人教版 (2019)选择性必修 第一册第四章 光5 光的衍射随堂练习题

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学习目标
02
预习导学
（一）课前阅读：
衍射明显程度的决定因素、明显衍射的条件、双缝干涉
（二）基础梳理
（三）预习作业
1．判断题
(1)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。( )
(2)无线电波不能发生干涉和衍射现象。( )
2．如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮条纹)。则属于蓝光的干涉图样的是( )
03
探究提升
环节一 光的衍射
思考：1．利用图1所示的装置(示意图)，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样.下列关于P处放置的光学元件说法正确的是( )
图1
图2
A.甲对应单缝，乙对应双缝
B.甲对应双缝，乙对应单缝
C.都是单缝，甲对应的缝宽较大
D.都是双缝，甲对应的双缝间距较大
2．下列图样中有泊松亮斑的是 ( )
环节二 光的衍射的应用
问题探究1：（多选）雾霾天气严重影响人们的身体健康，雾霾天气时能见度只有几米，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
问题探究2：（多选）抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同．观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是( )
A．这里应用的是光的衍射现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
04
体系构建
单缝衍射与双缝干涉的比较
光的干涉和衍射的本质
光的干涉和衍射都属于波的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的。
05
记忆清单
一、光的衍射
★学习聚焦：
对光的衍射的理解
(1)波长越长，衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。
二、光的衍射的应用
★学习聚焦：了解衍射光栅。
0601
强化训练
1、在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则( )
A．中间条纹间距较两侧更宽
B．不同色光形成的条纹完全重合
C．双缝间距离越大条纹间距离也越大
D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹
2、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
3．让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现( )
A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失
B．由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失
D．由大变小的三角形光斑，小圆形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
4、（多选）由a、b两种单色光构成的复色光束从水中斜射入空气中的光路图如图所示，关于a、b两种单色光，下列说法正确的是( )
A.从同种介质中斜射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界角
B.在同种介质中传播，a光传播速度大于b光传播速度
C.相同条件的双缝干涉实验中，a光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距小
D.通过同一狭缝，a光的衍射现象比b光的衍射现象更明显
5.（多选）下列有关光现象的说法中正确的是( )
A．无影灯是利用光的衍射原理
B．刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象
C．水的视深比实际深度浅是光的全反射现象
D．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
6．（多选）做单缝衍射实验和双缝干涉实验时，用激光比普通光源效果更好，图象更清晰。如图甲所示，如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是( )
A．做单缝实验时，光强分布图如乙所示
B．做单缝实验时，光强分布图如丙所示
C．做双缝实验时，光强分布图如乙所示
D．做双缝实验时，光强分布图如丙所示
7.（多选）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
8．使太阳光垂直照射到一块遮光板，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列：________。
A．圆形光斑
B．明暗相间的彩色条纹
C．变暗消失
D．正方形光斑
E．正方形光斑由大变小
9.中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人在研究青蒿素的化学结构时，研究人员用比可见光波长更短的X射线照射最终确定了其化学结构。在做单缝衍射实验时，下列说法不正确的是（ ）
A．将入射光由可见光换成X射线，衍射条纹间距变窄
B．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
C．衍射条纹中央条纹最宽
D．用白光照射单缝时，屏上不会出现彩色条纹
10.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样（黑线为暗纹），那么障碍物应是（ ）
A．很小的不透明的圆盘
B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆盘
C．很大的不透明圆盘
D．很大的中间有小圆孔的不透明的圆盘
11.关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（ ）
A．图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象
B．图乙医用内窥镜利用光的干涉现象
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D．图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
12.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）隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色的光芒；
（3）光线照在花布上，可以看见花布上的图样。
13.2021年央视春晚首次采用5G信号“云”传播方式，使“云”观众、“云”演员和春晚互动起来。5G是“第五代移动通信技术”的简称。5G信号一般采用频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是，则在真空中5G信号的波长一定______（填“大于”“小于”或“等于”）4G，空间传播的5G信号和4G信号______（填“能”或“不能”）产生干涉现象，5G信号在传输过程中更______（填“容易”或“难”）绕过障碍物。
课程标准
学习目标
观察光的衍射现象，了解现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。
1．知道衍射明显程度的决定因素。
2．知道明显衍射的条件。
3．了解单缝衍射和泊松亮斑。
一、光的衍射
1.光的衍射
发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长 的时候，衍射现象才会明显.
2.光的干涉和衍射的本质
光的干涉和衍射都属于光的 ，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列 相同的光波，在屏上叠加形成的.
3．如图所示，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．这是光的________(填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的________(填“波动说”“微粒说”或“光子说”)．
【概念衔接】叠加、干涉、双缝干涉
【拓展补充】衍：绕，繁衍
【即学即练】1.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继续传播的现象
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沿直线传播的结论
2.如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫
【微点拨】注意双缝干涉和单缝衍射条纹的区别
二、光的衍射的应用
1．衍射光栅
2. x射线衍射
【概念衔接】衍射
【拓展补充】透射光栅、反射光栅
【即学即练】1.当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是( )
A．雨后的彩虹
B．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓
C．路面上的油膜阳光下呈现彩色
D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑
2.（多选）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
【微点拨】衍射纹的形成利用了干涉
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，
中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮，
两边变暗
条纹清晰，亮度基本相同
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