「精品」高中物理第十三章光5光的衍射达标训练新人教版选修34
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高中人教版物理选修3-4第十三章第五节光的衍射同步测试一、单选题(共10题;共20分)1.下列现象中,属于光的衍射现象的是()A. 通过一狭缝观察日光灯可看到彩色条纹B. 日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹C. 一束白光通过三棱镜形成彩色光带D. 雨后天空出现彩虹2.在单缝衍射实验中,中央亮条纹的光强占入射光光强的95%以上,假设现在只让一个光子通过单缝,则该光子()A. 一定落在中央亮条纹上B. 一定落在亮条纹处C. 不可能落在暗条纹处D. 落在中央亮条纹处的可能性最大3.一列水波穿过小孔产生衍射,衍射后的水波()A. 波长增大B. 周期增大C. 频率减小D. 振幅减小4.已知空气中的声速为340m/s.现有几种声波:①周期为s,②频率为104 Hz,③波长为10m,它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生显著的衍射现象的是()A. ①和②B. ②和③C. ①和③D. 都可以5.在不透光的挡板上有一个宽度可调节的狭缝,缝后放一光屏用平行单色光照射狭缝,我们看到()A. 缝越宽,屏上被照亮的宽度越大,亮度越大B. 缝越窄,屏上被照亮的宽度越大,亮度越大C. 缝很窄时,屏上被照亮的宽度反而增大,亮度减小D. 缝很窄时,屏上中心亮条纹宽度减小,亮度减小6.单色光通过双缝产生干涉现象,同种单色光通过单缝产生衍射现象,在光屏上都得到明暗相间的条纹,比较这两种条纹()A. 干涉、衍射条纹间距都是均匀的B. 干涉、衍射条纹间距都是不均匀的C. 干涉条纹间距不均匀,衍射条纹间距均匀D. 干涉条纹间距均匀,衍射条纹间距不均匀7.下列说法正确的是()A. 在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长有关C. 变化的电场能在其周围空间产生磁场D. 拍摄玻璃厨窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度8.用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是()A. 用前者做实验时中央是暗的,用后者做实验时中央是亮的B. 用前者做实验时中央是亮的,用后者做实验时中央是暗的C. 中央均为亮点的同心圆形条纹D. 中央均为暗点的同心圆形条纹9.关于光学现象在科学技术、生产和生活中的应用,下列说法中正确的是()A. 用X光机透视人体是利用光电效应现象B. 门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象C. 在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象10.我们经常看到,凡路边施工处总挂有红色的电灯,这除了红色光容易引起人们的视觉反应外,还有一个重要的原因是()A. 红光比其他色光更容易发生衍射B. 红光比其他色光更容易发生干涉C. 红光比其他可见光频率更大D. 红光比其他可见光在玻璃中的折射率小二、填空题(共4题;共10分)11.在学习了光的衍射现象后,徐飞同学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:先是________,再是________,最后________.12.如图(a)所示,P为一堵高墙,M为高h=0.8m的矮墙,S为一点光源,三者水平距离如图,S以速度v0=10m/s竖直向上抛出,在落回地面前,矮墙在高墙上的影子消失的时间为________ s.(取g=10m/s2);如图b是用激光束对准前钢珠球心后,在屏上观察到钢球暗影中心有一亮斑,屏上显现的是光的________图样.13.如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第五节光的衍射》综合测试试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.(6分)下列说法正确的是( )A.某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为3.8天B.在单缝衍射实验中,假设只让一个光子通过单缝,则该光子可能落在暗条纹处C.一群氢原子从n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出两种频率的光子D.已知能使某金属发生光电效应的极限频率为ν0,则当频率为2ν0的单色光照射该金属时,光电子的最大初动能为2hνE.是原子核的人工转变方程【答案】ABE【解析】试题分析:根据半衰期的定义,某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变,是经过3个半衰期,故A选项正确;光子的运动也是无规则的,故在单缝衍射实验中,假设只让一个光子通过单缝,则该光子可能落在暗条纹处,故B选项正确;一群氢原子从n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出三种频率的光子,故C选项错误;由爱因斯坦光电效应的方的单色光照射该金属时,辐射光电子的最大初动程知知,,则当频率为2ν能等于,故D选项错误;是原子核的人工转变方程,故E 选项正确。
考点:半衰期光的衍射原子的能级及跃迁爱因斯坦光电效应的方程原子核的人工转变方程2.一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为12cm,则质点的振动周期和振幅分别为()A.3s,6cm B.4s,6cm C.4s,9cm D.2s,8cm【答案】 B【解析】试题分析: 简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过A 、B 两点,则可判定这两点关于平衡位置O 点对称,所以质点由A 到O 时间与由O 到B 的时间相等,那么平衡位置O 到B 点的时间t 1=0.5s ,因过B 点后再经过t=1s 质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B 点,则有从B 点到最大位置的时间t 2=0.5s ,故从平衡位置O 到最大位置的时间是1s ,故周期是T=4s ;质点通过路程12cm 所用时间为2s ,是周期的一半,所以路程是振幅的2倍,故振幅A=12/2cm=6cm ,故选B 。
人教版物理高二选修3-4 13.5光的衍射同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共36分)1. (3分)光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释,正确的是()A . 单缝宽,光是沿直线传播,这是因为单缝宽,位置不确定量△x大,动量不确定量△p小,可以忽略B . 当能发生衍射现象时,动量不确定量△p就不能忽略C . 单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为位置不确定量越小,动量不确定量越大的缘故D . 以上解释都是不对的2. (2分)下面哪些现象属于光的衍射现象()A . 雨后美丽的彩虹B . 对着日光灯从两铅笔的缝中看到的色彩条纹C . 阳光下肥皂膜上的彩色条纹D . 光通过三棱镜产生的色彩条纹3. (2分)关于干涉和衍射,正确的说法是()A . 有的波能发生干涉现象,有的波能发生衍射现象B . 波具有衍射特性的条件,是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多C . 产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等D . 