物理光学第四章答案

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部编物理八年级上册第四章光现象章末综合复习(解析版)含答案

【答案】光在均匀介质中沿直线传播；反射；折射是由于碗的边缘部分挡住了来自硬币的光线这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的;来自硬币的光经过平面镜会发生反射150°阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,这是小孔成像现象,是光的直线传播形成的。

是由于光的反射在水中形成的虚像,同平面镜成像的道理相同。

作出反射光线和入射②水面波光粼粼【答案】B【解析】凿壁偷光,是利用光的直线传播,故A错误;井底之蛙,观天甚小,这是由于光是沿直线传播的只能看到头顶的一片天,故B正确;水中捞月,水中的月亮是平面镜成像,利用了光的反射,故C错误弓蛇影是弓在液面形成的倒影,利用了光的反射,故D错误。

．下列光现象中(如图),由于光沿直线传播产生的是(B )【答案】B【解析】桥在河水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;射入空中的激光束是光沿直线传播产生的,故B正确;看到池底的石头是光发生折射形成的虚像,故C错误;洒水车在唐河街道上洒水时形成的彩虹,属于光的色散现象,故D 错误。

10．（2021扬州）下列光现象中，由于光的反射形成的是（）A ．皮影B ．笔在水面处“折断”C ．水中“倒影”D ．三棱镜分解白光【答案】C 【解析】A 、皮影属于影子，影子的形成说明光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故A 错误。

B 、从水中笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故B 错误；C 、平静水面上塔的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C 正确；D 、三棱镜分解白光属于光的色散现象，其原理是光的折射，故D 错误。

11．对平面镜成的虚像,下面说法中不正确的是( )A ．平面镜成的像不是真实光线会聚而成的B ．平面镜的像是反射光线反向延长线的交点聚集而成的C ．看到平面镜中虚像时射入眼睛中的光线不是从虚像发出的D ．平面镜中的像之所以叫虚像是因为它模糊不清【答案】D【解析】实像是由实际光线会聚而成的,所以实像能成在光屏上,而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的,所以平面镜成的像不是真实光线会聚而成的,故A 、B 正确;看到平面镜中的虚像时射入眼睛中的光线来自物体,不是从虚像发出的,虚像不是由实际光线会聚而成,并不是因为它模糊不清,故C 正确,D 错误。

【通用】光学第四章习题解答.ppt

s' 1
s s f
2
2
s1当2 看s1近2 s1物2 f1时s12，s1有 f1
1
1 s
s2
1111
s2s2
fs 2
1 f
1 s
2
1 s
1
2
2
1
1 s
1
1
2
s
111 f
1 s
1 s
1 1 1 20 18 180
s 2
2012 810821(20cm)11188目0的2 1物即81优在0选1 镜目s2前的最物1近在80不镜(c得前m小)最于近1不80得c5 m小于
解：设桌的边缘的照度为E，桌中心的照度为E0，
则由公式得
x
E E0
cos
l2
E0
l l2
E0
l3
E0
(x2
x R2 )3/2
l 为光源离在桌子的边缘的距离
x 为光源离桌面中心的距离
优选
20
dE dx
E0 (x2
R2
)3/ 2
E0 x
3 2
(x2
(x2 R2)3
R 2 )1/ 2
2x
0
1
M 25 25 12.5 f 2
M M 39 12.5 487.5
or : 解：（1） 1 1 1 d 1 1 22 19.5
f f f f f 0.5 2 0.5 2
1
2
12
即： f 0.051 (cm)
而：1 1 1 ，s . f s s
即： s f 0.051 (cm)
n
r
3 4 1
5.55
2.22cm

物理光学第4章习题答案

• 因此，这个衍射屏具有类似透镜的性质。
• (2)对于因子exp(iar2 )：a= - k/2f1，
• 得f1 = - k/2a= -π/aλ< 0，发散；
• 对于因子 exp(-iar2)： a= k/2f2，
• 得f2 = k/2a=π/aλ> 0，汇聚；
• 对于因子1/2，1/2=1/2*e0， • 可得 f3 = ∞。
•
=∫±L (A/2i)*( ei2πu0x – e -i2πu0x )
•
*exp(-i2πux)dx
•
=∫±L (A/2i)*[ ei2π(u0-u)x – e -i2π(u0+u)x ] dx
•
=(A/4 π) *[(1/u-u0) *ei2π(u0-u)x - (1/u+u0)
*ei2π(u0+u)x ] |±L
S
D
2
sin
cos
2
而
cos l'v
D
故
S
D
2
c
os1
l ' v
v
2
2
D D D
光瞳的面积为：
SD
2
D 2
2
因此得到沿v轴的光学传递函数为：
可见沿v轴的截止频率为：
vm a x
D
l'
（2）再来计算沿u轴的光学传递函数。在ξ轴上分开λl’u的两个光瞳的重叠面积，如下图所示：
最后得到强度分布
I (x) (x) 2
=cos2
2
u0
x
1 2
(1
cos
4
u0 x)
可见，像面上的强度分布仍是一正弦式分布，但空间频率为物分布的2倍。

人教版高中物理选择性必修第一册第四章光4-3光的干涉练习含答案

第四章光3 光的干涉基础过关练题组一光的双缝干涉1.(2023山东菏泽鄄城一中期末)如图所示是研究光的双缝干涉的示意图,S1和S2为挡板上的两条狭缝,O为S1、S2连线中垂线与光屏的交点,当频率为5.0×1014 Hz的单色光垂直射向挡板时,光屏上P处是O 上方的第2条暗条纹的中心。

已知真空中光速c=3×108 m/s,则S2、S1到P点的距离之差为()A.3×10-7 mB.6×10-7 mC.9×10-7 mD.1.2×10-6 m题组二干涉条纹和光的波长之间的关系2.要使双缝干涉条纹间距变大,下列措施一定可行的是()A.减小双缝间的距离,增大双缝到光屏的距离B.减小双缝间的距离,减小双缝到光屏的距离C.增大双缝间的距离,增大双缝到光屏的距离D.增大双缝间的距离,减小双缝到光屏的距离3.(2024广东中山一中月考)在同一双缝干涉装置上分别用a、b两束单色光进行干涉实验,在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样,其中甲图是a光形成的,乙图是b光形成的。

则关于a、b两束单色光,下述正确的是()A.b光在玻璃中发生全反射的临界角比a光的大B.在真空中b光传播的速度较大C.a光频率小于b光的频率D.若a光和b光以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大题组三薄膜干涉4.(经典题)(2023江苏昆山中学模拟)在薄膜干涉实验中,铁丝圈上附有肥皂液膜,竖直放置,形成如图所示的肥皂液膜侧视图,用黄光从左侧照射薄膜,会观察到明暗相间的干涉条纹,则下列结论错误的是()A.实验者应该从薄膜左侧观察干涉图样B.干涉条纹的分布呈现上密下疏C.任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差不变D.若换用红光照射,则条纹间距将变大5.(经典题)(多选题)如图甲所示,在一块表面水平的玻璃上放置一凸透镜,玻璃与透镜之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单色光垂直入射到该装置上,结果从上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环。

物理光学课后答案叶玉堂

第四章光的电磁理论4－1计算由8(2)exp 610)i y t ⎡⎤=-+++⨯⎢⎥⎣⎦E i 表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。

