高二物理光学测试题
物理光学测试题
物理光学测试题导言：光学是研究光的产生、传播、相互作用和控制的学科。
物理光学是光学的主要分支之一，涉及光的干涉、衍射、偏振等现象。
下面是一些物理光学的测试题，希望对您的知识有所帮助。
测试题一：光的干涉1. 请解释下述现象：当两束单色光垂直相交时，如果其频率相近且相位差恒定且等于0或2π，将会发生干涉现象。
2. 请简要介绍干涉仪的工作原理，并说明干涉仪的两个主要应用。
测试题二：光的衍射1. 请解释“衍射”现象，并给出一个实际例子。
2. 光线通过一个狭缝时，发生衍射，这是因为光通过狭缝后会发生什么变化？测试题三：偏振光1. 什么是偏振光？请解释为什么只有特定方向的光可以通过偏振器。
2. 请简要介绍偏振光的产生和检测方法。
测试题四：光的色散1. 请解释“色散”现象，并简要说明导致色散的原因。
2. 光的色散会根据什么因素而变化？测试题五：光的吸收和散射1. 请解释光在物质中的吸收和散射现象。
2. 光的吸收和散射会受到哪些因素的影响？测试题六：光的波粒二象性1. 简要解释光的波动性和粒子性。
2. 光的波粒二象性如何解释光的干涉和衍射现象？测试题七：光电效应1. 简要介绍光电效应的基本原理。
2. 光电效应如何验证光的粒子性？测试题八：光的相干性1. 什么是光的相干性？请解释相干性的两个充分条件。
2. 请简要介绍两束相干光的干涉实验。
结语：通过这些测试题，希望能够帮助您进一步巩固和拓展物理光学方面的知识。
物理光学是一个广泛且重要的领域，在实际应用中具有广泛的应用。
在日常生活中，我们常常能够观察到光的干涉、衍射、偏振等现象，了解背后的原理将有助于我们更好地理解光学的基本原理和应用。
感谢您参与测试，希望对您有所帮助！。
物理光学单元测试题及答案
物理光学单元测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的直线传播定律适用于以下哪种情况？A. 真空中B. 均匀介质中C. 真空和均匀介质中D. 所有情况2. 光的折射定律中，入射角和折射角的关系是什么？A. 入射角总是大于折射角B. 入射角总是小于折射角C. 入射角和折射角成正比C. 入射角和折射角的正弦值成正比3. 以下哪种现象不是光的干涉现象？A. 双缝干涉B. 薄膜干涉C. 单缝衍射D. 多普勒效应4. 光的偏振现象说明了什么？A. 光是横波B. 光是纵波C. 光同时具有横波和纵波的特性D. 光是无规则波动5. 以下哪种情况会导致光的全反射？A. 光从空气进入水B. 光从水进入空气C. 光从玻璃进入空气D. 光从空气进入玻璃6. 光速在真空中的值是多少？A. 299792458 m/sB. 300000000 m/sC. 299792000 m/sD. 以上都不是7. 光的衍射现象中，以下哪种说法是正确的？A. 只有单缝会产生衍射现象B. 只有圆孔会产生衍射现象C. 任何障碍物都可能产生衍射现象D. 只有光波长与障碍物尺寸相近时才会产生衍射现象8. 激光的特点不包括以下哪一项？A. 单色性B. 相干性C. 散射性D. 定向性9. 以下哪种颜色的光在可见光谱中波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色10. 光的三原色是哪三种？A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、绿、紫D. 红、橙、黄二、填空题（每空2分，共20分）11. 光的干涉现象是光波的________和________叠加在一起的现象。
12. 光的折射定律中，光从一种介质进入另一种介质时，入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的________。
13. 光的偏振现象只能发生在________波上。
14. 全反射现象发生在光从折射率较大的介质进入折射率较小的介质时，且入射角大于临界角。
15. 激光的产生需要________、________和________。
高二物理光学试题答案及解析
高二物理光学试题答案及解析1.已知介质对某色光的全反射临面角为，则A．该介质对此单色光的折射率为B．此单色光在该介质中的波速为C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的倍D．此单色光在该介质中的频率是真空中的倍【答案】ABC【解析】由可知AB对；由波速与波长的关系以及光的频率不变可知C对；D错；2.如图所示，两种同种玻璃制成的棱镜，顶角α1大于α2，两束单色光A、B分别垂直于三棱镜，从一个侧面射入后，从第二个侧面射出的两条折射光线与第二个侧面的夹角β1和β2且β1=β2，则下列说法正确的是A．A光的频率比B光的高B．在棱镜中A光的波长比B光的波长短C．在棱镜中A光的传播速度比B光的小D．把两束光由水中射向空气中均可能发生全反射，但A光的临界角比B光大【答案】D【解析】由光路图可知光线A的折射率较小，频率较小，A错；由可知Ａ光在玻璃中的速度较大，由可知波长较大，Ｂ错；Ｃ错；由ｓｉｎＣ=1/n可知D对；3.用相对论的观点判断下列说法正确的是（）A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律是不同的C．在地面上的人看来，以3km/s的速度升空的火箭在运动方向上会变短，而火箭中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人矮一些D．无论物体如何运动，物体的质量总是不变的【答案】C【解析】时间和物体的存在有关，长度与物体的速度有关，空间也与物体的存在有关，即物体的运动速度使空间发生了变形，A错误。
狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律是相同的，B错误，在地面上的人看来，以3km/s的速度升空的火箭在运动方向上会变短，而火箭中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人矮一些,C正确。
物体的质量跟物体的运动速度有关，所以D错误。
4.有一种沙漠蝎子既没有眼睛，也没有耳朵，它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领，它有八条腿，趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图12所示)，不远处的小虫一有骚动，就会在沙面上引起一阵地震波，蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向，并从P波和S波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离。
高二物理物理光学试题答案及解析
高二物理物理光学试题答案及解析1.太阳光谱中有许多暗线,他们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线的原因是().A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素【答案】C【解析】阳发出的光谱是连续光谱，经过大气层过程中会变成一些暗线，是因为大气层中含有某些元素把太阳光中的对应的特征谱线，使太阳光谱中出现了暗线，C对。
【考点】考查对连续光谱和吸收光谱的理解点评：根据太阳光谱是连续光谱和吸收光谱的含义做出选择2.用频率为的光照射某金属表面，逸出光电子的最大初动能为；若改用频率为的另一种光照射该金属表面，逸出光电子的最大初动能为。
已知普朗克常量为，则为：A．B．C．D．【答案】C【解析】设金属溢出功为W，则有E=hv-W，若改用频率为的另一种光照射该金属表面，有3E=h-W ，由此刻求出为，C对；3.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器的读数如右图为___________ mm。
然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，由手轮上的螺旋测微器再读出一读数。
若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离="11.550" mm，双缝到屏的距离l=0.70m，已知双缝间距d = 0.20mm。
由计算式λ =__________，求得所测光的波长为__________m。
（保留两位有效数字）【答案】1.611~1.615，， 6.6×10-7【解析】主尺读数为1.5mm，可动刻度为11.3×0.01=0.113mm,所以读数为1.5mm+11.3×0.01mm=1.613mm,由=4.假如一个光子与一个静止的不受任何外力作用的电子发生碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，电子被碰撞后也因此获得了一定的动量p，关于在这个碰撞的过程中，以下说法中正确的是（）A．该碰撞过程中动量不守恒，能量守恒B．碰撞前、后的光子在同一种介质中传播时，碰撞前的光子的速度更大C．碰撞前、后光子的频率不变D．电子被碰撞后，它的德布罗意波长为h/p（h为普朗克常量）【答案】D【解析】碰撞过程中内力远远大于外力，动量守恒，但碰撞过程中由能量损失，能量一定守恒，A错；由德布罗意波长和动量守恒定律可知光子反弹后动量可能减大，波长变长，频率减小，折射率减小，由n=c/v可知光子速度增大，B错；C错；D对；5.如图8所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q 可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波D．光是机械波【答案】B【解析】只有横波才能发生偏振现象，B对；6.如图所示，是用a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到的干涉图样，其中图甲是用a光照射时形成的，图乙是用b光照射时形成的．则关于a、b两束光，下述正确的是()A．a光的波长比b光短，频率比b光高B．b光的波长比a光短，频率比a光高C．b光比a光更容易发生衍射D．a光比b光衍射更容易发生衍射【答案】BD【解析】波长越长亮条纹的宽度越宽，频率越小，波长越长越容易发生衍射现象，BD对；7.在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目【答案】A【解析】根据爱因斯坦的光电效应方程：，光电子的最大初动能只与入射光的频率在关，与其它无关。