在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小4. (2分)如图所示,在挡板上开一个大小可以调节的小圆孔P,用点光源S照射小孔,小孔后面放一个光屏MN,点光源和小孔的连线垂直于光屏,并于光屏交于其中心.当小孔的直径从1.0mm逐渐减小到0.1mm的过程中,在光屏上看到的现象将会是()A . 光屏上始终有一个圆形亮斑,并且其直径逐渐减小B . 光屏上始终有明暗相间的同心圆环,并且其范围逐渐增大C . 光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后是形成范围逐渐增大而亮度逐渐减弱的明暗相间的同心圆环D . 光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后是形成范围逐渐减小而亮度逐渐增大的明暗相间的同心圆环5. (3分) (2017高二下·绵阳期中) 下列关于光现象的说法中正确的是()A . 在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是因为薄膜干涉B . 光的偏振现象证明光是纵波C . 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变窄D . 光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大6. (2分) a、b是两种单色光,其频率分别为va、vb ,且,则下列说法不正确的是()A . a、b光子动量之比为B . 若a、b光射到同一干涉装置上,则相邻条纹的间距之比为C . 若a、b都能使某种金属发生光电效应,则光子的最大初动能之差D . 若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的,则A、B两态的能级之差7. (2分)点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是()A . 光的反射B . 光强太小C . 光的干涉D . 光的衍射8. (3分) (2017高二下·包头期中) 下列说法中正确的是()A . 立体电影利用的是光的偏振现象B . 用光导纤维束传送图象信息,这是利用光的衍射现象C . 眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的干涉现象D . 照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱9. (2分)下列说法正确的是()A . 太阳光是偏振光,自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光B . X射线比红外线更容易发生干涉和衍射现象,人耳能听见的声波比超声波更容易发生明显衍射C . 波在传播过程中介质质点的振动频率等于波源的振动频率,机械波和电磁波本质上相同,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散D . 发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面,交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘,利用红外摄影可以不受天气(阴雨、大雾等)的影响,因为红外线比可见光波长长,更容易绕过障碍物10. (3分) (2018高二下·莆田期中) 关于波的现象,下列说法正确的有()A . 当波从一种介质进入另一种介质时,频率不会发生变化B . 光波从空气中进入水中后,更容易发生衍射C . 波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D . 电磁波具有偏振现象11. (3分)用单色平行光照单缝观察衍射现象时,下面说法正确的是()A . 缝越窄,衍射现象越明显B . 缝越宽,衍射现象越明显C . 照射光的波长越短,衍射现象越明显D . 照射光的波长越长,衍射现象越明显12. (3分)一束单色光斜射到两种介质的界面上,则()A . 必定有反射光线存在B . 必定有反射光线与折射光线同时存在C . 光进入另一种介质后,光的强度必定减少,光子能量不变D . 光进入另一种介质后,光的强度及光子能量必定都减少13. (2分)在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上.假设现在只让一个光子能通过单缝,那么该光子()A . 一定落在中央亮纹处B . 一定落在亮纹处C . 可能落在亮纹处D . 落在中央亮纹处的可能性最小14. (2分)下列说法正确的是()A . “海市蜃楼”是因为光的衍射原理导致的B . 交警向行进中的汽车发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就可以知道汽车的速度,这是利用了惠更斯原理C . 使要发射的电磁波的频率随所需传递的信号而发生改变的过程叫做调频D . 家用遥控器是用紫外线脉冲信号来实现的15. (2分)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二、填空题 (共5题;共13分)16. (2分)如图所示,为黄光、蓝光分别通过同一干涉装置形成的干涉条纹中心部分.则图甲为________产生的干涉条纹(选填“黄光”或“蓝光”).若将两种颜色的光以同样的入射角入射到两种物质的介面上,图甲对应的色光发生了全反射,则图乙对应的色光________(选填“一定”、“可能”或“不可能”)发生全反射.17. (3分)在用《游标卡尺观察光的衍射现象》实验中,可以调节游标卡尺的狭缝宽度,如图是A、B两把卡尺的游标位置,它们的下脚狭缝的宽度,A尺是________ mm,B尺是________mm,通过它们能观察到明显衍射图样的是________尺.18. (4分)用一只小的白炽灯照亮一个中心带有圆孔的遮光板,如果圆孔的直径由1cm逐渐减小到零,则在遮光板后面的光屏上依次出现的现象,先是________,后是________,接着是________,最后是________.19. (2分)如图(a)所示,P为一堵高墙,M为高h=0.8m的矮墙,S为一点光源,三者水平距离如图,S 以速度v0=10m/s竖直向上抛出,在落回地面前,矮墙在高墙上的影子消失的时间为________ s.(取g=10m/s2);如图b是用激光束对准前钢珠球心后,在屏上观察到钢球暗影中心有一亮斑,屏上显现的是光的________图样.20. (2分)在图中,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样,其中图A是光的________(填“干涉”或“衍射”)图样.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径________(填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径.三、解答题 (共5题;共36分)21. (6分)根据所学知识完成题目:(1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是________现象;露珠在太阳光照射下呈现的彩色是________现象;通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是________现象.(2)要使光产生明显的衍射,条件是________.(3)当狭缝的宽度很小并保持一定时,分别用红光和紫光照射狭缝,看到的衍射条纹的主要区别是________.(4)如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象,这个实验表明________.22. (15分)用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,下列几种情况中,在小孔后面的光屏上各看到什么现象?