A. 劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動B. 劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動C. 劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動D. 劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動
(2023·山東卷)如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標準石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標準平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當溫度升高時，下列說法正確的是(　　)
命題點一　光的干涉與衍射
A　解析：由題意知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當溫度升高時，G增長的高度大于C增長的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動，因此條紋向左移動，故選A。
1．C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當溫度升高時，G增長的高度______(選填“大于”“小于”或“等于”)C增長的高度。2．當溫度升高時，劈形空氣層的厚度______(選填“變大”“變小”或“不變”)。3．當溫度升高時，同一厚度的空氣膜向______(選填“劈尖”或“劈尾”)移動。
2.雙縫干涉和薄膜干涉亮、暗條紋的判斷雙縫干涉中Δr為相干光源S1、S2發(fā)出的光到屏上某點的路程差，薄膜干涉中Δr為薄膜前、后兩個表面反射回來的兩列光波的路程差。當Δr＝kλ(k＝0,1,2，…)時，光屏上P′處出現(xiàn)亮條紋。
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(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標x的變化圖像，可能正確的是(　　)
A. 滾珠b、c均合格B. 滾珠b、c均不合格C. 滾珠b合格，滾珠c不合格D. 滾珠b不合格，滾珠c合格
2．(2024·山東卷)檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標準滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標準滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是(　　)
C　解析：用單色平行光垂直照射平板玻璃時，空氣薄膜上下表面產(chǎn)生的反射光發(fā)生干涉，形成干涉條紋，光程差為兩塊玻璃距離的兩倍，根據(jù)光的干涉可知，同一條干涉條紋位置處光的波程差相等，即滾珠a的直徑與滾珠b的相等，即滾珠b合格，不同的干涉條紋位置處光的波程差不同，則滾珠a的直徑與滾珠c的不相等，即滾珠c不合格，C正確。
A. 沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動B. 沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小C. 若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變D. 若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動
3．(2024·湖南卷)(多選)1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實驗)，平面鏡沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同學重復此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度θ，如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確的是(　　)
BC　解析：根據(jù)題意畫出光路圖甲，如圖所示，
S發(fā)出的光與通過平面鏡反射光(可以等效成虛像S′發(fā)出的光)是同一列光分成的，滿足相干光條件，所以實驗中的相干光源之一是通過平面鏡反射的光，且該干涉可看成雙縫干涉，設(shè)S與S′的距離為
沿OA向右略微平移平面鏡，即圖中從位置①→位置②，由圖可看出雙縫的間距增大，則干涉條紋間距減小，沿AO向左略微平移平面鏡，即圖中從位置②→位置①，由圖可看出干涉條紋向上移動，故A錯誤，B正確。
A. 若干涉圓環(huán)向邊緣移動，則表示下面的透鏡是凹透鏡B. 若干涉圓環(huán)向邊緣移動，則表示下面的透鏡是凸透鏡C. 若干涉圓環(huán)向中心收縮，則表示下面的透鏡是凹透鏡D. 若干涉圓環(huán)向中心收縮，則表示下面的透鏡是凸透鏡
4．(2024·沈陽三模)(多選)某同學將一平玻璃和一凸透鏡或者一凹透鏡貼在一起，用單色平行光垂直照射上方平玻璃，會形成明暗相間的同心干涉圓環(huán)，從干涉環(huán)上無法判斷兩塊透鏡的凸和凹。該同學對平玻璃上表面加壓，發(fā)現(xiàn)干涉圓環(huán)會發(fā)生移動，下列說法正確的是(　　)
