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1、【成才之路】2015-2016高中物理 第13章 第5节 光的衍射同步练习 新人教版选修3-4基础夯实一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是()A衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D以上现象都不会发生答案：A解析：观察衍射图样发现：狭缝的宽度逐渐变小，衍射现象越明显，衍射条纹间距变大。本题是缝宽增大，所以选项A正确。2(福州八县一中20132014学年高二下学期期末联考)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅
2、图片中属于光的单缝衍射图样的是()Aa、cBb、cCa、dDb、d答案：D解析：单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮，双缝干涉条纹是等间距的条纹，所以a是干涉条纹，b、d是单缝衍射条纹，c是水波的衍射图样。3.如图中单色光照射的不是一个狭缝，并且观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样(黑线为暗纹)，那么障碍物是()A很小的不透明的圆板B很大的中间有大圆孔的不透明的圆板C很大的不透明圆板D很大的中间有小圆孔的不透明的圆板答案：D解析：由图可知中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越向外，圆形条纹宽度越小，可判断此图样为圆孔衍射图样，故D正确；有的同学误选A，要注意很小的不透明
3、的圆板产生的图样中心也是亮点，但其周围有一个大的阴影区，在阴影区的边缘有明暗相间的圆环，它与圆孔衍射的图样是不同的。4在学习了光的衍射现象后，徐飞回家后自己设置了一个小实验。在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到的现象是()A先是圆形亮区，最后完全黑暗B先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗C先是圆形亮环，最后完全黑暗D先是圆环亮环，然后圆形亮区，最后完全黑暗答案：B解析：在圆孔由大到小调节过程中，当孔较大时，光沿直线传播，在屏上得到圆形亮斑；当孔的直径减小到与光波的波长相近时，产生光的衍射现象，屏上将出现明、暗相间的亮环，当
4、孔继续减小到完全闭合，没有光到达屏上时，屏上完全黑暗。5下列说法正确的是()A增加光栅的狭缝的个数，亮条纹变窄B增加光栅的狭缝的个数，亮条纹变宽C增加光栅的狭缝的个数，条纹亮度变暗D增加光栅的狭缝的个数，条纹亮度变亮答案：AD解析：根据光栅的特点可知选项A、D正确。6关于衍射，下列说法正确的是()A衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B双缝干涉中也存在衍射现象C一切波都很容易发生明显的衍射现象D影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实答案：AB解析：衍射图样是复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过二个狭缝时均发生衍射现象，一般现象中既有干涉又有衍射。一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，
5、需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件。二、非选择题7(上海市20142015学年高二下学期检测)如图所示，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将_ _(选填“增大”“减小”或“不变”)；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在_ _情况下，光才可以看成是沿直线传播的。答案：减小光的波长比障碍物小得多解析：当缝宽d增大时，x减小，当光的波长比障碍物小得多时，光的衍射现象不明显，光将沿直线传播。8分析以下现象产生的原因：(1)通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光；(2)菜汤上的油花呈现彩色；(3)隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩
6、色的光芒；(4)光线照在花布上，可以看见花布上的图样。解析：(1)白光通过盛水的玻璃杯发生折射，在适当的角度，各色光分离较大，可看到彩色光。(2)光经过菜汤上油膜的前后两个表面发生反射，两列反射光波相互叠加，产生干涉条纹，因此菜汤上的油花呈现彩色。(3)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙，产生衍射，因此可见到灯周围辐射彩色的光芒。(4)光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果。花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时红色花纹反射红光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色。同理可以看到各种花纹反射的颜色。这样可以看到花布的图样。能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3、
7、4题为多选题)1在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到()A黑白相间的直条纹B黑白相间的弧形条纹C彩色的直条纹 D彩色弧形条纹答案：C解析：白炽灯发出的是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的衍射条纹间距不同，各单色光相互叠加，成为彩色直条纹。2一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到()A与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些C只有一条与缝宽对应的
8、明条纹D无条纹，只存在一片红光答案：B解析：本题一开始告诉我们产生了干涉现象，说明两缝都很窄，能够满足使红光发生明显衍射的条件，挡住一缝后，在屏上得到的是单缝衍射图样。衍射图样和干涉图样的异同点：中央都出现明条纹，但衍射图样的中央明条纹较宽，两侧都出现明暗相间的条纹；干涉图样为等间隔的明暗相间的条纹，而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹且亮度迅速减弱。所以本题正确选项为B。3关于光的衍射现象，下面说法正确的是()A红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在
9、光的衍射答案：AC解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹。白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。4(物理与日常生活)沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下()A只有波长较短的一部分光才能到达地面B只有波长较长的一部分光才能到达地面C只有频率较大的一部分光才能到达地面D只有频率较小的一部分光才能到达地面答案：BD解析：据光明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的
10、一部分光线能到达地面，据c/f知，到达地面的光是频率较小的部分。二、非选择题5如图所示，甲、乙两图是单色光分别入射到两圆孔形成的图象，由图判断甲是光的_ _(选填“干涉”或“衍射”)图象。图甲所对应的圆孔孔径_ _(选填“大于”、“小于”或“等于”)图乙所对应的圆孔孔径。答案：衍射小于解析：图甲所示，单色光通过小孔出现明暗相间且宽度不等的条纹，这是光的衍射现象。图乙是个圆亮斑，说明光沿直线传播，没有发生衍射，图乙所对应的圆孔孔径远大于单色光的波长，也大于发生衍射现象的图甲所对应的圆孔孔径。6某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验
11、过程如下：(1)该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于_ _产生的。(2)移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑。出现以上实验结果的主要原因是_ _。答案：(1)光的衍射(2)双缝S1、S2太宽解析：(1)移去B后只剩下单缝，故发生单缝衍射形成条纹，故此条纹是由于光的衍射产生的。(2)没有出现条纹而只出现一个窄亮斑，说明衍射现象不明显，故主要原因是双缝S1、S2太宽。7如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片。(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系。(2)试说明
12、照片(4)中中央条纹的颜色及成因。解析：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图(1)到图(4)，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图(1)到图(4)四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。(2)图(4)中中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均为亮条纹，七色光叠加后，中央条纹即为白色。8.将一个大的不透明障碍物上的正三角形孔从边长10cm逐渐减小到零，让阳光从孔中通过，在障碍物后暗箱中的屏上可看到什么现象？解析：开始阶段，孔比较大，在屏上得到一个正三角形亮斑，如图甲所示。随着孔的减小，亮斑也变小；孔再小，在亮斑周围出现一个亮度比较弱的圆，这是小孔成像，如图乙所示。继续减小小孔的尺寸，在光屏上出现彩色的衍射图样，这时是明显的衍射现象；孔再小，光线变弱，直到什么也看不见。