(1)小孔的直径为1cm;(2)小孔的直径为1mm;(3)小孔的直径为0.5μm.23. (5分)部分电磁波的大致波长范围如图所示.若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象,可选用那个波段的电磁波?其原因是什么?24. (5分)在“用游标卡尺观察光的衍射现象”实验中,调整卡尺两脚间狭缝距离、主尺和游标的位置如图所示,此时卡尺两脚间狭缝宽度为多少?;若将卡尺两脚间狭缝宽度调整为0.3mm ,应使游标上第那条刻线与主尺上表示那个mm的刻度线重合?25. (5分)一棱镜的截面为直角三角形ABC ,∠A=30°,斜边AB=a .棱镜材料的折射率为n=.在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜.画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路线返回的情况).参考答案一、选择题 (共15题;共36分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题;共13分) 16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共5题;共36分) 21-1、21-2、21-3、21-4、22-1、22-2、22-3、23-1、24-1、25-1、第11 页共11 页。
光的衍射基础过关1.点光源照射一个障碍物,在屏幕上所成的阴影的边缘是模糊的,这种现象是光的( )A.反射现象B.折射现象C.干涉现象D.衍射现象答案:D2.下列情况中能产生明显衍射现象的是( )A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比C.光的波长等于孔或障碍物的大小D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多答案:ABC3.通过一手指缝观察日光灯时,易见到彩色条纹,这种现象是光的( )A.干涉现象B.衍射现象C.色散现象D.折射现象答案:B4.下列关于单缝衍射图样的说法中正确的是( )A.它和双缝干涉图样完全相同B.亮条纹的光强都相同,而宽度不同C.中央亮条纹的光强和宽度最大D.亮条纹的宽度相同,而光强不同答案:C5.在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列哪些说法是正确的( )A.缝越窄,衍射现象越显著B.缝越宽,衍射现象越显著C.照射光的波长越长,衍射现象越显著D.照射光的频率越高,衍射现象越显著答案:AC6.点光源照射足够小的不透明圆盘时,在阴影的中心出现一个___________斑,称为___________;照射不透明光屏上开的足够小的圆孔时,在另一屏上得到___________。
答案:亮,泊松亮斑,明暗相间的衍射条纹。
综合运用7.在用游标卡尺观察光的衍射现象中,可以调节游标卡尺的狭缝的宽度,图13-5-1(A)(B)中是两把卡尺的游标位置,它们的下脚狭缝的宽度,图(A)中尺是__________mm,图(B)中尺是___________ mm,通过它们能观察到明显的衍射图样的是___________尺。
图13-5-1解析:(A)图中游标零刻度在主尺21 mm和22 mm之间,且游标第3条刻度线和主尺24 mm 对齐,所以(A)图尺狭缝宽度为21.3 mm;(B)图中游标零刻度在主尺0和1 mm之间,且游标第4条刻度线和主尺4 mm刻度对齐,所以(B)图尺狭缝宽度为0.4 mm。
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5 光的衍射1.对衍射现象的定性分析,正确的是()A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论E.衍射现象说明光是一种横波【答案】ABC2.下列情况中能产生明显衍射现象的是()A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比C.光的波长等于孔或障碍物的尺寸大小D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多E.用红光做实验时未观察到明显的衍射现象,现用绿光替代红光做实验【答案】ABC3.点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是光的_________.【答案】衍射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-个发光的小电珠和光屏之间放一个圆孔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,他在屏上看到什么现象?【答案】先是圆形亮区,再是明暗相间的圆形亮环,最后完全黑暗5.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点,你认为正确的是( ) A.若狭缝与灯泡平行,衍射条纹与狭缝平行B.若狭缝与灯泡垂直,衍射条纹与狭缝垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D.衍射条纹的间距与光的波长有关E.波长越小,衍射条纹间距越大【答案】ACD6.分析以下现象产生的原因:(1)隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围有彩色的光芒.(2)光线照在花布上,可以看见花布上的图样.【解析】(1)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙,发生衍射现象,因此可见到灯周围有彩色的光芒。
13.5光的衍射每课一练(人教版选修3-4 )1.对于衍射,以下说法中正确的选项是()A.干预现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果B.双缝干预中也存在衍射现象C.全部波都很简单发生显然的衍射现象D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实2.点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边沿较为模糊,原由是() A.光的反射B.光强太小C.光的干预D.光的衍射3.用单色光经过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上获得衍射图样,它们的特色是()A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是亮的B.用小圆盘时中央是亮的,用小圆孔时中央是暗的C.中央均为亮点的齐心圆条纹D.中央均为暗点的齐心圆条纹图 24.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图 2 所示,激光束超出细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条相同宽度的窄缝规律相同,则()①这是利用光的干预现象②这是利用光的衍射现象③假如屏上条纹变宽,表示抽制的丝变粗了④假如屏上条纹变宽,表示抽制的丝变细了A.①③B.②④C.①④D.②③5.对于光的干预和衍射现象,以下说法正确的选项是()A.光的干预现象按照波的叠加原理,衍射现象不按照波的叠加原理B.光的干预条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的C.光的干预现象说明光拥有颠簸性,光的衍射现象不可以说明这一点D.光的干预和衍射现象都是光波叠加的结果6.用单色光做双缝干预实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,以下说法中正确的选项是()A.