高二物理几何光学试题答案及解析
高二物理几何光学试题答案及解析1.如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是A．水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大B．在水中a光的临界角比b光的临界角大C．在水中a光的速度比b光的速度小D．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距【答案】 B【解析】由折射定律，a、b从水中射向空气的折射角相等，而由图可得，所以，所以，A选项错误；由,可知,所以B选项正确；由，，C选项错误；因为，所以a光的频率小于b光的频率，而，所以，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，由知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D选项错误。
【考点】光的折射光在介质中的传播全发射光的干涉2.如图所示，发光点S向平面镜射出一细激光束，反射后在一光屏上得一光点S′。
平面镜开始时在与光屏平行a处，后绕激光束的入射点O以角速度ω逆时针旋转。
SO=h，当转到300的位置b时,光斑S′在光屏上移动的瞬时速度的大小为ωA．6ωha O 300B．8ωhbC．4ωhD．2ωh S光屏S′【答案】B【解析】根据光的反射原理可知反射光线的转动角速度为平面镜转动的2倍，由此可知光点S′的角速度为2w，半径为2h，根据运动的合成与分解可知，垂直半径的线速度为4wh，合速度及实际的运动速度为8wh，B对；3.厚度为d，折射率为n的大玻璃板的下表面，紧贴着一个半径为r的圆形发光面。
为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块纸片，所贴纸片的最小面积应是多大？【答案】【解析】设纸片的最小半径为R，如图所示据全反射条件可知由几何关系纸片最小面积为本题考查光的折射和全反射定律，由全反射条件和光路图中的几何关系求得圆的半径，再由面积公式求解4.一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a。
棱镜材料的折射率为n＝。
在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况．）【答案】（1）离A点a的位置．（2）离B点a的位置．【解析】（1）设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：＝n①（2分）由已知条件及①式得 r＝30°②（1分）如果入射光线在法线的右侧，光路图如图所示．设出射点F，由几何关系可得AF＝a③（3分）即出射点在AB边上离A点a的位置．（2）如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示．设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°④（1分）设全反射的临界角为θC，则sin θC＝⑤（1分）由⑤和已知条件得θC＝45°⑥（1分）因此，光在D点全反射．设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°BD＝a－2AF⑦ BE＝DB sin 30°⑧联立③⑦⑧式得BE＝ a （3分）即出射点在BC边上离B点a的位置．本题考查光的折射问题，首先根据题意画出光路图，根据折射定律和几何关系求解5.下列现象中，属于光的全反射现象的是A．阳光照射下水面上的油膜呈现彩色B．玻璃中的气泡有时看上去特别明亮C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带D．在阳光下飞机有时看起来非常明亮【答案】B【解析】阳光照射下水面上的油膜呈现彩色是干涉现象，A错；一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散，C错；在阳光下飞机有时看起来非常明亮是光的反射现象，D错；B对；6.如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光。
物理光学测试题
物理光学测试题在物理学中，光学是研究光传播和光现象的分支学科。
它研究光的产生、传播、相互作用以及它和其他物质之间的相互关系。
光学的重要性不可忽视，它在很多领域都有广泛的应用，包括通信技术、光电子学、医学成像等等。
现在，让我们来进行一些物理光学测试题，以检验我们的学习成果和对光学的理解。
题一：在双缝干涉实验中，两个缝隙间距为2mm，使用波长为600nm的单色光，观察到干涉条纹的最大亮度出现在干涉屏上的某一点。
请问，该点离中央明纹有多远？解析：双缝干涉实验是用来探究光的波动性质的经典实验。