解：由题意：)81063(2t y x i eE x ⨯++-= )81063(32t y x i e E y ⨯++=∴3-=xy E E ∴振动方向为：j i3+-由平面波电矢量的表达式： 3=x k 1=y k∴传播方向为： j i+3平面电磁波的相位速度为光速： 8103⨯=c m/s 振幅：4)32()2(222200=+-=+=oy x E E E V/m频率：8810321062⨯=⨯==πππωf Hz 波长：πλ==fcm 4－2 一列平面光波从A 点传到B 点，今在AB 之间插入一透明薄片，薄片的厚度mm h 2.0=，折射率n ＝1.5。

假定光波的波长为5500=λnm ，试计算插入薄片前后B 点光程和相位的变化。

解：设AB 两点间的距离为d ，未插入薄片时光束经过的光程为：d d n l ==01 插入薄片后光束经过的光程为：h n d nh h d n l )1()(02-+=+-= ∴光程差为：mm h n l l 1.02.05.0)1(12=⨯=-=-=∆ 则相位差为：ππλπδ6.3631.010550226=⨯⨯=∆=-4－3 试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态：（1）)sin(0kz t E E x -=ω，)cos(0kz t E E y -=ω（2）)cos(0kz t E E x -=ω，)4/cos(0πω+-=kz t E E y （3）)sin(0kz t E E x -=ω，)sin(0kz t E E x --=ω 解：（1）∵)2cos()sin(00πωω--=-=kz t E kz t E E x∴2πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋圆偏振光。

（2）4πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴沿y ＝x （3）0=-=x y ϕϕϕ∴ 为线偏振光，振动方向沿y ＝－x4－4 光束以30°角入射到空气和火石玻璃（n 2＝1.7）界面，试求电矢量垂直于入射面和平行于入射面分量的反射系数s r 和p r 。

《物理光学》课后解答

第四章光的电磁理论4－1计算由8(2)exp 610)i y t ⎡⎤=-+++⨯⎢⎥⎣⎦E i 表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。

解：由题意：)81063(2t y x i eE x ⨯++-= )81063(32t y x i e E y ⨯++=∴3-=xy E E ∴振动方向为：j i3+-由平面波电矢量的表达式： 3=x k 1=y k∴传播方向为： j i+3平面电磁波的相位速度为光速： 8103⨯=c m/s;振幅：4)32()2(222200=+-=+=oy x E E E V/m频率：8810321062⨯=⨯==πππωf Hz 波长：πλ==fcm 4－2 一列平面光波从A 点传到B 点，今在AB 之间插入一透明薄片，薄片的厚度mm h 2.0=，折射率n ＝。

假定光波的波长为5500=λnm ，试计算插入薄片前后B 点光程和相位的变化。

解：设AB 两点间的距离为d ，未插入薄片时光束经过的光程为：d d n l ==01 插入薄片后光束经过的光程为：h n d nh h d n l )1()(02-+=+-= ∴光程差为：mm h n l l 1.02.05.0)1(12=⨯=-=-=∆ 则相位差为：ππλπδ6.3631.010550226=⨯⨯=∆=- (4－3 试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态：（1）)sin(0kz t E E x -=ω，)cos(0kz t E E y -=ω （2）)cos(0kz t E E x -=ω，)4/cos(0πω+-=kz t E E y （3）)sin(0kz t E E x -=ω，)sin(0kz t E E x --=ω 解：（1）∵)2cos()sin(00πωω--=-=kz t E kz t E E x∴2πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋圆偏振光。

·（2）4πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴沿y ＝x （3）0=-=x y ϕϕϕ∴ 为线偏振光，振动方向沿y ＝－x4－4 光束以30°角入射到空气和火石玻璃（n 2＝）界面，试求电矢量垂直于入射面和平行于入射面分量的反射系数s r 和p r 。

物理光学智慧树知到答案章节测试2023年山东理工大学

第一章测试1.波长为700 nm的红光进入折射率为1.5的玻璃，波长变为466.7nm，这说明这束光在水中变成了蓝绿色。

该说法正确吗？（）A:对B:错答案:B2.自然光从n1=1的真空入射n2=1.732的某透明材料，布儒斯特角为（）。

A:56°B:30°C:45°D:60°答案:D3.白云呈现白色，是光的米氏散射现象。

米氏散射属于线性散射。

（）A:错B:对答案:B4.朗伯定律中，吸收系数alpha的单位，下面哪个是合理的？（）A:cm^2B:1/mm答案:B5.稀薄气体由于分子之间相互作用很弱，其能级特点表现为能级,其吸收特性表现为吸收线。

而固体则表现为（），吸收特性表现为吸收带。

A:扩展的能级B:离散的能级C:分立的能级答案:A6.如果材料的折射率为复数，则实部对应色散，虚部对应吸收。

（）A:错B:对答案:B7.晴朗的天空呈现浅蓝色，其主要原因是（）A:太阳光发生衍射B:太阳光被大气散射C:太阳光被大气吸收D:太阳光发生了色散答案:B8.两光强均为I的相干光干涉的结果，其最大光强为（）A:4IB:2IC:I答案:A9.真正的单色光波是不存在的。

真正的简谐光波也是不存在的。

（）A:对B:错答案:A10.非周期光波的频谱是连续的（）A:对B:错答案:A第二章测试1.日光照在窗户玻璃上，从玻璃上、下表面反射的光叠加，看不见干涉图样的原因是（）A:在相遇点两束光振动方向不同B:两侧光的频率不同C:在相遇点两束光的振幅相差太大D:在相遇点的光程差太大答案:D2.将整个杨氏实验装置（双缝后无会聚透镜），从空气移入水中，则屏幕上产生的干涉条纹（）A:变大B:不变C:变小D:模糊答案:C3.杨氏干涉实验属于哪一类干涉？（）A:分波阵面法B:分振幅法答案:A4.以下影响条纹可见度的因素有（）A:参与叠加的两束光的振幅比B:光源光谱成分C:观察屏相对与两小孔s1和s2 所在平面的距离DD:光源大小答案:ABD5.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一折射率为n，厚度为d的透明介质片，两光路的光程差改变（）A:薄膜上下两个表面只产生一次半波损失时，附加光程差为λ/2B:附加光程差可以是任意值C:在一个具体问题中，附加光程差只能是一个确定的值，要么是0，要么是D:薄膜上下两个表面都产生半波损失时，附加光程差为0答案:ACD6.用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。