双缝干预条纹是等间距的明暗相间的条纹B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹C.双缝干预条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹图 37.如图 3 所示, a、 b 两束光以不一样的入射角由介质射向空气,结果折射角相同,以下()说法正确的选项是A.b在该介质中的折射率比 a 大B.若用b做单缝衍射实验,要比用 a 做中央亮条纹更宽C.用a 更易观察到泊松亮斑D.做双缝干预实验时,用 a 光比用 b 光两相邻亮条纹中心的距离更大题1234567答案8. 凡是波都拥有衍射现象,而把光看做直线流传的条件是________________ ,要使光产生显然的衍射的条件是__________________ .9.如图 4 所示是经过游标卡尺两丈量脚间的狭缝察看白炽灯线光源时所拍下的四张照片.图 4(1)试经过图样剖析四张照片对应的两丈量脚间的大小关系.(2)试说明照片丁中中央条纹的颜色及成因.10.让烛光照耀到一块遮光板上,板上有一个可自由缩短的三角形孔,当此三角形孔缓慢地由大缩短变小直到闭合时,试剖析在孔后的屏大将先后出现的现象( 遮住侧面光 ) .参照答案1.AB [ 干预图样是很复杂的光波的叠加现象,双缝干预中光经过两个狭缝时均发生衍射现象.全部波都发生衍射,但要发生显然的衍射,需要知足阻碍物的尺寸小于或相当于波长的条件.故 A、B 对.当阻碍物的尺寸远大于波的波长时,光波就不可以发生显然的衍射现象,更多地表现为光的直线流传性,在阻碍物的背后,就留下了光达不到的暗区,这就是所谓的影.所以,影的形成并无否认光的衍射,不过光对尺寸较大的阻碍物来说没有产生显然的衍射而已.所以 D 项错误.只有在阻碍物的尺寸能够跟光的波长对比,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才十分显然.故C项错误.]2.D3.C [ 此题主要考察泊松亮斑和单孔衍射图样的差别与相像点,二者的相像点就是图样中心都是亮点,但泊松亮斑四周有一个大的影区,在影区的边沿有明暗相间的圆环;单孔衍射图样是以中央亮点为圆心的明暗相间的齐心圆环.]4.B[ 上述现象切合光的衍射产生的条件,故②正确;由衍射产生的条件可知:丝越细衍射现象越显然,故④也正确.( 丝的衍射条纹与单缝的衍射条纹近似)]5.D 6. AB7.[ 设折射角为θ1,入射角为θ2,题设条件知,θ1a=θ1b,θ2a<θ2b,由 n=sinθ1,B sinθ2知 n a>n b,A错误;由于 n a>n b,所以λa<λb,又lλ ,故x a< x b,B正确,D错误;而x=d波长越长,衍射现象越显然,C错误.]8.阻碍物或孔的尺寸比光的波长大得多阻碍物或孔的尺寸与光的波长相比相差不多或比光的波长小9.看法析分析 (1) 从四张照片的单缝衍射图样能够看出,由图甲到图丁,衍射现象愈来愈显然,说明两丈量脚间的狭缝愈来愈小,所以由图甲到图丁四张照片对应的两丈量脚间的宽度愈来愈小.(2)图丁中中央条纹的颜色为白色,由于各样色光在屏中央均为亮条纹,七色光叠加后中央条纹仍为白色.10.看法析分析当三角形孔较大时,屏上出现一个三角形光斑,如图甲所示,跟着三角形迟缓地缩短,光斑渐渐变小;当三角形孔小到必定程度时,屏上会出现倒立的烛焰,如图乙所示;持续使三角形孔迟缓缩短,能够察看到小孔衍射图样;当孔闭合时,屏上就会一片黑暗.。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)1.(2013·高考大纲全国卷)下列现象中,属于光的衍射的是()A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹解析:选B.出现彩虹是大气对光的散射造成的;海市蜃楼是光的折射与全反射现象造成的;肥皂膜上的彩色条纹是薄膜干涉的结果;通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是光的衍射现象,选项B正确.2.(2013·江苏丰城中学高二检测)对衍射现象的定性分析,不.正确的是()A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论解析:选D.衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是一切波所具有的特性,所以选项A、B、C正确.光的直线传播只是近似的,只有在光的波长比障碍物小得多的情况下,光才看做沿直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,所以选项D错误.3.对于自然光和偏振光,以下认识正确的是()A.从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光B.自然光通过一个偏振片后成为偏振光,偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光C.电灯发出的光透过偏振片,旋转偏振片时看到透射光的亮度无变化,说明透射光不是偏振光D.自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光解析:选A.太阳、蜡烛等普通光源发出的光为自然光,包括在垂直光的传播方向上沿一切方向振动的光,故选项A正确;自然光通过偏振片时,只有与偏振片透振方向一致的光才能通过,沿其他方向振动的光被偏振片吸收,所以通过偏振片后的透射光是偏振光,不论通过几个偏振片,所以选项B是错误的;由于自然光在各个振动方向上的强度相同,所以旋转偏振片时透射亮度不变,即旋转偏振片时亮度不变是因为入射光是自然光,而不是因为透射光不是偏振光,所以选项C是错误的;偏振现象是很普遍的,而不是只有通过偏振片后才能成为偏振光,平常见到的绝大多数光都是偏振光,故选项D是错误的,只有选项A正确.4.(2013·苏州高二检测)用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是()A.用前者做实验时中央是暗的,用后者做实验时中央是亮的B.用前者做实验时中央是亮的,用后者做实验时中央是暗的C.中央均为亮点的同心圆形条纹D.中央均为暗点的同心圆形条纹解析:选C.前者为障碍物小盘的衍射,障碍物后的阴影中央是一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑,是光绕过盘的边缘后在中央叠加后形成的,在亮斑的周围有一个大的影区,在影区的边沿有明暗相间的圆环.圆孔衍射形成的图样是明暗相间的同心圆环,中央是明亮的.5.(2013·冀州中学高二检测)将两个偏振片紧靠在一起,放在一盏灯的前面,眼睛通过偏振片看到的光很弱.如果将其中一个偏振片旋转180°,在旋转过程中会观察到() A.灯光逐渐增强,然后逐渐减弱B.灯光强度保持不变C.灯光逐渐增强,没有减弱现象D.灯光逐渐增强,再减弱,然后增强到最亮解析:选A.眼睛通过两偏振片看到的光很弱,是因为两偏振片的透振方向垂直,在旋转其中一个偏振片的过程中,透振方向逐渐一致,光逐渐增强,当两个偏振片的透振方向一致时,光线最强,继续旋转偏振片时,透振方向又逐渐偏离,光线逐渐减弱.所以选项A 正确.。
光的衍射基础过关1.点光源照射一个障碍物,在屏幕上所成的阴影的边缘是模糊的,这种现象是光的( )A.反射现象B.折射现象C.干涉现象D.衍射现象答案:D2.下列情况中能产生明显衍射现象的是( )A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比C.光的波长等于孔或障碍物的大小D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多答案:ABC3.通过一手指缝观察日光灯时,易见到彩色条纹,这种现象是光的( )A.干涉现象B.衍射现象C.色散现象D.折射现象答案:B4.下列关于单缝衍射图样的说法中正确的是( )A.它和双缝干涉图样完全相同B.亮条纹的光强都相同,而宽度不同C.中央亮条纹的光强和宽度最大D.亮条纹的宽度相同,而光强不同答案:C5.在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列哪些说法是正确的( )A.缝越窄,衍射现象越显著B.缝越宽,衍射现象越显著C.照射光的波长越长,衍射现象越显著D.照射光的频率越高,衍射现象越显著答案:AC6.点光源照射足够小的不透明圆盘时,在阴影的中心出现一个___________斑,称为___________;照射不透明光屏上开的足够小的圆孔时,在另一屏上得到___________。
