光学经典例题

【答案】D

【解析】先整体理解，并且画出图像，重点在于倍角，并且知道倍角公式。

$\dfrac{2\theta}{\theta}=1.6$

$d=2r sin 2\theta $

【答案】　ABC

【解析】　电子表的液晶显示用到了偏振光，A正确；光纤利用的是光的全反射，B正确；红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，根据$v＝\dfrac{c}{n}＝λf$，可知折射率n变大，波长变短，C正确；分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，因为λ_蓝＜λ_黄，根据干涉条纹宽度公式$\Delta x＝\dfrac{l}{d}λ$ 可知用黄光时得到的条纹间距更宽，D错误。

【答案】　BCE

【解析】　变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，故A错误；光的偏振现象说明电磁波是横波，故B正确；紫外线的频率比红外线的频率大，故C正确；任何光都可以发生衍射，只是障碍物的尺寸跟光的波长差不多时，衍射现象比较明显，故D错误；在双缝干涉实验中，据Δx＝d(L)λ知，其他条件不变，双缝间距越大，屏上相邻条纹间距越小，故E正确.

【答案】　AB

【解析】　紫外线比紫光的波长短，更不容易发生干涉和衍射，故C错误；在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是无线电波，故D错误.

【答案】AD

【解析】薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生，故A正确；当A、B之间某处上下反射光的光程差为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗亮条纹，故B错误；薄膜干涉是等厚干涉，即亮条纹处空气膜的厚度相等，亮条纹右偏说明被检查表面上有凸起，故C错误；图丙中亮条纹左偏说明被检查表面上有沟状凹陷，故D正确。

【答案】　2

【解析】　如图(a)所示，设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的入射角为θ₁，折射角为θ₂，其中，由几何知识可知θ₁＝60°，由折射定律有sin θ₁＝nsin θ₂①

图(a)

设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为θ′，由几何关系有

θ′＝30°＋θ₂②

由①②式并代入题给数据得

θ₂＝30°③

n sin θ′＞1④

图(b)

所以，从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到AC边，AC边上全部有光射出。

设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为θ″，如图(b)所示。由几何关系有

θ″＝90°－θ₂⑤

由③⑤式和已知条件可知

nsin θ″＞1⑥

即从AD范围入射的光折射后在AC边上发生全反射，反射光线垂直射到BC边上。设BC边上有光线射出的部分为CF，由几何关系得

CF＝AC·sin 30°⑦

AC边与BC边有光出射区域的长度的比值为

$\dfrac{AC}{CF}=2$⑧

【答案】　D

【解析】　光程差相等的地方，就是中心点

【答案】　A D

【解析】本题考查光的折射.

（1）光线在BC面上折射，由折射定律有

$sin i_1 = nsin r_1$
式中，n为棱镜的折射率，$i_1$和$r_1$分别是该光线在BC面上的入射角和折射角，光线在AC面上发生全反射，由反射定律有
$i_2=r_2$
式中$i_2$和$r_2$分别是该光线在AC面上的入射角和反射角，光线在AB面上发生折射，由折射定律有
$nsin i_3 = sin r_3$
式中$nsin i_3 $和$ sin r_3$：分别是该光线在AB面上的人射角和折射角.
由几何关系得
$i_2=r_2=60°$，$r_1=i_3=30°$
F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为
$\theta =(r_1-i_1)+（180°-i_2-r_2)+（r_3-i_3)$
由①②③④5式得
$\theta=60°$

（2)光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反射，有
$nsin i_2\geqslant nsin C\geqslant nsin i_3$
式中C是全反射临界角，满足
$n sinC=1$
由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为
$\dfrac{2\sqrt{3}}{3} \leqslant n \leqslant 2$

【答案】 BC

【解析】

由题意可知，这束光最终进入材料的能量恰好为入射光能量的（1-k²）倍，说明光经过两次反射进入材料后会产生全反射，光路图如图所示，设折射率为n，在B点的折射角为0，设在C点恰好发生全反射，则全反射临界角为90°-0，由折射定律可得$\dfrac{sin45°}{sin \theta}=n$ $sin(90°-0)=\dfrac{1}{n}$，联立解得$n=\dfrac{\sqrt{6}}{2}$，B正确，A错误；

光在该材料中的传播速度为\dfrac{\sqrt{6}}{3}℃，C正确；

光从空气进入该材料，光的传播速度减小，但光的频率不变，D错误.

【答案】D

【解析】手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的低端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰．则手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的．

A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 ，与结论不相符，选项A错误；

B．手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的，与结论不相符，选项B错误；

C．手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内 ，与结论不相符，选项C错误；

D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的，与结论相符，选项D正确；

【答案】C

【解析】凸透镜中心点处的光对应的路程差为零，不是半波长的奇数倍，故不应该是亮点，选项A错误；因圆面是曲线而不是直线，则路程差不是均匀增加的，故从凸透镜中心向外，圆环半径不是均匀増大，而表现为越来越密集，选项B错误；换一个表面曲率半径更大的凸透镜，出现亮条纹的这一厚度偏移中心，知观察到的同一級圆环的半径变大，选项C正确；用波长更短的光照射，则出现亮条纹的这一厚度需向靠近中心，则圆环的半径变小，选项D错误；故选C．