根据双缝干涉的原理，中央明纹是由两个缝隙的光程差为零的位置决定的。
由于两个缝隙间距为2mm，光的波长为600nm，可以利用干涉条纹的亮度分布来求解该点离中央明纹的距离。
根据双缝干涉的亮度分布公式，亮度最大出现在中央明纹附近，差别不大，所以该点距离中央明纹的距离可以近似看作是0。
因此，该点离中央明纹是非常接近的，可以忽略不计。
题二：一束通过玻璃棱镜折射后，形成一个折射角为60度的中心圆柱型色散光谱。
假设入射光的波长范围为400nm到700nm，请问色散光谱在玻璃棱镜上的位置是否与波长有关？解析：色散是光在介质中传播时，由于波长的不同而发生折射角度的改变。
根据色散现象，光在玻璃中的折射角度和波长有关，所以色散光谱在玻璃棱镜上的位置应该与波长有关。
题三：某光源发出的光波长为450nm，在空气中以45度角射到玻璃表面。
玻璃的折射率为1.5，请问光线在玻璃中的传播速度是多少？解析：光在不同介质中的传播速度受到介质的折射率影响。
根据折射率的定义，光在某介质中的传播速度与光在真空中的传播速度之比等于两介质的折射率之比。
光在真空中的速度为光速，即3 × 10^8 m/s。
光线从空气中射到玻璃表面，折射率为1.5。
所以，光线在玻璃中的传播速度可以通过光在真空中的速度除以玻璃的折射率来计算，即3 × 10^8 m/s ÷ 1.5 = 2 × 10^8 m/s。
高中物理光学单元测试及参考答案
高中物理光学单元测试及参考答案一、选择题1. 光的传播方式是(A)A. 直线传播B. 曲线传播C. 波浪传播D. 杂乱传播2. 在光的传播中，产生的折射现象是由于光线从一种介质传播到另一种介质时，(D)A. 光速改变B. 光的频率改变C. 光的振幅改变D. 光的传播方向改变3. 光的直线传播路径上，若有一个不透明物体，则光(A)A. 无法通过该物体B. 被弯曲绕过该物体C. 被散射后改变传播方向D. 被反射后改变传播方向4. 下列哪个现象不能用波动理论解释(A)A. 光的折射现象B. 光的衍射现象C. 光的干涉现象D. 光的光电效应5. 光按波动论观点看，衍射现象是光的传播过程中出现的特点，是由于光传播遇到了(D)A. 折射B. 反射C. 散射D. 障碍物边缘的光波的干涉二、填空题1. 在光的传播过程中，光线在两种介质之间发生折射，其关系由(D)定律给出。
2. 在光的折射现象中，光在空气与水的界面上发生折射时，由于光速从空气变为水所以光线向(D)偏折。
3. 光在玻璃到空气的界面上由玻璃向空气传播时发生(D)折射。
4. 球面镜成像的基本规律是(D)定律。
5. 球面镜成像的规律又称为小光线成像法或(B)法。
三、简答题1. 请简述光的干涉现象和干涉的条件。
答：光的干涉现象是指两束或多束光相遇时产生干涉条纹的现象。
干涉的条件包括相干光源、干涉光束的强度相等和干涉光束之间存在恒定的相位差。
2. 什么是全反射？请说明全反射的发生条件。
答：全反射是当光从光密介质射入光疏介质的界面时，入射角大于临界角时，光将完全被反射回原来的介质中，不产生折射现象。
全反射的发生条件是光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角，即入射角大于折射角。
3. 简述凸透镜和凹透镜的成像特点。
答：凸透镜成像具有以下特点：①放大镜效应，使物体变大；②成像位置为物距的一侧，成像形状与物体相似；③成像可能是实像或虚像，取决于物距的位置。
凹透镜成像具有以下特点：①缩小镜效应，使物体变小；②成像位置为物距的另一侧，成像形状与物体相似；③成像一定是虚像。
高二下学期期末物理试题光学实验试题分类汇编(北京专用)
高二下学期期末物理试题光学实验试题分类汇编（北京专用）一、单题(共9 分)1. 某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。
光源发出的光经红色滤光片（装在单缝前）成为单色光，经过单缝、双缝发生干涉，通过目镜观察到干涉条纹。
若要使条纹间距变宽，以下措施可行的是（）A.增大单缝到双缝的距离B.换用更短的遮光筒C.换用间距更小的双缝D.换用绿色的滤光片二、多选题(共9 分)2. 在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图所示安装在光具座上，单缝保持竖直方向，调节实验装置使光屏上出现清晰的干涉条纹。
下列说法正确的是（）A.单缝和双缝应相互垂直放置B.若取下滤光片，光屏上会出现彩色的干涉条纹C.若测得5个连续亮条纹的中心间距为a，则相邻两条亮条纹中心间距Δx=a4D.若稍微增大单缝和双缝之间的距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离将增大三、填空题(共9 分)3. 在“测量玻璃的折射率”的实验中，若使用的玻璃砖两个界面不平行，如图所示，在bb′一侧透过玻璃砖观察，仍能看到大头针P1和P2的像。
是否可以借助上述实验测出玻璃的折射率？请说明理由。
______________________________。
四、实验题(共72 分)4. （1）在测量玻璃折射率的实验中，某同学利用插针法得到的图如图1所示。
