光学
[方法点拨] (1)对光的干涉、衍射和偏振现象的理解要结合实际.(2)利用光的折射定律,折射率,注意结合数学几何图形及相关三角函数关系的知识.
1.(多选)双缝干涉实验装置如图1所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹,屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹,如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是( )
图1
A.O点是红光的亮条纹
B.O点不是蓝光的亮条纹
C.红光的第一条亮条纹在P点的上方
D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
2.(多选)(2018·陕西省一模)下列说法正确的是( )
A.偏振光可以是横波,也可以是纵波
B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C.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
D.X射线在磁场中能偏转、穿透能力强,可用来进行人体透视
E.声源与观察者相对靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率
3.(2018·河北省“五个一联盟”联考)如图2所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点,激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑.
图2
(1)求两个光斑之间的距离;
(2)改变入射角,使屏MN上只剩一个光斑,求此光斑离A点的最长距离.
4.(2018·山东省、湖北省部分重点中学联考)如图3所示,一束平行单色光从空气垂直入射到横截面为等腰三角形的三棱镜AB面上,AB和AC长度相等,顶角为θ=30°,底边BC长为L,这种单色光在三棱镜中的折射率为n=.在三棱镜右侧有一足够大的竖直光屏垂直于BC,光屏到C点的距离为3L.求光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离.(tan15°=2-,结果可以保留根号)
图3
5.(2018·福建省福州市一模)如图4所示,置于空气中的一透明立方体的截面为正方形ABCD,BC面和CD面均镀银,P、M、Q、N分别为AB边、BC边、CD边、AD边的中点.从光源S发出的一条光线SP与PA面的夹角为30°,经折射、反射后从N点射出,刚好回到S点(计算中可能会用到的近似值:=1.41,=2.45,sin15°=0.26).
图4
(1)画出光路图,并求出立方体的折射率n;
(2)已知光在空气中的速度近似等于真空中的速度c,正方体ABCD的边长为a,求该光线从S点发出后回到S点所经历的时间(结果保留两位有效数字).