答案:亮,泊松亮斑,明暗相间的衍射条纹。
综合运用7.在用游标卡尺观察光的衍射现象中,可以调节游标卡尺的狭缝的宽度,图13-5-1(A)(B)中是两把卡尺的游标位置,它们的下脚狭缝的宽度,图(A)中尺是__________mm,图(B)中尺是___________ mm,通过它们能观察到明显的衍射图样的是___________尺。
图13-5-1解析:(A)图中游标零刻度在主尺21 mm和22 mm之间,且游标第3条刻度线和主尺24 mm 对齐,所以(A)图尺狭缝宽度为21.3 mm;(B)图中游标零刻度在主尺0和1 mm之间,且游标第4条刻度线和主尺4 mm刻度对齐,所以(B)图尺狭缝宽度为0.4 mm。
第十三章第五节光的衍射基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)1.如图所示的四个图形中哪个是著名的泊松亮斑的衍射图样( B )解析:由泊松亮斑衍射图样特点可判选项B正确。
2.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 )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。
3.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( B )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,当孔继续减小到完全闭合,没有光到达屏上时,屏上完全黑暗。
4.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( C )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。
5.关于衍射,下列说法正确的是( AB )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。
高中物理 135 光的衍射课时精练新人教版选修341. 下列说法正确的是( )A.光在任何情况下都能发生明显的衍射现象B.单缝的宽度越大,衍射现象越明显C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论E.阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑是泊松亮斑F.阳光经凸透镜后形成的亮斑是泊松亮斑解析:根据光产生明显衍射现象的条件可知,选项A错误;单缝的宽度越大,衍射现象越不明显,选项B错误;因衍射也是波特有的现象,所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力的证据,选项C正确;当障碍物较大时,光的衍射很弱,光几乎沿直线传播,即光的直线传播只是特殊情况下的近似,二者是统一的,选项D错误;阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑是小孔成像,故E错误;阳光经凸透镜后形成的亮斑是光的折射现象,故F 错误。
答案:C2. 对光的衍射现象的定性分析,下列说法正确的是( )A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比拟甚至比波长还要小的时候,才能产生明显的衍射现象B.衍射现象是光特有的现象,只有光才会发生衍射C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性解析:光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性,而小孔成像说明光沿直线传播,而要出现小孔成像,孔不能太小,光的直线传播规律只是近似的,只有在光波长比障碍物小的情况下,光才可以看作是直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,它们是在不同条件下出现的两种现象,衍射现象是波特有的现象。
故上述选项中正确的是A、D。
答案:AD3. 点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是( )A.光的反射B.光强太小C.光的干涉D.光的衍射解析:这是光在刀片边缘处产生的衍射现象,在边缘呈现明暗相间的衍射图样,从而使其影像轮廓变得模糊不清。
答案:D4. 观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm,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解析:由单缝衍射实验的调整与观察可知,狭缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽,条纹间距也越大,本题是将缝调宽,现象向相反的方向发展,故选项A正确,B、C、D错误。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第五节光的衍射》综合测试试卷【7】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中,则此时( )A.质元Q和质元N均处于加速运动过程中B.质元Q和质元N均处于减速运动过程中C.质元Q处于加速运动过程中,质元N处于减速运动过程中D.质元Q处于减速运动过程中,质元N处于加速运动过程中【答案】D【解析】试题分析:因为质元P处于加速过程,所以质元P向平衡位置运动,由此可知波沿x轴负方向运动,所以质元Q沿y轴正方向运动,远离平衡位置,速度减小,质元N沿y轴正方向运动,靠近平衡位置,速度增大,故选项ABC错误D正确.考点:波的传播;简谐运动中质点的振动.2.一列简谐横波沿x轴负方向传播,图a是t=3s时的波形图,图b是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则图b可能是图a中哪个质点的振动图线()A.x=0处的质点B.x=1m处的质点C.x=2m处的质点D.x=3m处的质点【答案】C【解析】试题分析:由振动图像可知,在3s时刻该质点正在向上振动,由“质点前的带动后面的质点振动”的规律可知x=2m处的质点、x=6m处的质点的振动方向向上,故选C考点:考查振动与波动图像点评:本题难度较小,根据波动图像的时刻在振动图像中找到该时刻,根据波动图像与振动图像的特点,质点的振动方向判断3.如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形,λ代表波长。