物理光学课后习题答案-汇总

解：设能看见个亮纹。从中心往外数第个亮纹对透镜中心的倾角，成为第N个条纹的角半径。设为中心条纹级数，为中心干涉极小数，令 ( , )，从中心往外数，第N个条纹的级数为，则
，
两式相减，可得，利用折射定律和小角度近似，得，( 为平行平板周围介质的折射率)
对于中心点，上下表面两支反射光线的光程差为。因此，视场中心是暗点。由上式，得，因此，有12条暗环，11条亮环。
解：由题意，得，波列长度，
由公式，
又由公式，所以频率宽度
。
某种激光的频宽 Hz，问这种激光的波列长度是多少？
解：由相干长度，所以波列长度。
第二章光的干涉及其应用
在与一平行光束垂直的方向上插入一透明薄片，其厚度，若光波波长为500nm，试计算插入玻璃片前后光束光程和相位的变化。
解：由时间相干性的附加光程差公式
，所以
。
杨氏干涉实验中，若波长 =600nm，在观察屏上形成暗条纹的角宽度为，（1）试求杨氏干涉中二缝间的距离（2）若其中一个狭缝通过的能量是另一个的4倍，试求干涉条纹的对比度
解：角宽度为，
所以条纹间距。
由题意，得，所以干涉对比度
若双狭缝间距为，以单色光平行照射狭缝时，在距双缝远的屏上，第5级暗条纹中心离中央极大中间的间隔为，问所用的光源波长为多少是何种器件的光源
解：由公式，所以
= 。
此光源为氦氖激光器。
在杨氏干涉实验中，照明两小孔的光源是一个直径为2mm的圆形光源。光源发光的波长为500nm，它到小孔的距离为。问两小孔可以发生干涉的最大距离是多少？
解：因为是圆形光源，由公式，
则。
月球到地球表面的距离约为 km，月球的直径为3477km，若把月球看作光源，光波长取500nm，试计算地球表面上的相干面积。

物理光学第四章习题及答案

1λ第四章习题及答案１。

双缝间距为１mm ，离观察屏１m ，用钠灯做光源，它发出两种波长的单色光 =589.0nm 和2λ=589.6nm ，问两种单色光的第10级这条纹之间的间距是多少？解：由杨氏双缝干涉公式，亮条纹时：dDm λα=（m=0, ±1, ±2···） m=10时，nm x 89.511000105891061=⨯⨯⨯=-，nm x 896.511000106.5891062=⨯⨯⨯=- m x x x μ612=-=∆２。

在杨氏实验中，两小孔距离为1mm ，观察屏离小孔的距离为50cm ，当用一片折射率1.58的透明薄片帖住其中一个小孔时发现屏上的条纹系统移动了0.5cm ，试决定试件厚度。

21r r l n =+∆⋅22212⎪⎭⎫⎝⎛∆-+=x d D r 22222⎪⎭⎫⎝⎛∆++=x d D r x d x d x d r r r r ∆⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∆--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+=+-222))((221212mm r r d x r r 2211210500512-=⨯≈+⋅∆=-∴ ,mm l mm l 2210724.110)158.1(--⨯=∆∴=∆-3.一个长30mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。

继后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了２５个条纹，已知照明光波波长λ=656.28nm,空气折射率为000276.10=n 。

试求注入气室内气体的折射率。

0008229.10005469.0000276.1301028.6562525)(600=+=⨯⨯=-=-∆-n n n n n l λ４。

垂直入射的平面波通过折射率为n 的玻璃板，透射光经透镜会聚到焦点上。

玻璃板的厚度沿着C 点且垂直于图面的直线发生光波波长量级的突变d,问d 为多少时焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。

工程光学-物理光学智慧树知到课后章节答案2023年下北京航空航天大学

工程光学-物理光学智慧树知到课后章节答案2023年下北京航空航天大学北京航空航天大学第一章测试1.光的空间周期性可用（）这样一组物理量来表示。

A:角频率 B:波长 C:空间频率 D:空间角频率答案:波长;空间频率;空间角频率2.电磁波是恒波。

（）A:对 B:错答案:对3.驻波形成的条件：两个频率相同、振动方向相同、传播方向相同的单色光波的叠加。

（）A:错 B:对答案:错4.驻波的现象是形成合成波的强度随时间和位置而变化。

（）A:错 B:对答案:错5.光能量或光信号的传播速度是（）。

A:群速度 B:相速度答案:群速度第二章测试1.任一方位振动的光矢量E，都可分解成两个互相垂直的分量。

平行于入射面振动的分量称为光矢量的p分量；垂直于入射面振动的分量称为光矢量的s 分量。

（）A:错 B:对答案:对2.光在光密-光疏介质界面上反射时，对于正入射或掠入射时，反射光的光矢量产生π的相位改变，称为半波损失。

（）A:对 B:错答案:错3.光从光疏媒质界面上发生全反射时，透过界面进入第二媒质约波长量级，并沿着界面流过波长量级距离后返回第一媒质，沿着反射波方向出射的波称为倏逝波。

（）A:对 B:错答案:错4.光轴是晶体中存在的一个特殊方向，光在晶体中沿光轴传播时会发生双折射现象。

（）A:对 B:错答案:错5.o光的振动方向（）主平面。

A:位于 B:垂直于答案:垂直于第三章测试1.一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面，玻璃的折射率n=1.45，反射光的偏振度为93.8%。

（）A:对 B:错答案:错2.波片快轴的定义：在波片中传播速度慢的光矢量方向。

（）A:对 B:错答案:错3.电气石对o光的吸收系数为3.6/cm，对e光的吸收系数为0.8/cm，将它作成偏振片。

当自然光入射时，若要得到偏振度为88%的透射光，偏振片厚度为1.64cm。

（）A:错 B:对答案:错4.通过检偏器观察一束椭圆偏振光，其强度随着检偏器的旋转而改变。

教科版-物理-八年级上册-第四章光学训练题及参考答案

中考光学训练题及参考答案一、选择题（每题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。

两天后，同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，如图1所示。

关于对这个现象的解释，同学们提出了以下猜想，其中能合理解释该现象的猜想是（）A．玻璃缸的折射作用B．激光笔发出的光线未绝对平行C．白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大D．激光笔发出的各种颜色的光发生了色散2．某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中（）A．像变大，像距变大B．像变大，像距变小C．像先变小后变大，像距变大D．像先变小后变大，像距变小3．关于平面镜成像，下列说法正确的是（）A．物体越大，所成的像越大B．物体越小，所成的像越大C．物体离平面镜越近，所成的像越大D．平面镜越大，所成的像越大4．人的眼睛像一架照相机，物体经晶状体成像于视网膜上。

对于近视眼患者而言，远处物体成像的位置和相应的矫正方式是（）A．像落在视网膜的前方，需配戴凸透镜矫正B．像落在视网膜的前方，需配戴凹透镜矫正C．像落在视网膜的后方，需配戴凸透镜矫正D．像落在视网膜的后方，需配戴凹透镜矫正5．历史上第一次尝试进行光速的测量，也是第一个把望远镜用于天文学研究的物理学家是（）A．伽利略B．牛顿C．焦耳D．瓦特6．目前城市的光污染越来越严重，白亮污染是较普遍的一类光污染。

在强烈阳光照射下，许多建筑的玻璃幕墙、釉面瓷砖、磨光大理石等装饰材料，都能造成白亮污染。

形成白亮污染的主要原因是（）A．光的直线传播B．镜面反射C．漫反射D．光的折射7．用放大镜观察彩色电视画面，你将看到排列有序的三色发光区域是（）A．红、绿、蓝B．红、黄、蓝C．红、黄、紫D．黄、绿、紫8．如图2是某人观察物体时，物体在眼球内成像示意图，则该人所患眼病和矫正时应配制的眼镜片分别是（）A．远视凹透镜B．远视凸透镜C．近视凹透镜D．近视凸透镜9．小明仔细观察了如图3后，总结出以下几条结论。

人教版八年级物理上册第四章知识点汇总(附答案)