BC　解析：凸透鏡中心比邊緣高，在平玻璃上表面加壓時，空氣膜由厚變薄，相應(yīng)各點光程差也變小，圓環(huán)條紋相對中心將延遲出現(xiàn)，原來靠近中心的圓環(huán)條紋現(xiàn)在就要向邊緣(向外)移動，故A錯誤，B正確；凹透鏡中心比邊緣低，在平玻璃上表面加壓時，空氣膜由厚變薄，相應(yīng)各點光程差也變小，圓環(huán)條紋相對邊緣將延遲出現(xiàn)，干涉圓環(huán)條紋現(xiàn)在就要向中心(向內(nèi))收縮，故C正確，D錯誤。
5．(2022·山東卷)(多選)某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為l。同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣。下列描述正確的是(　　)
A. 圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射B. 遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C. 照射兩條狹縫時，增加l，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D. 照射兩條狹縫時，若光從狹縫S1、S2到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點處一定是暗條紋
命題點二　光的折射、全反射
(1)從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為θ，求θ的正弦值。(2)被測物體自上而下微小移動，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃絲下端面到被測物體距離b的相應(yīng)范圍(只考慮在被測物體表面反射一次的光線)。
解析：(1)如圖甲所示，設(shè)光在M豎直端面與下端面的入射角分別為α、β，則α＋β＝90°
(2)根據(jù)題意，要使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路圖如圖乙所示，則玻璃絲下端面到被測物體距離b的相應(yīng)范圍應(yīng)該為 b1≤b≤b2
1．光在光纖兩側(cè)剛好發(fā)生_________時，從M下端面出射的光與豎直方向夾角最大。2．臨界角C與折射率n的關(guān)系是__________________。3．使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，即被測物體自上而下微小移動，激光最終能照射到N下端面的最___(選填“左”或“右”)端。
1．光的折射定律和折射率(1)折射定律
3.光在介質(zhì)中發(fā)生折射和反射問題的分析思路(1)根據(jù)題意畫出正確的光路圖。(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中的邊、角關(guān)系，注意入射角、折射角均是與法線的夾角。
(4)充分考慮反射和折射現(xiàn)象中的光路可逆性。
4．求光的傳播時間的一般思路
(2)全反射現(xiàn)象中，光的傳播路程應(yīng)結(jié)合光路圖與幾何關(guān)系進行確定。
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
保持光的入射方向不變，入射點從A向B移動過程中，由圖乙可知，激光沿直線傳播到CO面經(jīng)反射向PM面?zhèn)鞑?，光線傳播到PM面的入射角逐漸增大。
當入射點為B點時，根據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到PM面的P點，如圖丙所示，此時光線在PM面上的入射角最大，設(shè)為α，由幾何關(guān)系得α＝45°。
故在入射光從A向B移動過程中，a光能在PM面全反射后從OM面射出，綜上所述，僅有a光可以，A正確，B、C、D錯誤。
3．(2023·湖南卷)(多選)一位潛水愛好者在水下活動時，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設(shè)激光光束與水面的夾角為α，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當α大于41°時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是(　　)
C. 當他以α＝60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°D. 當他以α＝60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°
解析：根據(jù)題意作出光路圖如圖所示，
則θ2＝30°，∠BMO＝60°因為∠B＝45°，所以光在BC面的入射角為θ＝90°－(180°－60°－45°)＝15°根據(jù)反射定律可知∠MOA＝2θ＝30°
又因為△BOM與△COA相似，故有
5．(2024·山東卷)某光學組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點，半徑為R；直角三棱鏡FG邊的延長線過O點，EG邊平行于AB邊且長度等于R，∠FEG＝30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以θ角入射到EF邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對該單色光的折射率均為1.5。(1)求sin θ。(2)以θ角入射的單色光線，若第一次到達半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點D(圖中未標出)到E點距離的范圍。
