第十三章光知识点题库

下列说法正确的是（）

A . 光的偏振现象表明光波是纵波 B . 多普勒效应是相对论效应 C . 激光是人造光，具有相干性好、亮度高、平等度高的特点 D . 单摆摆球质量越大，周期也越大

美国太空总署宣布，有颗名为2002NT7的小行星，可能在2019年2月1日撞上地球，给人类带来灾难或恐怖结果，专家指出，可以使用激光进行拦截，将其碎裂蒸发，人类获得的第一束激光是美国科学家梅曼于1960年宣布获得的，波长为0.6943微米，已知普朗克常量h=6.6×10^﹣³⁴J•s ，光速c=3×10⁸m/s ，则这束激光一个光子的能量J（结果保留两位有效数字）

如图所示，一圆柱形桶的高为d，底面直径d．当桶内无液体时，用一细束单色光从某点A沿桶口边缘恰好照射到桶底边缘上的某点B．当桶内液体的深度等于桶高的一半时，任然从A点沿AB方向照射，恰好照射到桶底上的C点．C、B两点相距 $\text{[math]}$ ，光在真空中的速度c=3.0×10⁶m/s，求：

（i）液体的折射率n；

（ii）光在液体中传播的速度v．

下列说法正确的是（）

A . 全息照相、光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 B . 光在同一种介质中沿直线传播，在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽 C . 一切物体都在不停地发射红外线，物体温度越高辐射的红外线越强 D . 泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的，刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象

用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离为d=0.1mm，双缝到屏的距离为L=6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长是m；假如把整个干涉装置放入折射率为 $\text{[math]}$ 的水中，这时屏上的明条纹间距是cm．（结果保留三位有效数字）

一列水波通过某孔的实际情况如右图所示，现把孔的尺寸变小，或者把水波的波长变大，水波通过孔后的假想情况如下图所示，其假想正确的图示有（）

A .

孔变小 B .

孔变小 C .

波长变大 D .

波长变大

（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中：已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如左图所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如右图所示。这两次示数依次为mm和mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为nm。
（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离( )

A . 增大单缝和双缝之间的距离 B . 增大双缝和光屏之间的距离 C . 将红色滤光片改为绿色滤光片 D . 增大双缝之间的距离

如图所示，某种单色光的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面O点入射，从下表面射出．已知平行玻璃板厚度为d，单色光的折射率为n，真空中的光速为c.求：

①该单色光在玻璃中传播的速度；

②该单色光在玻璃中传播的时间．

如图甲所示是用某种透明材料制成的半圆柱体的主截面，一单色细光束由真空沿半径方向且与AB成37°角射入后在AB面恰好发生全反射．图乙是这种透明材料制成的“玻璃砖”的主截面，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为4R的长方形．一束该单色光从左侧沿半径方向与直径成60°角射入.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，光在真空中的传播速度为c.求:

(i)该透明材料的折射率；

(ii)光线从入射到传播到“玻璃砖”最右端所用的时间．

在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状 $\text{[math]}$ 如图所示 $\text{[math]}$ ．已知此光纤长度为L，圆台对应底角为 $\text{[math]}$ ，折射率为n，真空中光速为c．现光从下方垂直射入下台面，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

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A . 光从真空射入光纤，光子的频率不变 B . 光通过此光纤到达小截面的最短时间为 $\text{[math]}$ C . 从上方截面射出的光束一定是平行光 D . 若满足 $\text{[math]}$ ，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出

1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).

（1）洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜. 试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.
（2）设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.

下列有关偏振现象和偏振光的说法中正确的是（）

A . 横波能发生偏振，纵波也能发生偏振 B . 只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振 C . 自然条件下不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光 D . 照相机镜头前加装偏振片，可以减弱水面或镜面反射光的影响

如图，P是一偏振片，P的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？( )

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A . 太阳光 B . 沿竖直方向振动的光 C . 沿水平方向振动的光 D . 沿与竖直方向成45°角振动的光

如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距 $\text{[math]}$ 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离 $\text{[math]}$ 。然后，接通电源使光源正常工作。

①按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹变疏。以下改动可实现这个效果的是；

A．仅将凸透镜与滤光片的位置互换

B．仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片

C．仅将单缝靠近双缝移动少许

D．仅将单缝远离双缝移动少许

②用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图乙中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

③若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1 $\text{[math]}$ ，该单色光的波长 $\text{[math]}$ m（结果保留2位有效数字）。

光以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c=3.0×10⁸ m/s)

（1）画出折射光路图；
（2）求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；
（3）当入射角变为45°时，折射角多大?
（4）当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化?说明理由。

在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，细光束在A点的入射角为30°，介质对a光的折射率n= $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的是 ( )

A . 在该介质中，a光的传播速度比b光的传播速度小 B . a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏转角为30° C . 当a光通过单缝时，若缝的宽度小于a光的波长，a光不能发生衍射现象 D . 若由a光和b光组成的一束细光束从空气斜射向水中，在不断增大入射角时，a的折射光会先消失

如图为半圆柱体玻璃砖的横截面，半径为R，放在水平桌面上方，玻璃砖上表面水平。O为某截面的圆心，O'为O在水平面上的投影点，该截面内的两束平行单色光与上表面成θ=30°射向半圆柱体，光线A从O点进入，光线B从半圆柱体射出后恰与入射方向平行，不考虑半圆柱体内光的反射，两束光通过半圆柱体后相交于桌面上的P点，已知O'P= $\text{[math]}$ ，光在真空中传播速度为c，求：

（1） O'O距离；
（2）光线A从进入半圆柱体到P点所需时间。

下列说法正确的是（）

A . 紫外线在生活上可以对碗筷进行消毒 B . 光导纤维的内芯是光密介质，外套是光疏介质 C . 摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了增加透射光 D . 频率相同的激光在折射率不同的介质中传播时的波长不同 E . 水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果

有一用透明材料制成的中空圆柱体，内径为R，外径为2R，其截面如图所示。一束细单色光从圆柱面上的A点与AO直径成夹角i＝60°射入，经折射后恰好与内柱面相切，已知真空中光速为c。求：

（1）单色光在该材料中的折射率n；
（2）单色光在该材料中传播的时间t。

对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）

A . 甲图小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B . 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C . 丙图是双缝干涉原理图，若P到S₁、S₂的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹 D . 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹

第十三章 光 知识点题库

第十三章光知识点题库