第十三章光知识点题库

华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（　　）

A . 波长越短的光在光纤中传播的速度越大 B . 频率越大的光在光纤中传播的速度越大 C . 内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 D . 内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

在杨氏双缝干涉实验中，如果（）

A . 用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 B . 用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 C . 用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 D . 用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹

关于全反射，下列说法中正确的是（）

A . 光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射 B . 光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射 C . 光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能产生全反射 D . 光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能产生全反射

国家836计划中的一个重点项目中所研究的X光激光（频率范围很窄的高强度X射线）有着广泛的应用前景，用X光激光给细胞“照相”，以下激光的哪些特点属于次要因素（）

A . 杀菌作用 B . 化学作用 C . 波长短 D . 能量高

下列说法正确的是（）

A . 水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的 B . 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定 C . 当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率等于声源发出的频率 D . 天然放射现象说明了原子核具有复杂结构

如图为一半球壳形玻璃砖的截面图，球壳外圆半径R₁=10cm，内圆半径R₂=5cm，图中OO′为玻璃砖的中轴线.一束平行光以平行于OO′的方向从球壳的左侧射入沿OO′入射的光线经过 $\text{[math]}$ ×10^－¹⁰s穿过玻璃砖，光在真空中传播速度为c=3×10⁸m/s，有一部分到达内圆左表面时能从右侧射出玻璃砖.求：

①玻璃砖对光的折射率；

②若入射到外圆表面上A点的光线经外圆折射后，在内圆表面刚好发生全反射，则A点到OO′的距离为多少?

下列说法中正确的是（）

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A . 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B . 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出 C . 图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小 D . 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

用波长为0.51μm的绿光经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹，测得两条亮条纹间距为0.5mm。将该装置放到水中并改用红光做双缝干涉实验，测得干涉条纹中两相邻亮条纹间距仍为0.5mm。若水对红光的折射率为 $\text{[math]}$ ，求红光的频率ν。（结果保留两位有效数字）

一束光线从空气射向折射率为 $\text{[math]}$ 的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）

A .

B .

C .

D .

一束含两种频率的单色光，平行于底边照射等腰三棱玻璃砖侧面，从另一侧面又平行射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（）

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A . a光的频率小于b光的频率 B . a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度 C . 用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距 D . 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角

如图所示，在折射率 $\text{[math]}$ 的透明液体中，水平放置一足够大的不透光薄板，薄板下方竖直放置着一把长 $\text{[math]}$ 直尺，其零刻度恰好与板上的O点重合，距离O点为 $\text{[math]}$ 处有一可以透光的小孔P，距离O为 $\text{[math]}$ 处的Q点的正下方竖直放置着高为 $\text{[math]}$ 的平面镜 $\text{[math]}$ ，平面镜的上端M到Q的距离为 $\text{[math]}$ 。求：紧贴着液面的人通过平面镜人能观察到米尺的刻度范围。

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如图甲是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结光旺构。光照射翅脊上“台阶结构”的典型光路如图乙所示，则（　　）

A . 翅膀灿烂闪烁是光的干涉现象 B . 翅膀灿烂闪烁是光的全反射现象 C . 光经翅脊反射后的频率变大 D . 光在翅脊中的波长大于在空气中波长

利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_________。

A . 将单缝向双缝靠近 B . 将屏向靠近双缝的方向移动 C . 将屏向远离双缝的方向移动 D . 使用间距更小的双缝
（2）某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图所示，下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是_________。

A . 仅转动目镜 B . 仅转动双缝 C . 仅转动手轮 D . 仅转动测量头
（3）正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：

①分划板在图中A、B位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距Δx=mm。

②该单色光的波长λ=m。
（4）光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，屏上P、P₁、P₂处依次排列着明条纹，Q₁、Q₂处出现暗条纹，P到S₁、S₂的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上_________。

A . 不再出现明暗相间的条纹 B . P处可能出现暗条纹 C . P₁处一定为明条纹 D . 明暗相间的条纹间距变窄

如图所示，某三棱镜的横截面为等腰直角三角形 $\text{[math]}$ 长度为a，O为 $\text{[math]}$ 中点。在 $\text{[math]}$ 所在平面内，光线 $\text{[math]}$ 垂直 $\text{[math]}$ 边入射，恰好在 $\text{[math]}$ 边界发生全反射。

（1）求该三棱镜的折射率；
（2）保持入射点O不变，使光线 $\text{[math]}$ 的入射方向逐渐向 $\text{[math]}$ 方向偏转，求 $\text{[math]}$ 边有光线射出的区域宽度。

日出和日落时太阳看起来特别红，这是由于 ( )

A . 光的色散 B . 光的全反射 C . 光的折射 D . 红光的波长长

下列说法正确的是（）

A . 水池底部装有不同颜色的彩灯，紫光灯看起来最深 B . 向人体内发射一定频率的超声波，被血管中的血液反射后，测得反射波频率的变化，即可知道血液的流速和血管的情况，这是利用了波的多普勒效应 C . 光从浅水区射向深水区，传播方向的改变是因为光的衍射 D . 泊松亮斑的形成是因为光的干涉

如图甲为一种检测油深度的油量计，油量计竖直固定在油桶内，当入射光竖直向下照射时，通过观察油桶上方的矩形窗口亮暗两个区域可确定油量，油量计结构图如图乙，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底是一个等腰直角三角形，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，已知透明塑料的折射率小于油的折射率，则下列说法正确的是（）

A . 透明塑料的折射率应小于 $\text{[math]}$ B . 入射光在塑料锯齿和油的界面处发生全反射形成了暗区 C . 油桶的油量增加时，观察窗口中亮区范围变小 D . 对于透明塑料和油来说，油是光密介质

如图所示，边长为a的正方形 $\text{[math]}$ 为一棱镜的横截面，M为 $\text{[math]}$ 边的中点，在截面所在平面内，一细光束自M点射入棱镜，入射角为 $\text{[math]}$ 。已知棱镜的折射率为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，若不考虑光的多次反射。求光束在棱镜中的传播时间。

如图所示，有一圆柱形容器，底面半径为R，在底面的中心O处有一红色点光源S，它发出的红光经时间t可以传到容器的边缘P.若容器内倒满某液体，S发出的红光经时间2t可以传到容器的边缘P，且恰好在P点发生全反射．求：

①该液体的折射率；

②容器的高度．

某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图所示。

（1）为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为（填“单缝”或“双缝”），C为（填“单缝”或“双缝”）。
（2）在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：
①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝（填“垂直”或“平行”），从而使条纹变得清晰。

②要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。
（3）下列图示中条纹间距表示正确是__________（填正确答案标号）。

A . B . C . D .
（4）在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第N₁条亮条纹的读数为Y₁ ，观察到第N₂条亮条纹的读数为Y₂ ，请写出计算该单色光波长的表达式 $\text{[math]}$ =。

第十三章 光 知识点题库

第十三章光知识点题库