人教版八年级物理上册第四章知识点汇总(附答案)最新人教版八年级物理上册第四章知识点汇总（附答案）第四章光现象01知识梳理1．光的直线传播(1)光源：________发光的物体叫做光源，月亮________光源．(2)光的直线传播：光在________介质中沿直线传播；影子的形成、小孔成像、日月食的形成都说明________________．(3)光速：光在不同介质中的传播速度________，光________在真空中传播，在真空中的传播速度________m/s.2．光的反射(1)光的反射：光从一种物质射到另一种物质的表面时，有一部分光________到原来物质中传播的现象叫做光的反射．(2)光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线________________________，反射光线、入射光线分居法线________，反射角________入射角．在反射现象中，光路是________的．(3)分类：光的反射分为________反射和________反射，它们都________光的反射定律．3．平面镜成像(1)原理：光的________．(2)特点：像与物大小________；像与物到平面镜的距离________；像与物的连线与平面镜________；平面镜所成的是________立的________像．(3)应用：一是改变光的____________；二是________．4．光的折射(1)界说：光从一种透亮介质________入另一种介质时，流传方向产生____________的征象叫光的折射征象．(2)光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在________内——三线共面；折射光线和入射光线分家________两侧——两线分家；当光线由氛围斜射入水中时，折射角________入射角；入射角增大，折射角也________；当光线垂直入射时，光的流传方向________；在光的折射征象中，光路是________的．(3)光的折射征象：池底变浅、海市蜃楼、水面断筷等．5．光的色散(1)定义：太阳光是白光，它通过棱镜后被分解成__________________________________七种色光，这种现象叫光的色散，这说明白光是由________混合而成的．(2)光的三原色：红、________、蓝．(3)红外线、紫外线：光谱中红光以外的辐射叫做________；紫光以外的辐射叫做________，它们都属于________光．02常识对比1．小孔成像和影子的形成形成原理小孔成像光沿直线传播影子的形成光路图像是光线在光屏上实际到达的区域，是倒立的实像．像的大小与物体本身的大小、物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关影子是光线被物体挡住，在物体的后面形成的阴影区．影子的大小与物体大小、物体到光源的间隔和物体到光屏的间隔有关特点2.镜面反射和漫反射漫反射镜面反射条件反射面凹凸不平反射面平整光滑图示反射特点视觉特征能否成像相同点3.光的反射和光的折射光的反射光的折射入射光线平行，反射光线向着不同的方向能在各个方向看到物体不能成像都遵循光的反射定律入射光线平行，反射光线仍然平行只能在反射光的方向上看到物体，且物体看起来豁亮、刺眼能成像光路图相同点(1)“三线共面”；(2)“两线分居”；(3)光垂直射到界面上时“三线合一”，此时入射角为0°，反射角为0°，折射角也为0°；(4)光路是可逆的(1)两线分家中反射光线与入射光线在统一介质中，而折射光线与入射光线不在统一种介质中；(2)“三线合一”中，反射光线沿原路返回，而折射光线进入另一种介质不同点中，方向不改动；(3)在反射定律中，反射角等于入射角，而在折射定律中，折射角小于、等于或大于入射角应用03实验突破实验一：探究光的反射定律(1)实验装置：如图所示．平面镜成像、潜望镜、汽车的后视镜等三棱镜、单色镜、美学上应用的折射万花筒(2)交流讨论：①光屏的作用：显示光的____________；②如何验证三线是否共面：________________________________________________；③当光线逆着原来的反射光线射到反射面时，必会逆着原来的入射方向反射出去，说明反射时光路是________的．(3)实验结论：①反射光线与入射光线、法线在________内；②反射光线和入射光线分居________两侧；③反射角________入射角．尝试二：探究平面镜成像的特点(1)实验装置：如图所示．(2)交流讨论：①为了便于观察，该实验最好在较________的环境中进行；②采用玻璃板代替平面镜，是便于____________；③选取A、B两只相同的蜡烛，目的是________________________；④实验中看到两个不重合的像的原因是________________________________；⑤实验中无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是________________________．(3)实验结论：平面镜成的像是________像，像和物体大小相等，像和物体到镜面的距离________，像和物体的连线与镜面________．04图片展示图片考查内容如下图，沿着鱼的方向叉去，________叉到鱼，只要对准鱼的________方才能叉到鱼鱼在哪里XXX所示，将一枚硬币放入碗的底部，此时恰好看不见硬币，慢慢将水倒入碗中，如图2所示，又能看见硬币了，这是由于光的________征象，此时看到的是硬币的________像，看到的像的位置比实际硬币的位置要________硬币魔术05典例点拨考点1光征象辨别【例1】(南通中考)下列光现象中，由光的直线传播形成的是( )A．光的色散B．钢笔移位C．小孔成像D．水中倒影【解析】光的色散、钢笔移位属于折射现象；水中倒影是平面镜成像现象，属于光的反射；小孔成像属于光沿直线传播现象．考点2光学作图【例2】(赤峰中考)如图所示，一束光线AO经平面镜反射后，照射到楔形玻璃砖表面，再穿过楔形玻璃砖．请画出光路图(注意标出法线)．【解析】先画出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线；当光从空气斜射入玻璃时，画出法线，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角．当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角．参考谜底常识梳理81．(1)能够不是(2)同种均匀光是沿直线传播的(3)不同可以3×102.(1)返回(2)都在同一平面内两侧等于可逆(3)镜面漫遵循3.(1)反射(2)相等相等垂直正虚(3)传播方向用来成像4.(1)斜射偏折(2)同一平面法线小于增大不变可逆 5.(1)红橙黄绿蓝靛紫各种色光(2)绿(3)红外线紫外线看不见的实验突破实验一：(2)传播路径将反射光所在的一半光屏向后折，观察能否看到反射光线可逆(3)同一平面法线等于实验二：(2)黑暗观察像的位置比较像与物的大小关系玻璃板太厚，前后两个面均反射成像玻璃板与水平桌面不垂直(3)虚相等垂直图片展示不能下折射虚高典例点拨。

物理光学与应用光学习题和答案

A、放大的字C、手影D、倒影
3．下列四个物理现象中，有一个形成的原因与另外三个不同，这个现象是（）
对镜梳妆时能看到镜中的“自己”
7，模型中的凸透镜相当于晶
则
2cm，则在光
）
)．
）。

5km，月球在池中的像到水面的距离是
图3 图7
图1
图6
图8
b ），则透过透镜可以看到一
），这种外墙既能透射光线⑴、外面看玻璃幕墙相当于平面镜，光线照射到光滑的玻璃幕墙上时会发生反射，物体图13
图14 图10 图16
第四章答案参考答案
一、选择题：
1、D
2、A
3、A
4、D
5、D
6、A
7、D
8、B
9、B 10、C 11、C 12、C
二、13、日食；14、光速远大于声速；15、零；16、反射；折射；
17、3.8×105km；虚；18、800；19、红外线；紫外线；
20、焦点；21、2；1.6；22、光的直线传播；光的反射；光的折射；
三、23—26、（略）；27、光屏；倒；右；28、（1）略；（2）浅一些；
29、3；正立放大的虚；
一、30、①会刺伤眼睛；②不易看清周围的物体；③在眼前的物体也有可能看不到；
31、⑴镜面；虚；⑵各块玻璃可能不在同一平面上；⑶会反射强光造成光污染；。

