄膜厚度相同，条纹的明暗情况应相同，所以干涉图样是左右对称的，C错误；

D.干涉条纹在薄膜厚度相同的地方是连续的，当干涉图样在某个位置向中间弯曲时，表明可能玻璃板上表

面在该位置有小凹陷，D错误。

故选Bo

6.（多选）（2026•四川内江•二模）如图所示，为某均匀透明光学元件上断裂的一个角的截面图，

/49。=90。,力。为断面，。点位于48边上。一束激光