关于此实验的操作和误差分析，下列说法正确的是____________（选填字母代号）；A．实验中入射角θ1过大可能导致图中光线发生全反射B．适当减小CD两大头针的距离，可以减小实验误差C．选择aa＇两面间距较大的玻璃砖可以减小实验误差D．若换用aa＇两面不平行的玻璃砖，实验误差会增大（2）此玻璃砖的折射率可表示为n＝____________（用θ1、θ2表示）；（3）某同学在纸上画出的界面aa＇，bb＇与玻璃砖位置的关系如图2所示，他的其他操作均正确，且均以aa＇，bb＇为界面画光路图。
则该同学测得的折射率测量值____________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
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选修3-4光学测试题一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内.1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时 A.其速度比在水中大,其波长比在水中长 B.其速度比在水中大,其波长比在水中短 C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长3.下列关于偏振光的说法中正确的是 A.自然光就是偏振光B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D.单色光就是偏振光4.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为A.4dB.4nd5.一束光线从折射率为的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是6.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是 A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光7.细红光束和细蓝光束垂直于AB 面进入楔形棱镜,并能从AC 面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC 面射出后的情况是A.两束光一定相交B.两束光仍然平行C.两束光的反向延长线相交D.条件不足,无法确定8.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则A.绿光一定能发生全反射B.红光一定能发生全反射C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最小D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长9.如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P ,线光源S 可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射向圆心O .若S 从图中A 向B 处移动,在P 上先看到七色光带,以后各色光陆续消失.则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是A.红光→紫光,红光B.紫光→红光,红光C.红光→紫光,紫光D.紫光→红光,紫光10.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、本题共5小题，每小题5分，共25分.把答案填在题中的横线上.年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功地观察到了光的干涉现象.他用单色光照射屏上的一个小孔,是为了获得_______;由小孔射出来的光再射到两个小孔上,是为了获得-_______________________________________________________.12.夏天,太阳光把地面晒得发热是因为太阳光中的_______显著;经常在矿井下劳动的工人、软骨病人要经常晒晒太阳是因为太阳光中的_______能促进生理作用、保障身体健康.13.已知一束单色光在水中的传播速度是在真空中的43,则这束光在水中传播时的波长为真空中的_______.14.一单色光射入一折射率为2的玻璃圆球,当入射角为θPA恰可在球外三个不同方向上看到折射出的光线,如图所示.则角θ为_______.15.在双缝干涉实验中,屏上一点P到双缝的路程差是×10-6 m.若P点恰是暗纹,且和中央之间还有一条亮纹,则光的波长是_______m.三、本题共3小题，共35分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.16.(10分)在双缝干涉实验中,用氦氖激光器作光源,其发出的红光频率为×1014Hz，从双缝射出的光的振动情况完全相同，它们到达光屏上某点的路程差为 nm.那么该点将出现怎样的干涉图样17. (12分) 如图所示,横截面是直角三角形AB C的三棱镜对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入,从另一个侧面AC折射出来.