物理光学实验及仿真智慧树知到课后章节答案2023年下浙江大学

物理光学实验及仿真智慧树知到课后章节答案2023年下浙江大学浙江大学第一章测试1.本MOOC课程的主要内容是物理光学实验和部分实验的虚拟仿真及分析。

（）A:对 B:错答案:对2.光是一种电磁波。

（）A:对 B:错答案:对3.任何物质都具有波动性。

（）A:错 B:对答案:对4.学习“物理光学”通常要关注的几个方面包括（）A:光的偏振B:光的空间频谱与空间分布C:光的界面效应：菲涅尔反射系数D:光波特性，光速（折射率）E:光的干涉和衍射答案:光的偏振;光的空间频谱与空间分布;光的界面效应：菲涅尔反射系数;光波特性，光速（折射率）;光的干涉和衍射5.迈克尔逊干涉光路也可用作光谱仪。

（）A:对 B:错答案:对6.拿起光学元件时，绝不允许触摸工作面/光学表面/镜面，而只能拿住磨砂毛面，最主要原因是（）A:光学表面会被指纹、汗液等污染甚至损坏B:光学表面容易被手指压碎C:光学表面很滑，不好拿D:光学表面可能损伤皮肤答案:光学表面会被指纹、汗液等污染甚至损坏7.下列哪一项不是激光的主要特性（）。

A:相干性好B:方向性好C:亮度较高D:光谱较宽答案:光谱较宽8.激光安全等级在哪一级或以上，使用时必须佩戴相应防护眼镜（）。

A:1级B:3级C:4级D:2级答案:3级9.下列哪些项，可能是“进行激光实验中光学元件不可手持而必须固定”的原因（）。

A:可实时调节元件位置B:防止手持不稳而摔坏元件C:防止手部抖动影响后续光路方向D:防止激光方向不可控，被反射照到其他同学答案:防止手持不稳而摔坏元件;防止手部抖动影响后续光路方向;防止激光方向不可控，被反射照到其他同学10.实验室若发生火灾，应切断总电源后，返回实验室抢救贵重仪器设备（）。

A:错 B:对答案:错第二章测试1.在F-P干涉仪测量低压钠灯波长差的实验中，低压钠灯的灯管与光阑面共轭；若在低压钠灯前面加入毛玻璃，那么光阑需要往哪个方向移动才能与低压钠灯再次共轭？（）A:不需要移动就能共轭B:沿光轴往远离低压钠灯的方向移动C:沿光轴往靠近低压钠灯的方向移动D:无法再次共轭答案:沿光轴往远离低压钠灯的方向移动2.在迈克尔逊实验中，出现或消失一个等倾圆环表示光程差变化：（）A:0.5个波长B:1.5个波长C:0.25个波长D:1个波长答案:1个波长3.在迈克尔逊干涉仪上观察白光干涉图案，程差从0逐渐增大，将出现：（）A:随着程差增大条纹颜色依次为：白色、黄色、红色、紫色、红色……B:随着程差增大条纹颜色依次为：白色、红色、紫色、黄色、红色……C:随着程差增大条纹颜色依次为：白色、紫色、绿色、黄色、红色……D:随着程差增大条纹颜色依次为：白色、红色、黄色、绿色、紫色……答案:随着程差增大条纹颜色依次为：白色、黄色、红色、紫色、红色……4.请将单纵模激光器、氦氖激光器、荧光灯、白炽灯这4种光源的相干长度由短到长排列：（）A:白炽灯，荧光灯，氦氖激光器，单纵模激光器B:氦氖激光器，单纵模激光器、荧光灯，白炽灯C:荧光灯，白炽灯，单纵模激光器，氦氖激光器D:单纵模激光器，氦氖激光器，荧光灯，白炽灯答案:白炽灯，荧光灯，氦氖激光器，单纵模激光器5.在以下的4种仪器中，哪些仪器采用分振幅法干涉？（）A:平行平板横向剪切干涉仪B:泰曼-格林干涉仪C:斐索共路干涉仪D:迈克尔逊干涉仪答案:平行平板横向剪切干涉仪;泰曼-格林干涉仪;斐索共路干涉仪;迈克尔逊干涉仪6.以下哪些检测方法或现象是基于干涉的原理？（）A:光学车间靠样板检测透镜表面B:泡泡机吹出来的彩色肥皂泡C:雨过天晴后出现的彩虹D:雨天地上的彩色油膜答案:光学车间靠样板检测透镜表面;泡泡机吹出来的彩色肥皂泡;雨天地上的彩色油膜7.观看视频后可以得出结论，在干涉实验中所使用的干涉仪都采用了分振幅法来对光波进行分离。