根據(jù)幾何關(guān)系可得α＝30° 代入數(shù)據(jù)解得sin θ＝0.75。(2)作出單色光線第一次到達半圓弧 AMB恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖，則由幾何關(guān)系可知FE上從P點到E點范圍內(nèi)以θ角入射的單色光線第一次到達半圓弧AMB都可以發(fā)生全反射，根據(jù)全反射臨界角公式有
設(shè)P點到FG的距離為l，則根據(jù)幾何關(guān)系有l(wèi)＝Rsin C
(2023·鹽城模擬)光刻機利用光源發(fā)出的紫外線，將精細圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機投影精細圖的能力，便在光刻膠和投影物鏡之間填充液體，提高分辨率，如圖所示。若浸沒液體的折射率為1.65，當不加液體時光刻膠的曝光波長為193 mm，則加上液體后(　　)
命題點　光學知識與其他知識的綜合
A. 紫外線進入液體后波長變短，光子能量增加B. 當傳播的距離相等時，紫外線在液體中傳播所需的時間更短C. 紫外線在液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射，因此能提高分辨率D. 紫外線在液體中的曝光波長約為117 nm
A. a、b兩束出射光不會是平行的B. 該玻璃磚對a光折射率小于對b光折射率C. a光頻率大于b光頻率D. 從該玻璃磚射向空氣，a光臨界角小于b光臨界角
1．(2024·營口模擬)如圖所示，一束含有兩種頻率的復色光斜射向一塊厚玻璃磚，玻璃磚的另一面涂有水銀，光線經(jīng)折射、反射、再折射后從玻璃磚入射面一側(cè)射出，分成了兩束單色光a和b，則下列說法正確的是(　　)
B　解析：作出光路圖如圖所示，
因為a、b兩種光在左側(cè)表面的折射角與反射后在左側(cè)表面的入射角分別相等，根據(jù)幾何知識可知出射光束一定相互平行，故A錯誤；根據(jù)折射定律，因為入射角相同，b光偏折大，a光的折射角大于b光折射角，所以玻璃磚對a光的折射率小于對b光折射率，故B正確； 根據(jù)頻率越大，折射率越大，因為a光的折射率小于b光折射率，所
2．(多選)礦井中瓦斯爆炸的危害極大。某同學查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是他設(shè)計了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯?jié)舛鹊膬x器，原理如圖所示，在雙縫前面放置兩個完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測瓦斯?jié)舛取Ｒ韵抡f法正確的是(　　)
A. 如果屏的正中央是亮條紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯B. 如果屏的正中央是暗條紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分不相同，含有瓦斯C. 如果屏上干涉條紋不停地移動，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定D. 只有用單色光照射狹縫時，屏上才有可能出現(xiàn)干涉條紋
BC　解析：當B中有瓦斯時，由于光經(jīng)過兩容器時折射率不同，光速不同，到達屏正中央的路程差可能是波長的整數(shù)倍，也可能是半波長的奇數(shù)倍，所以屏的正中央可能是亮條紋，也可能是暗條紋，因此B中氣體可能含有瓦斯，也可能沒有，故A錯誤；如果屏的正中央是暗條紋，則兩束光必有路程差，說明B中的氣體與A中的氣體成分不相同，含瓦斯，故B正確；如果屏上干涉條紋不停移動，說明路程差不穩(wěn)定，即B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定，故C正確；無論用單色光還是白光照射狹縫，都能在屏上出現(xiàn)干涉條紋，故D錯誤。
3．(多選)唐代初期孔穎達指出：“若云薄漏日，日照雨滴則虹生”，圖甲中的“雙彩虹”下面那條叫“虹”，上面那條叫“霓”，圖乙是“虹”成因的簡化示意圖，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，假設(shè)入射的太陽光為平行光并經(jīng)過此截面，a、b是兩條不同顏色的單色光，則(　　)
A. 平常看到的“虹”的外側(cè)是紅色，內(nèi)側(cè)是紫色的B. a、b可能分別是藍光和黃光C. a、b在射到水滴表面時，都有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D. a、b在水滴中傳播相同的距離，a光所用時間小于b光AD　解析：“虹”是太陽光通過小水滴反生兩次折射和一次反射形成的，如圖所示，將題圖乙中的兩束平行的光合并在一起，則頻率越高的光，偏離原來的方向越遠，若兩束光分別為紅光和紫光的情況下，a是紅光，b是紫光，因此我們逆著光線去觀察，外側(cè)是紅色，內(nèi)側(cè)是紫色，A正確；由于a的頻率低，b的頻率高，因此a、b

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