则:A.C质点的振幅是0B.BC两质点平衡位置间距是λ/4C.该时刻速度最大的质点是A、C、ED.在质点A振动一周期时间内,波由A点传到E点【答案】BC【解析】试题分析:简谐波上所有质点的振动幅度都是一样的,所以A错误,BC两点相距,所以平衡位置相距四分之一个波长,B正确,当质点通过平衡位置时,速度最大,故ACE的速度最大,C正确,波在传播过程中,质点不随着波的传播为移动,D错误,考点:考查了对波形图的理解点评:特别是D选项,是易错点,切记波在传播过程中,质点不随着波的传播为移动,4.两束单色光a和b沿如图所示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O,已知a光在底边界面处发生了全反射,两束光沿相同方向射出,.则A.在玻璃砖中,a光的速度比b光的小B如果用a照射某金属能产生光电效应,则用b照射该金属也能产生C. 分别用a和b在相同条件下做单缝衍射实验,a光的中央亮纹比b光的宽D. 分别用a和b在相同条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光的大【答案】A【解析】本题考查介质的折射率与光的频率的关系,a光发生了全反射,b光发生了折射,反射角与折射角相同,则在此玻璃砖中a光的折射率大于b光的折射率,a光的速度比b光的小;a光频率大于b光频率,如果用a照射某金属能产生光电效应,则用b照射该金属不一定产生光电效应,分别用a和b在相同条件下做单缝衍射实验,a光的中央亮纹比b光的窄,分别用a和b在相同条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光的小;所以答案选A。
5 光衍射更上一层楼根底·稳固1.肥皂泡在太阳光照射下呈现彩色是_______________现象;露珠在太阳光照射下呈现彩色是_______________现象;通过狭缝观看太阳光时呈现彩色是_______________现象.答案:光干预光色散光衍射2.但凡波都具有衍射现象,而把光看作直进条件是________________________________.要使光产生明显衍射条件是_____________________________________________.答案:障碍物或孔尺寸比波长大得多障碍物或孔尺寸可与光波长相比或比光波长小3.试答复以下各现象分别属于哪种现象(1)通过狭缝看日光灯周围有彩色条纹,是_______________现象;(2)阳光下肥皂泡外表呈现出彩色花纹,是_______________现象;(3)通过放大镜看物体边缘是彩色,这是_______________现象;(4)光学镜头上涂一层增透膜是利用_______________现象来减少光反射损失;(5)通过尼龙织物看白炽灯丝周围呈现彩色,是_______________现象.解析:根据物体产生干预和衍射现象,产生条件和分布规律进展判断.答案:衍射干预色散干预衍射13-5-5所示,甲、乙是单色光通过窄缝后形成有明暗相间条纹图样,那么以下说法中哪一个是正确〔〕图13-5-5A.甲是光通过单缝形成图样,乙是光通过双缝形成图样B.甲是光通过双缝形成图样,乙是光通过单缝形成图样C.甲、乙都是光通过单缝形成图样D.甲、乙都是光通过双缝形成图样解析:由干预图样和衍射图样可知,甲是光通过单缝形成衍射图样,乙是光通过双缝形成干预图样,A选项正确.答案:A5.关于衍射,以下说法中正确是〔〕图13-5-6解析:衍射图样是很复杂光波叠加现象,双缝干预中光通过狭缝时均发生衍射现象,一般现象中既有干预又有衍射.一切波都能发生衍射,但要发生明显衍射,需要满足障碍物尺寸小于或相当于波长条件.答案:AB6.以下现象中能产生明显衍射现象是〔〕解析:光能产生明显衍射现象条件是光波长与孔或障碍物尺寸可相比,B、C选项正确.当然孔或障碍物尺寸越小,衍射现象也越明显,D选项也正确.答案:BCD7.在一次观察光衍射实验中,观察到如图13-5-7所示清晰明暗相间图样,那么障碍物应是〔〕图13-5-7解析:图样是小孔衍射形成,D选项正确.答案:D综合·应用8.以下说法正确是〔〕A.当光波长比圆孔直径大时,可以产生明显衍射现象B.衍射现象研究说明“光沿直线传播〞只是一种近似规律C.用平行单色光垂直照射不透明小圆板,在圆板后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光干预现象D.用平行单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片阴影边缘模糊不清,这是光衍射现象解析:当光波长比圆孔直径大时,可以产生明显衍射现象,A选项正确;衍射现象研究说明“光沿直线传播〞只是一种近似规律,B选项正确;泊松亮斑是光衍射现象,C选项错误;用平行单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片阴影边缘模糊不清,这是光衍射现象,D选项正确.答案:ABD9.用卡尺观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm,看到现象将是( )A.衍射条纹间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显B.衍射条纹间距逐渐变大,衍射现象越来越明显C.衍射条纹间距不变,只是亮度增强解析:衍射现象及条纹间距与缝宽度成反比,缝变宽时,衍射条纹间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显,A选项正确.答案:A10.在白炽灯照射下能从两块捏紧玻璃板外表看到彩色条纹,通过游标卡尺狭缝观察发光白炽灯也会看到彩色条纹.这两种现象〔〕B.前者是光色散,后者是光衍射C.前者是光干预现象,后者是光衍射现象解析:由于玻璃外表并不十分平整,在两块捏紧玻璃板之间会形成一层厚度不一致空气薄层,在白炽灯照射下,不同色光在厚度不同地方,从空气层上、下外表反射光会产生干预现象,互相叠加结果形成彩色条纹.通过游标卡尺狭缝观察发光白炽灯,不同色光产生衍射,互相叠加也形成彩色条纹.所以C选项正确,A、B两项都错.干预和衍射都是光波动性表现,D 选项正确.答案:CD11.(2005上海)局部电磁波大致波长范围如图13-5-8所示.假设要利用缝宽与手指宽度相当缝获得明显衍射现象,可选用_________________________________波段电磁波,其原因是___________________________________________________________________________.图13-5-8解析:此题结合生活常识考察光衍射,手指宽度约几厘米,应在微波波段,要产生明显衍射现象,波长应与缝尺寸相近,所以可选用微波.答案:微波要产生明显衍射现象,波长应与缝尺寸相近.12.(2006北京理综)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)卡尺示数如图13-5-9所示,两测脚间狭缝宽度为____________________mm.用激光照射该狭缝,在屏上出现衍射条纹.如果减小狭缝宽度,衍射条纹宽度将变__________________.图13-5-9解析:由游标卡尺原理可得读数0.15 mm,衍射条纹与游标卡尺缝宽有关,如果减小狭缝宽度,衍射条纹宽度将变大.答案:0.15 mm 大13.分析以下现象产生原因:〔1〕通过盛水玻璃杯,在适当角度可以得到彩色光;〔2〕菜汤上油花呈现彩色;〔3〕隔着帐幔看远处灯,见到灯周围辐射彩色光辉;〔4〕光线照在花布上,可以看见花布上图样.解析:〔1〕白光通过盛水玻璃杯发生折射,产生色散,在适当角度,各色光别离较大,可看到彩色光.〔2〕光经过菜汤上油膜前后两个外表发生反射,两列反射光相互叠加,产生干预条纹,因此菜汤上油花呈现彩色.〔3〕远处灯发出光经过帐幔缝隙产生衍射,因此可见灯周围辐射彩色光辉.〔4〕光线照在花布上看见花布图样,是由于光反射与吸收结果.花布是由各种颜色花纹组成,当白光照在花布上时红色花纹反射红光,吸收其他颜色光,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颜色.这样我们可以看到花布图样.14.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成狭缝观察光衍射现象后,总结出以下特点:a.假设狭缝与灯丝平行,衍射条纹与狭缝平行;b.假设狭缝与灯丝垂直,衍射条纹与狭缝垂直;c.衍射条纹疏密程度与狭缝宽度有关;d.衍射条纹间距与光波长有关.你认为正确是__________________.解析:做本实验时,如果能认真观察衍射现象,并结合学到理论知识,对观察到现象进展认真分析,那么就不难判断选项a、c是正确,而选项b是错误,对于线状白炽灯,当狭缝与灯丝平行时,观察到衍射条纹是彩色条纹,这说明不同颜色光,对同一狭缝产生衍射条纹间距是不等.也就是说,条纹间距与光波长有关,应选项d是正确.答案:acd。