高中物理试题与解析-第四章光学综合训练

第四章综合训练一、选择题1．光在生产、生活中有着广泛的应用，下列对光的应用的说法正确的是()A．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象B．光导纤维传输信号利用的是光的全反射现象C．3D电影技术利用了光的干涉现象D．全息照相利用了光的偏振现象答案 B解析光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，A项错误；光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，光在其中传播过程发生全反射，因此光导纤维传输信号利用的是光的全反射现象，B项正确；3D电影技术利用了光的偏振现象，C项错误；全息照相利用了光的干涉现象，D项错误．故选B项．2．夏天柏油路面上的反射光是偏振光，其振动方向与路面平行．人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制成的，镜片的透振方向应是() A．竖直的B．水平的C．斜向左上45°D．斜向右上45°答案 A解析夏天，柏油路面上的反射光对人的眼睛刺激过大，为了减弱对人眼睛的影响，人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃材料制成的偏振片，该偏振片的透振方向与反射光的振动方向垂直，由于反射光的振动方向与路面平行，则镜片的透振方向应该沿竖直方向．故选A项．3．某同学在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，使用激光器作光源，进行光的衍射实验，如图所示．则他在光屏上看到的条纹是下面图中的()答案 B解析根据衍射条纹的特点，光的衍射条纹与狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距，故B项正确、A、C、D三项错误．故选B项．4．光在某种玻璃中的传播速度是3×108m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°，则入射角应是()A．30°B．60°C．45°D．90°答案 A解析依题意做出光路图，如图所示折射率为n＝c v＝3，设入射角为θ1，则有n＝sin θ2sin θ1＝cos θ1sin θ1，解得θ1＝30°.故选A项．5．潜水员在水面下能看到水面上的全部景物，因为水面上方360°范围内，射入水中的光线全部集中在顶角为θ的一个倒立圆锥内(如图为其中一个截面)，对此现象，下列说法正确的是()A．潜水员潜得越深，角θ越大B．潜水员潜得越深，角θ越小C．潜水员深度为某个值时，角θ最大D．角θ的大小与潜水员的深浅位置无关答案 D解析由题意，根据折射定律可得sin θ2＝1n，显然角θ的大小只与水的折射率n有关，与潜水员的深浅位置无关．故选D项．6．(多选)市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照射物品产生的热效应大大降低，因而广泛地应用于博物馆、商店等处，这种灯能降低热效应的原因之一，是在灯泡后面放置的反光镜表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线在该薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度可能是()A.λ4B.λ2 C.3λ4D ．λ 答案 AC 解析要消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线的影响，在薄膜的两个界面上的反射光相干涉后应互相抵消，路程差应满足2d ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0，1，2，3，…)，可得所镀薄膜的厚度d ＝(2n ＋1)λ4(n ＝0，1，2，3，…)，当n ＝0时，d ＝λ4；当n ＝1时，d ＝3λ4，不可能等于λ2或λ.故选A 、C 两项．7．如图所示为两横截面为等腰三角形的玻璃棱镜，其中ab ∥a ′b ′，ac ∥a ′c ′，bc ∥b ′c ′.一入射光线由空气经两玻璃棱镜折射后射出来，则出射光线( )A ．一定是光线2B ．一定是光线3C ．可能是光线1、4D ．可能是光线1、3答案 B解析由于ab ∥a ′b ′，可将aba ′b ′等效为平行玻璃砖，出射光线平行于入射光线，因而出射光线不可能是光线4、5、6，入射光线AO 经棱镜abc 折射，出射光线向底边bc 偏折，再将aca ′c ′视为平行玻璃砖，光线射出后将向a ′方向侧移，如图所示，所以从a ′b ′射出的光线一定是光线3.故选B 项．8．如图所示，MON 为柱状扇形透明介质的横截面，扇形的半径为R 、圆心为O ，A 点在OM 上且O 、A 两点的距离为63R ，P 为圆弧MN 的中点．一细束单色光以入射角i ＝60°从A 点射入介质，折射光线恰好通过P 点，已知∠APO ＝45°，则介质对该光的折射率n 为( )A. 2B. 3C.32D.62 答案 B解析在△POA 中，根据正弦定理有R sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2－r ＝63R sin π4，可得r ＝ 30°，根据光的折射定律n ＝sin i sin r ，解得n ＝ 3.故选B 项．9．(多选)图中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S 1和S 2间距为0.80 mm ，双缝到屏的距离为0.80 m ，波长为500 nm 的单色平行光垂直入射到双缝S 1和S 2上，在屏上形成干涉条纹．中心轴线OO ′上方第一条亮条纹中心位置在P 1处，第三条亮条纹中心位置在P 2处，现有两只虫子分别从S 1和S 2同时出发以相同速率10－3 m/s用最快路线飞到屏幕上某条纹上．下列说法正确的是( )A ．若二者都飞到O ′，它们所花时间一样B ．若二者都飞到P 1，它们所花时间一样C ．若二者都飞到P 2，它们所花时间相差1.5 msD ．P 1与P 2相距1 mm答案 ACD解析两只虫子分别从S 1和S 2到O ′，距离相同，速率相同，所用的时间也相同，A 项正确；1号虫子从S 1到P 1的路程与2号虫子从S 2到P 1的路程不同，速率相同，所用的时间不同，B 项错误；1号虫子从S 1到P 2的路程与2号虫子从S 2到P 2的路程之差为3λ，Δt ＝3λv ＝1.5ms ，C 项正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx ＝L d λ得出相邻条纹间距为0.5 mm ，则得出P 1P 2在屏幕上的坐标分别为0.5 mm 、1.5 mm ，P 1与P 2相距1 mm ，D 项正确．故选A 、C 、D 三项．10．道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分，如图1所示，其截面ABCD 为等腰梯形如图2所示，E 、F 分别是AC 和AB 的中点．一细光束平行AB 边从E 点射入，折射后射向F 点．已知∠BAC ＝∠ABD ＝45°，CD 边长和梯形的高分别为2a 、a ，不考虑光束的多次反射，则细光束( )A ．一部分在F 点反射，一部分出射B ．AC 面上的入射角逐渐减小至零，光束均不会从AB 面射出C ．AC 面上的入射点逐渐上移，光束将在BD 面上发生全反射D ．AC 面上的入射点逐渐上移，光束在棱镜中的传播时间变长答案 B解析由几何关系知，AC 面上的折射角为45°2＝22.5°，由n ＝sin 45°sin 22.5°≈1.85，C ＝arcsin 11.85≈arcsin 0.54>arcsin 0.5＝30°，当光束射向F 点时，入射角为67.5°将发生全反射，故A 项错误；根据对称性，AC 面上的入射点逐渐上移过程中，光束在BD 面上的入射角均为22.5°，不会发生全反射，故C 项错误；光束在棱镜中的光程相等，时间不变，故D 项错误；当AC 面上的入射角减小至零时，AB 面上的入射角为45°，仍将发生全反射，光束均不会从AB 面射出，故B 项正确．故选B 项．11．(多选)2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图2所示．光线a 沿半径方向入射玻璃砖，光线b 与光线a 平行，两束光线之间的距离设为x ，已知玻璃砖内圆半径为R ，外圆半径为2R ，折射率为2，光在真空中的速度为c ，不考虑反射光线，下列关于光线b 的说法正确的是( )A ．当x >2R 时，光不会经过内圆B ．当x ＝2R 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为45°C ．当x ＝22R 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线平行D ．当x ＝22R 时，光从内圆通过的时间为2R c答案 AD解析当折射光线恰好和内圆相切时，光恰好不会通过内圆根据几何关系得sin i ＝x 2R ，sin r ＝R 2R ，根据折射率公式n ＝sin i sin r ，代入数据解得x ＝2R ，因此当x >2R 时，光不会经过内圆，故A 项正确；由上得i ＝45°，r ＝30°，由几何分析可知，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角小于45°，故B 项错误；当x ＝22R 时，由几何分析可知，光线从外圆射出的方向不可能与图中入射光线平行，由几何关系，sin θ1＝24，根据折射定律n ＝sin θ1sin θ2＝sin θ4sin θ3，R sin θ2＝2R sin （180°－θ3）可以得到sin θ4＝22，因此光从内圆通过距离为L ＝2R cos θ4＝2R ，光从内圆通过的时间为2R c ，故C 项错误，D 项正确．故选A 、D 两项．12．(多选)如图所示，截面为半圆形的透明介质的圆心为O 、半径为R .一束单色光从直径上的P 点平行截面射入，入射角θ1＝60°，在圆弧上Q 点射出的出射角θ2＝30°，已知P 点到圆心O 的距离为R 3.下列说法正确的是( )A ．透明介质对单色光的折射率为1.5B ．单色光在透明介质中传播速度为3×108 m/sC ．当sin θ1＝3010时，出射光线与入射光线互相平行D ．若改变入射角度θ1，光线可能在圆弧面发生全反射答案 BC解析如图所示根据正弦定理可得R sin ∠2＝R 3sin ∠3，又sin 2∠1＋sin 2∠2＝1，根据折射定律可得n ＝sin θ1sin ∠1＝sin θ2sin ∠3，联立解得n ＝3，故A 项错误；根据v ＝c n ，代入数据可得v ＝3×108 m/s ，故B 项正确；如图所示若sin θ1＝3010，根据折射定律可得sin ∠4＝1010，则sin ∠5＝31010，根据正弦定理R sin ∠5＝R 3sin ∠6，解得sin ∠6＝1010，根据折射定律sin ∠7sin ∠6＝n ，解得sin ∠7＝3010，结合几何关系可得出射光线与入射光线互相平行，故C 项正确；当入射光线垂直PO 入射时，从介质中射出的折射角最大，如图所示根据几何关系可得sin ∠8＝13<1n ＝33，没有发生全反射，则无论入射角度θ1为何值，都不可能在圆弧面发生全反射，故D 项错误．故选B 、C 两项．二、实验题13．如图所示，在测定玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC 的三棱镜，并确定AB 和AC 界面的位置，然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P 1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．(1)此后正确的操作步骤是________．A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3以及P1和P2的像(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出)，为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线，如图甲、乙所示，能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图________(填“甲”或“乙”)，所测玻璃折射率的表达式n＝________(用代表线段长度的字母ED、FG表示)．答案(1)BD(2)乙ED FG解析(1)此后正确的操作步骤是：插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4挡住P1、P2的像和P3，故B、D两项正确．(2)能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是题图乙，n ＝sin θ1sin θ2＝EDOD FG OG＝EDFG .14．某学习小组在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中：(1)用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，如图甲所示，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示为________ mm ；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示为________ mm ，则相邻亮条纹的中心间距Δx ＝________ mm.(结果保留三位有效数字)(2)已知双缝间距d ＝0.3 mm ，双缝到光屏之间的距离L ＝1.0 m ，则红色光的波长λ＝________m ．(结果保留三位有效数字) 答案 (1)2.320 18.870 2.36 (2)7.08×10－7解析 (1)题图乙螺旋测微器固定刻度示数为2 mm ，可动刻度示数为32.0×0.01 mm ，两者相加为2.320 mm ；题图丙螺旋测微器固定刻度示数为18.5 mm ，可动刻度示数为37.0×0.01 mm ，两者相加为18.870 mm ；相邻亮条纹的中心间距Δx ＝18.870－2.3208－1 mm ≈2.36 mm.(2)依据双缝干涉条纹间距规律可得λ＝ΔxdL ＝7.08×10－7 m. 三、计算题15．一束由红光和蓝光组成的复合光束射向足够长的平行玻璃砖上表面，该光束与玻璃砖上表面的夹角为θ＝30°，复色光经折射后从玻璃砖的下表面射出时被分成两束平行光且出射点的间距为a .已知该玻璃对红光的折射率为n 1＝62，对蓝光的折射率为n 2＝ 3.求：(1)红、蓝两种色光在玻璃砖上表面的折射角； (2)玻璃砖的厚度d .答案 (1)45° 30° (2)3＋32a 解析 (1)光路图如图所示入射角i ＝90°－θ＝60°由折射定律有n 1＝sin i sin r 红，n 2＝sin isin r 蓝，解得r 红＝45°，r 蓝＝30°.(2)红光、蓝光的入射点和出射点间水平距离分别设为Δx 红、Δx 蓝，由题意可知，红光与蓝光出射点间距为a ，由几何关系有a ＝Δx 红－Δx 蓝＝d －33d 解得d ＝3＋32a .16．一水池宽d ＝1.2 m ，深h ＝1.6 m ，在水池边上直立一根高H ＝0.8 m 的木杆AB ，一光源D 发射激光束，光源D 位于水池口部F 正下方0.8 m 处．当水池中没有水时，光源发出的光刚好照到B 点．不改变光源的方向，当池内装满水时，光源发出的光照到木杆上的E 点，AE ＝0.45 m.(1)求水的折射率；(2)将光源移到底部的G 点，当池内装满水时，改变发射激光束的方向，光束能否在水面发生全反射？答案 (1)43 (2)不会解析 (1)光路图如图甲由几何关系知sin α＝d 2⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＋（AE ）2＝0.8，sin β＝d 2⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫h 22＝0.6所以折射率为n ＝sin αsin β＝43.(2)如图乙当激光束照射A 点时入射角θ最大，此时sin θ＝dd 2＋h 2＝35临界角C 满足sin C ＝1n ＝34，由于θ<C ，所以光束不会在水面发生全反射．17．如图，截面为等腰直角三角形ABC 的玻璃砖，∠B ＝90°，一束频率为f ＝5×1014 Hz 的光线从AB 面中点处垂直射入棱镜，在AC 面发生全反射，从BC 面射出后，进入双缝干涉装置．已知AC 长度l ＝0.15 m ，双缝间距d ＝0.2 mm ，光屏离双缝L ＝1.0 m ，光在真空中的传播速度为c ＝3.0×108 m/s.求： (1)玻璃砖的折射率的最小值n ； (2)光线在玻璃砖中传播的最短时间t ； (3)光屏上相邻亮条纹的间距Δx .答案 (1)2 (2)5×10－10 s (3)3×10－3 m 解析 (1)设玻璃砖的折射率的最小值n sin C ＝1n 解得n ＝ 2.(2)光线在玻璃砖中传播的最短时间t 为t ＝2·l2sin 45°v 光在玻璃中传播的速度为v ＝c n 解得t ＝5×10－10 s.(3)光屏上相邻亮条纹的间距Δx Δx ＝L d λλ＝cf解得Δx ＝3×10－3 m.18．如图所示有一个光学透镜，左侧与y 轴重合，水平对称轴与x 轴重合，ABC 为半径为R 的圆弧，其圆心为O ，∠AOB ＝∠BOC ＝θ＝60°.有一束平行于x 轴的光线从PQ 间入射透镜，OP 距离为R2，已知透镜的折射率为n ＝3，光速为c ，只考虑每个光学表面的折射，求：(1)沿P 点入射的光线从P 点传到x 轴的时间t ； (2)从AB 面上射出的光线的出射点离开x 轴的最大距离； (3)光线经过AB 面折射后可以照到x 轴上点的最小坐标值．答案 (1)5R 2c (2)33R (3)6R 2解析 (1)沿P 点入射的光线，在ABC 面上D 处发生折射，由几何关系可知，入射角i ＝30° 根据折射定律sin rsin i ＝3 可得r ＝60°可知△ODE 为等腰三角形，因此s DE ＝R 光线在透镜内的传播速度v ＝c n ＝c3在透镜中的传播时间t 1＝R cos 30°v＝32R c 3＝3R2c 从D 传到E 的时间t 2＝Rc因此从P 点传到x 轴的时间t ＝t 1＋t 2＝5R2c .(2)最大距离时，入射角恰好为临界角，由于sin C ＝1n 因此最大距离d ＝R sin C ＝33R . (3)根据正弦定理sin r x ＝sin （r －i ）R 而sin rsin i ＝3 联立整理得x ＝3R3cos i －1－3sin 2i随着入射角i 的增大，坐标x 逐渐减小，当入射角达到临界角C 时，x 取最小值，代入数据得x ＝6R2.。