已知棱镜的顶角∠A=30°,AC边平行于光屏MN,且与光屏的距离为L.求在光屏上得到的可见光谱的宽度.MN18.(13分)两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O ;另一条光线的入射点为A ,穿过玻璃后两条光线交于P 点.已知玻璃截面的圆半径为R ,OA =2R,OP =3R .求玻璃材料的折射率.选修3-4光学测试题参考答案1、解析:本题考查光的直线传播的应用,地面上的圆斑,是太阳经树叶缝隙形成的像,即小孔成像.C 正确.答案:C2、解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据v =nc知,单色光在玻璃中的折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由v =λν知,光的频率不变,速度v 变小,波长变短.C 正确.答案:C3、解析:本题考查偏振光的概念.沿着一个特定方向振动的光叫做偏振光.故正确选项为C.答案:C4、解析:本题考查薄膜干涉.设绿光在膜中的波长为λ,则 由d =41λ, 得λ=4d则绿光在真空中的波长为λ0=n λ=4nd .故正确选项为D. 答案:D5、解析:本题考查全反射.设临界角为C ,则sin C =n 1= sin45°=22=入射角45°大于临界角C ,发生全反射. 故正确选项为A. 答案:A6、解析:本题考查光的干涉和衍射.A 正确;当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上出现的是单缝衍射条纹,B 正确;两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,透过滤光片的分别是黄色光和蓝色光,它们的频率不同,不能叠加形成干涉条纹,但屏上有亮光,故C 正确，D 错.答案:D7、解析:本题考查光的折射.由于光的折射,红蓝两束光从AC 面射出时均向BC 面偏折,但由于蓝光频率高于红光频率,其折射率大于红光的折射率,所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角,所以从AC 面射出的两束光一定相交.故正确选项为A.答案:A8、解析:同一介质对红光折射率小,对绿光折射率大,所以发生全反射时,红光的临界角最大,绿光的临界角最小.若黄光发生全反射,则绿光一定发生全反射.由v =c /n 得,红光速率大,红光在空气中的波长比在介质中要长.故正确选项为A.答案:A9、解析:本题考查光的折射与色散.从红光到紫光频率逐渐增大,在玻璃中的折射率也逐渐增大,从玻璃中出射偏离原来的方向便逐渐增大,因此从下到上的排列顺序为紫光→红光.因为紫光的临界角最小,所以最早消失的是紫光.故正确选项为D.答案:D10、解析:本题考查测玻璃折射率的实验.由折射定律及光路可逆知,出射光线与入射光线一定不平行,但所测折射率n =21sin sin θθ仍然正确.故正确选项为C. 答案:C11、答案:一个点光源 两个振动情况总相同的光源,即相干光源12、答案:红外线热效应紫外线 13、解析:λ水=4343==v c v v 水λ真空.答案:4314、解析:本题考查光的折射.由几何关系知折射角θ′=30°,由折射定律知 sin θ=n sin θ′=22则θ=45°. 答案:45°15、解析:本题考查双缝干涉.由题意知23λ=×10-6 m 解得λ=×10-6m. 答案:×10-616、解析:本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件.根据光波的速度公式c =λf(2分)有λ=1481074.4100.3⨯⨯=f c m =×10-6m= nm(2分)光的路程差跟红光波长之比为n =9.6326.2531=∆λs=4(2分)即路程差为红光波长的整数倍.因此,两束红光在该点振动加强,出现红色的明条纹.(2分)答案:红色的明条纹17、解析:本题考查光的色散.设射到屏上的红光和紫光偏离O 1d 2,折射角分别为θ2和θ3,入射角θ1=30°,则由折射定律211sin sin 1θθ=n (2分) 312sin sin 1θθ=n(2分) 得sin θ2=n 1sin θ1=21n 1(1分) sin θ3=n 2sin θ1=21n 2(1分) 则d 1=L tan θ2=L2114n n- (1分) d 2=L tan θ3=L2224nn -(1分)则可见光谱的宽度为d 2-d 1=L (21122244n n n n ---). (2分)答案:L (21122244n n n n ---)18、解析:本题考查光的折射.其中一条光线沿直线穿过玻璃,可知O 点为圆心;另一条光线沿直线进入玻璃,在半圆面上的入射点为B,入射角设为θ1,折射角设为θ2,则sin θ1=21=OB OA (3分) θ1=30°(2分)因OP =3R,由几何关系知BP =R ,则折射角θ2=60° (4分)由折射定律得玻璃的折射率为n =330sin 60sin sin sin 12=︒︒=θθ=. (3分)答案:。