5 光衍射主动成长夯基达标1.阳光垂直照射到一块遮光板上,板上有一个能自由收缩三角形孔,当此三角形孔缓慢地变小直到闭合时,在孔后屏上先后出现〔 〕A.由大到小三角形光斑,直到光斑消失B.由大到小三角形亮斑,明暗相间彩色条纹,直至条纹消失C.由大到小三角形光斑,明暗相间黑白条纹,直至黑白条纹消失D.由大到小三角形光斑,小圆形光斑,明暗相间彩色条纹,直至条纹消失思路解析:发生明显衍射条件是:光波传播过程中遇到障碍物或小孔比波长要小或相差不多,由于光波波长很短,约在10-7 m 数量级上,在三角形孔由大到小改变过程中,光首先按直线传播,在三角形大小和光波相差不多时,发生光衍射,呈现彩色条纹,直到三角形闭合,条纹消失,应选D.答案:D13-5-2所示,a 、b 为两束平行单色光.当它们以一样入射角从空气射入水中时,发现b 折射角小于a 折射角,由此可判断〔 〕图13-5-2解析:由题意可知:a 折射率小于b ,即n A <n B ,所以f A <f B ,即A 错.由得:v A >v BA >λB 水=fnc 知:λ′A >λ′B ,故D 也对. 答案:BCD3.对于光衍射现象定性分析,以下说法正确是〔 〕A.只有障碍物或孔尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小时候,才能产生明显衍射现象解析:光干预现象和衍射现象无疑地说明了光具有波动性,而小孔成像说明光沿直线传播,而要出现小孔成像,孔不能太小,光直线传播规律只是近似,只有在光波长比障碍物小情况下,光才可以看作是直进,所以光衍射现象和直线传播是不矛盾,它们是在不同条件下出现两种现象,故上述选项中正确是A 、B 、D.答案:ABD4.在单缝衍射实验中,以下说法中正确是〔 〕A.将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C.换用波长较长光照射,衍射条纹间距变宽D.增大单缝到屏距离,衍射条纹间距变宽解析:当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,即光偏离直线传播路径越远,条纹间距也越大;当光波长一定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,条纹间距越大;光波长一定、单缝宽度也一定时,增大单缝到屏距离,衍射条纹间距也会变宽.应选项A、C、D正确.答案:ACD5.一束红光射向一块有双缝不透光薄板,在薄板后光屏上呈现明暗相间干预条纹,现在将其中一条窄缝挡住,让这束红光只能通过一条窄缝,那么在光屏上可以看到〔〕A.与原来一样明暗相间条纹,只是明条纹比原来暗些B.与原来不一样明暗相间条纹,而且中央明条纹变宽些D.无条纹,只存在一片红光思路解析:这束红光通过双缝产生了干预现象,说明每条缝都很窄,这就满足了发生明显衍射现象条件.这束红光形成干预图样特点是:中央出现明条纹,两侧对称地出现等间隔明暗相间条纹;这束红光通过单缝时形成衍射图样特点是:中央出现较宽明条纹,两侧对称出现不等间隔明暗相间条纹,且距中央明条纹远明条纹亮度迅速减弱.所以衍射图样看上去明暗相间条纹数量较少较暗.答案:B13-5-3所示是通过游标卡尺两测脚间狭缝观察白炽灯线光源时所拍下四张照片,这四张照片说明了光通过单狭缝后形成___________图样,从照片〔1〕到〔4〕图样分析可知,游标卡尺两测脚间宽度是由___________变___________,照片〔4〕中间条纹颜色就是___________色.图13-5-3思路解析:照片说明光偏离了原来直线传播方向形成了衍射图样;从〔1〕到〔4〕图样分析可看出衍射现象越来越明显,说明游标卡尺两测脚间宽度逐渐变窄,衍射条纹中央是亮条纹.答案:衍射宽窄白〔1〕通过盛水玻璃杯,在适当角度可以得到彩色光.〔2〕菜汤上油花呈现彩色.〔3〕隔着帐幔看远处灯,见到灯周围辐射彩色光辉.〔4〕光线照在花布上,可以看见花布上图样.解析:〔1〕白光通过盛水玻璃杯发生折射产生色散,在适当角度各色光别离较大,可以看到彩色光.〔2〕光经过菜汤油膜前后两个外表发生反射,两列反射光波相互叠加,产生干预条纹,因此菜汤上油花呈现彩色.〔3〕远处灯发出光经过帐幔缝隙,产生衍射,因此可见灯周围辐射彩色光辉.〔4〕光线照在花布上看见花布图样,是由于光反射与吸收结果.花布是由各种颜色花纹组成,当白光照在花布上时红色花纹反射红光,吸收其他颜色光,这样在该位置只看到红色.同理可以看到各种花纹反射颜色.答案:见解析.走近高考8.以下说法中正确是〔〕B.光频率越大,波长越长C.光波长越长,光子能量越大D.光在真空中传播速度为3.00×108 m/s思路解析:干预和衍射现象是波特有现象,光既然也会发生干预和衍射,那么可推断光具有波动性,故A正确.光波波长〔λ〕决定于频率〔f〕和波速〔v〕,故B错.光子能量决定于频率,并不能取决于波长,故C错.由实验可知光在真空中传播速度为3.00×108 m/s,故AD正确.答案:AD13-5-4所示为单色光源发出光经一狭缝照射到光屏上,可观察到图象是〔〕图13-5-4思路解析:单色光源经狭缝产生衍射,衍射图样中间是亮而宽明纹,两边是明暗相间较窄条纹,只有A符合这些特点.答案:A13-5-5所示中,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成图象,其中图A是光〔填“干预〞或“衍射〞〕图象.由此可以判断出图A所对位圆孔孔径〔填“大于〞或“小于〞〕图B所对应圆孔孔径.图13-5-5思路解析:考察光衍射图样及发生衍射条件.只有障碍物或孔尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时,才能发生明显衍射现象.图A是光衍射图样,图B形成可以用光直线传播来解释,故A孔径小于B孔径.答案:衍射小于。
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光的衍射光的偏振题组一光的衍射1.(多选)对于光的衍射现象的定性分析,下列说法正确的是()A。
只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比相差不大甚至比波长还要小的时候,才能产生明显的衍射现象B。
光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论D。
光的衍射现象说明了光具有波动性解析:光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性,而小孔成像说明光沿直线传播,而要出现小孔成像,孔不能太小,光的直线传播规律只是近似的,只有在光的波长比障碍物小很多的情况下,光才可以看成是直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,它们是在不同条件下出现的两种现象,故上述选项中正确的是A、B、D。
答案:ABD2。
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(灯丝或灯管都要平行于狭缝),可以看到()A。
黑白相间的直条纹B.黑白相间的弧状条纹C.彩色的直条纹D.彩色的弧状条纹解析:白炽灯(或日光灯管)发出的光是复色光,其中各种色光的波长不同,产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都不相同,因此各单色光亮纹或暗纹不能完全重叠在一起,所以成为彩色条纹,因为狭缝,所以是彩色直条纹,故选项C正确,A、B、D错误。
5 光的衍射
更上一层楼
基础·巩固
1.肥皂泡在太阳光照射下呈现彩色是_______________现象;露珠在太阳光照射下呈现彩色是_______________现象;通过狭缝观看太阳光时呈现彩色是_______________现象.