八年级物理上册第四章光现象基础知识题库(带答案)

八年级物理上册第四章光现象基础知识题库单选题1、中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识，下列说法正确的是（）A．“明月几时有？把酒问青天”，酒中明月倒影是光的折射形成的B．“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于光的反射C．“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮是自然光源D．“香炉初上日，瀑水喷成虹”，彩虹是光的色散形成的答案：DA．酒中明月倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；B．影子是由光的直线传播过程中，遇到不透明物体，阻挡了光的传播，在其后边形成的一个黑色的区域，故B错误；C．月亮本身并不发光，不是光源，是因为反射了太阳光才被人看见的，故C错误；D．“香炉初上日，瀑水喷成虹”，彩虹是由光的折射形成的，是光的色散现象，故D正确。

故选D。

2、日出东方，万物光明；林间疏影，潭影映人。

上面句中，林间疏影与潭影映人，是两种光学现象，其原理与下面两幅图的光学原理相同，这两幅图是（）A．①和②B．②和③C．③和④D．②和④答案：A林间疏影是由光的直线传播形成的；潭影映人属于平面镜成像，是由光的反射形成的；①手影是由光的直线传播形成的，故①符合题意；②倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故②符合题意；③插在水中的筷子变弯了，是由光的折射形成的，故③不符合题意；④彩虹属于光的色散现象，光的色散现象的实质是光的折射，故④不符合题意。

