2020-2021学年第3节 光的衍射一课一练

光的衍射

(建议用时：40分钟)

◎题组一　光的衍射

1．(多选)下列现象中，能产生明显衍射的是(　　)

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差别不大

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小得多

ABC　[光能够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差别不大，或波长明显大于孔或障碍物的尺寸，故选A、B、C．]

2．(多选)用卡尺观察光的衍射现象时，下列说法中正确的是(　　)

A．卡尺形成的狭缝应平行于日光灯，且狭缝远离日光灯，人眼也远离狭缝进行观察

B．卡尺狭缝平行于日光灯观察时，可观察到中央为白色光带，两侧为彩色光带，且彩带平行于日光灯

C．狭缝由0.5 mm宽度缩小到0.2 mm，条纹间距变宽，亮度变暗

D．狭缝由0.5 mm宽度扩展到0.8 mm，条纹间距变宽，亮度变暗

BC　[用卡尺狭缝平行于日光灯，狭缝远离日光灯，眼睛应靠近狭缝进行观察，观察到平行于日光灯的彩色条纹，且中央为白色条纹，A错误、B正确；狭缝越小，衍射现象越明显，即条纹间距变宽，但亮度变暗，C正确、D错误．]

3．(多选)沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，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．只有频率较大的一部分光才能到达地面

C．只有频率较小的一部分光才能到达地面

D．红光比紫光更容易穿过沙尘到达地面

CD　[据光发生明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝知，到达地面的光是频率较小的部分．红光比紫光波长大，更容易穿过沙尘，C、D正确．]

4．在单缝衍射实验中，用红色激光照射单缝，在下列不同条件下缝后的屏幕上出现的现象，正确的是(　　)

A．当缝较宽时，屏上出现一条与缝宽相当的亮条纹

B．当缝很窄并继续调窄时，中央亮条纹变亮，宽度增大

C．当缝很窄并继续调窄时，中央亮条纹亮度降低，宽度增大

D．当缝很窄时，屏上出现了中央亮条纹，此时改用蓝色激光，则中央亮条纹宽度不变

AC　[当缝较宽时，不会出现明显的衍射现象，此时光沿直线传播，因此屏上出现一条与缝宽相当的亮条纹，A正确；衍射条纹的宽度与缝的宽度有关，缝变宽，条纹宽度变窄，亮度增大，缝变窄，条纹宽度变宽，亮度减弱，当缝的宽度变窄时，衍射现象更明显，中央亮条纹宽度增加，但亮度降低，B错误，C正确；当缝很窄时，屏上出现了中央亮条纹，若改用蓝色激光，因波长变短，则中央亮条纹宽度变小，D错误．]

5．(多选)下列哪些现象是光的衍射产生的(　　)

A．泊松亮斑

B．阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑

C．阳光经凸透镜后形成的亮斑

D．平行光照在一个较大障碍物上后，影的轮廓模糊不清

AD　[A、D中现象是由光的衍射产生的；B中的现象是由光的小孔成像产生的，C中的亮斑是由于透镜对光的汇聚作用而形成的．]

◎题组二　光的衍射与光的干涉综合

6．(多选)如图甲、乙所示是单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，图中阴影部分表示亮条纹，下列判断正确的是(　　)

甲　　　　　　　　　乙

A．甲为单缝衍射的图样

B．乙为双缝干涉的图样

C．甲为双缝干涉的图样

D．乙为单缝衍射的图样

AB　[甲图中央条纹最宽，两侧条纹间距呈对称的渐小，是单缝衍射的特点，选项A正确，选项C错误；乙图条纹宽度几乎不变，是双缝干涉图样，选项B正确，选项D错误．]

7．(多选)在杨氏双缝干涉实验中，如果(　　)

A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹

B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹

C．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

D．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

BD　[白光作杨氏双缝干涉实验的光源，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对；红光和紫光频率不同，不能产

生干涉条纹，C错；紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹，D对．]

8．在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是(　　)

甲　　　　　乙　　　　丙　　　丁

A．甲是单缝、乙是双缝

B．乙是双缝、丙是小圆孔

C．丁是小圆孔、甲是双缝

D．丙是小圆孔、丁是小圆板

D　[根据衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小；后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；根据小孔衍射与泊松亮斑的区别可知，小圆孔做衍射的图样是中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，可知丙是小孔衍射，丁是小圆板衍射图样．所以只有D是正确的．]

9．(多选)如图所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是(　　)

A．若用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条纹更宽

B．用a更易观测到泊松亮斑

C．做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大

D．b光比a光更容易发生明显的衍射现象

AD　[设折射角为θ1，入射角为θ2，由题设条件知，θ1a＝θ1b，θ2a＜θ2b，由n＝，知na＞nb，所以λa＜λb，又Δx＝λ，故Δxa＜Δxb，A正确，C错误；而波长越长，衍射现象越明显，B错误；b光比a光更容易发生明显的衍射现象，D正确．]