答案:光的干涉光的色散光的衍射
2.凡是波都具有衍射现象,而把光看作直进的条件是________________________________.要使光产生明显衍射的条件是_____________________________________________.
答案:障碍物或孔的尺寸比波长大得多障碍物或孔的尺寸可与光波长相比或比光波长小
3.试回答下列各现象分别属于哪种现象?
(1)通过狭缝看日光灯的周围有彩色条纹,是_______________现象;
(2)阳光下的肥皂泡表面呈现出彩色花纹,是_______________现象;
(3)通过放大镜看物体的边缘是彩色的,这是_______________现象;
(4)光学镜头上涂一层增透膜是利用_______________现象来减少光的反射损失;
(5)通过尼龙织物看白炽灯丝周围呈现彩色,是_______________现象.
解析:根据物体产生干涉和衍射的现象,产生条件和分布规律进行判断.
答案:衍射干涉色散干涉衍射
4.如图13-5-5所示,甲、乙是单色光通过窄缝后形成的有明暗相间条纹的图样,则下列说法中哪一个是正确的()
图13-5-5
A.甲是光通过单缝形成的图样,乙是光通过双缝形成的图样
B.甲是光通过双缝形成的图样,乙是光通过单缝形成的图样
C.甲、乙都是光通过单缝形成的图样
D.甲、乙都是光通过双缝形成的图样
解析:由干涉图样和衍射图样可知,甲是光通过单缝形成的衍射图样,乙是光通过双缝形成的干涉图样,A选项正确.
答案:A
5.关于衍射,下列说法中正确的是()
图13-5-6
A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的后果
B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象
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
解析:衍射图样是很复杂的光波叠加现象,双缝干涉中光通过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,需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件.
答案:AB
6.下列现象中能产生明显衍射现象的是()
A.光的波长比孔或障碍物的尺寸小
B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比
C.光的波长等于孔或障碍物的尺寸
D.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多
解析:光能产生明显衍射现象的条件是光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比,B、C选项正确.当然孔或障碍物的尺寸越小,衍射现象也越明显,D选项也正确.
答案:BCD
7.在一次观察光衍射的实验中,观察到如图13-5-7所示的清晰的明暗相间的图样,那么障碍物应是()
图13-5-7
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.很大的不透明的圆板
D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板
解析:图样是小孔衍射形成的,D选项正确.
答案:D
综合·应用
8.下列说法正确的是()
A.当光的波长比圆孔的直径大时,可以产生明显的衍射现象
B.衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律
C.用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象
D.用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象
解析:当光的波长比圆孔的直径大时,可以产生明显的衍射现象,A选项正确;衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律,B选项正确;泊松亮斑是光的衍射现象,C选项错误;用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象,D选项正确. 答案:ABD
9.用卡尺观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm,看到的现象将是( )
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.衍射条纹间距不变,只是亮度增强
D.以上现象都不发生
解析:衍射现象及条纹的间距与缝的宽度成反比,缝变宽时,衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显,A选项正确.
答案:A
10.在白炽灯的照射下能从两块捏紧的玻璃板的表面看到彩色条纹,通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹.这两种现象()
A.都是光的衍射现象
B.前者是光的色散,后者是光的衍射
C.前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象
D.都是光的波动性的表现
解析:由于玻璃表面并不十分平整,在两块捏紧的玻璃板之间会形成一层厚度不一致空气薄层,在白炽灯照射下,不同的色光在厚度不同的地方,从空气层的上、下表面反射的光会产生干涉现象,互相叠加的结果形成彩色条纹.通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯,不同的色光产生衍射,互相叠加也形成彩色条纹.所以C选项正确,A、B两项都错.干涉和衍射都是光的波动性的表现,D选项正确.
答案:CD
11.(2005上海)部分电磁波的大致波长范围如图13-5-8所示.若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象,可选用_________________________________波段的电磁波,其原因是___________________________________________________________________________.
图13-5-8
解析:本题结合生活常识考查光的衍射,手指的宽度约几厘米,应在微波波段,要产生明显的衍射现象,波长应与缝的尺寸相近,所以可选用微波.
答案:微波要产生明显的衍射现象,波长应与缝的尺寸相近.
12.(2006北京理综)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图13-5-9所示,两测脚间狭缝的宽度为____________________mm.用激光照射该狭缝,在屏上出现衍射条纹.如果减小狭缝的宽度,衍射条纹的宽度将变__________________.
图13-5-9
解析:由游标卡尺的原理可得读数0.15 mm,衍射条纹与游标卡尺的缝宽有关,如果减小狭缝的宽度,衍射条纹的宽度将变大.
答案:0.15 mm 大
13.分析以下现象产生的原因:
(1)通过盛水的玻璃杯,在适当的角度可以得到彩色光;
(2)菜汤上的油花呈现彩色;
(3)隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围辐射彩色光芒;
(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,产生色散,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.这样我们可以看到花布的图样.
14.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下特点:
a.若狭缝与灯丝平行,衍射条纹与狭缝平行;
b.若狭缝与灯丝垂直,衍射条纹与狭缝垂直;
c.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关;
d.衍射条纹的间距与光的波长有关.你认为正确的是__________________.
解析:做本实验时,如果能认真观察衍射现象,并结合学到的理论知识,对观察到的现象进行认真的分析,那么就不难判断选项a、c是正确的,而选项b是错误的,对于线状的白炽灯,当狭缝与灯丝平行时,观察到的衍射条纹是彩色条纹,这说明不同颜色的光,对同一狭缝产生的衍射条纹的间距是不等的.也就是说,条纹间距与光的波长有关,故选项d是正确的.
答案:acd。