综上所述，①和②符合题意，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

3、为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。

这是由于（）A．光从空气到玻璃发生了折射B．盐水不均匀使光发生了弯曲C．光发生了色散D．光从玻璃到盐水发生了折射答案：B玻璃槽中盐水不均匀了，越深密度越大，光在不均匀的盐水中会发生折射现象，因此光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲。

故选B。

4、下列光现象由光的折射形成的是（）A．墙上的手影B．水中的倒影C．树荫下的光斑D．水中的筷子答案：DA．墙上的手影是光的直线传播形成的，故A不符合题意；B．水中的倒影属于平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意；C．树荫下的光斑属于小孔成像，由光的直线传播形成的，故C不符合题意；D．水中的筷子看起来变弯了，是由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子在水中的部分是向上弯折，属于光的折射现象，故D符合题意。

人教版高中物理选择性必修第一册第四章光4-6光的偏振激光练习含答案

第四章光6 光的偏振激光基础过关练题组一光的偏振1.(2024甘肃天水第一中学月考)关于光的偏振现象,下列说法正确的是()A.自然界的光都是自然光B.自然光通过一个偏振片后成为偏振光,偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光C.光发生偏振现象说明光波是横波D.光学镜头上的增透膜利用了光的偏振现象2.(多选题)(2024山东济南实验中学月考)下面关于光的偏振现象及应用说法正确的是() A.自然光通过起偏振器后成为偏振光,利用检偏振器可以检验出偏振光的振动方向B.立体电影利用了光的干涉现象C.茶色眼镜利用了光的偏振现象D.拍摄日落时水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响3.(多选题)如图所示,一束自然光照射到偏振片上,偏振片右侧放置光屏,则图中光屏上发亮的有(偏振片上用箭头表示其透振方向)()4.(多选题)(2023福建泉州实验中学期末)旋光仪测糖溶液浓度原理:偏振光通过糖溶液后,迎着光看,偏振方向以传播方向为轴,旋转角θ,称“旋光角”,θ与糖溶液浓度有关,将θ测量值与标准值比较能确定含糖量。

如图,有自然光源S,偏振片A、B,转动B使O处光最强,然后把被测样品P置于A、B间,则()A.O处光强明显减弱B.O处光强不会明显减弱C.B转一角度使O处光强最大,B转过角度θD.A转一角度使O处光强最大,A转过角度θ题组二激光5.(多选题)(2024北京海淀人大附中期末)有关激光的特点与应用,下列说法正确的是() A.激光是一种人工产生的相干光,全息照相技术利用了激光相干性好的特点B.激光具有良好的单色性,光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物C.激光在医学上被当做“光刀”使用,但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接D.用激光从各个方向照射参加核聚变的物质,利用光压可使反应物质“挤”在一起发生反应6.(2024重庆实验中学月考)2023年诺贝尔物理学奖颁发给在“为研究物质中的电子动力学,而产生阿秒激光的实验方法”方面作出贡献的三位科学家。

物理光学第三四章习题答案.

4.9 如图4.35所示，F-P标准具两镜面的间隔为1cm，在其两侧各放一个焦距为15cm的准直透镜L1和会聚透镜L2。直径为 1cm的光源（中心在光轴上）置于L1的焦平面，光源发射光波为589.3nm的单色光，空气的折射率为1。（1）计算L2焦点处的干涉级。在L2的焦面上能观察到多少个亮条纹？其中半径最大条纹的干涉级和半径是多少？（2）若将一片折射率为1.5，厚为0.5mm的透明薄片插入标准具两镜面之间，插至一半位置，干涉环条纹将发生怎样的变化？ 2h m 解 (1) 条纹系中心的干涉级为： 2h
l n na29 l
3.6 菲涅耳双面镜实验中，单色光波长500nm，光源和观察屏到双面镜交线的距离分别为0.5m和1.5m，双面镜的夹角为10-3rad。试求：（1）观察屏条纹的间距；（2）屏上最多可看到多少亮条纹？
解：两个等效光源的间距为： d 2l sin 103 (m) 等效光源到观察屏的距离为： D 0.5 1.5 2(m) （1）条纹间距为： e
D 103 (m) d
3 （2）观察屏上可观察到条纹的区间宽度： L 1.5 2 310 (m)
3.20 用氦-氖激光照明迈克尔逊干涉仪，通过望远镜看到视场内有 20个暗环，且中心是暗斑。然后移动反射镜M1，看到环条纹收缩，并一一在中心消失了20环，此时视场内只有10个暗环。试求：（1）M1移动前中心暗环的干涉级数（设干涉仪分光板G1没有镀膜）；（2）M1移动后第5个暗环的角半径。
解：（1）设没有移动前，距离视场中央最近的暗斑的级数为m
（2）
m 20 2 2 h 10 cos 2 40 20 4 h 16 20 2 0.707rad cos 2

物理光学课后参考答案叶玉堂

精心整理第四章光的电磁理论4－1计算由8(2)exp 610)i y t ⎡⎤=-+++⨯⎢⎥⎣⎦E i 表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。

解：由题意：)81063(2t y x i e E x ⨯++-=∴3-=xy E E ∴振动方向为：j i3+-振幅：0E 频率：=f 波长：λ=4－2n ＝1.5。

解：设AB 则相位差为：πλδ6.3631.0105506=⨯⨯=∆=- 4－3试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态：（1）)sin(0kz t E E x -=ω，)cos(0kz t E E y -=ω （2）)cos(0kz t E E x -=ω，)4/cos(0πω+-=kz t E E y （3）)sin(0kz t E E x -=ω，)sin(0kz t E E x --=ω 解：（1）∵)2cos()sin(00πωω--=-=kz t E kz t E E x∴2πϕϕϕ=-=x y∴为右旋圆偏振光。

（2）4πϕϕϕ=-=x y∴为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴沿y ＝x （3）0=-=x y ϕϕϕ∴为线偏振光，振动方向沿y ＝－x4－4光束以30°角入射到空气和火石玻璃（n 2＝1.7）界面，试求电矢量垂直于入射面和平行于入射面分量的反射系数s r 和p r 。

∴=s r 4－5n 1＝1和n 2＝解：θ∴=s r ∴tan r α4－6p 波的2θ时（折射角为1θ），s 波和p 波的反射系数分别为's r 和'p r ，透射系数分别为's t 和'p t 。

试利用菲涅耳公式证明：（1）'-=s s r r ；（2）'-=p p r r ；（3）s s s T t t ='；（4）p p p T t t ='证明：（1）)sin()sin(2121θθθθ+--=s r（2）)tan()tan(2121θθθθ+-=p r（3）)sin(cos sin 22112θθθθ+=s t )sin(cos sin 22121θθθθ+='s t∴)(sin cos sin 4cos sin cos sin )sin(cos sin 2)sin(cos sin 22121222122*********θθθθθθθθθθθθθθθθ+⋅=+⋅+='s s t t （4）)cos()sin(cos sin 2212112θθθθθθ-+=p t )cos()sin(cos sin 2121221θθθθθθ-+='p t∴)cos()sin(cos sin 2)cos()sin(cos sin 2121221212112θθθθθθθθθθθθ-+⋅-+='p p t t4－7如图，M 1、M 2是两块平行放置的玻璃片（n ＝1.5），背面涂黑。