物理5 光的衍射同步练习题

[学生用书 P128]

1．有关光的衍射现象的说法，正确的是(　　)

A．光偏离直线绕过障碍物的传播现象

B．完全否定了光的直线传播的规律

C．为光的波动说提供了有力的证据

D．与影的存在相矛盾的客观事实

解析：选AC.衍射现象的研究表明：光的直线传播只是一种近似规律．当L物远大于光波长λ时，几何光学规律才适用，而当L物与λ相近时，衍射现象十分明显，几何光学规律就不适用了．

2．对于单缝衍射现象，以下说法正确的是(　　)

A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮

B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显

C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线

D．入射光的波长越大，衍射现象越明显

答案：BD

3．关于光的干涉现象和衍射现象，下面各种说法正确的是(　　)

A．光的干涉和衍射是相同的物理过程

B．光的干涉只能用双缝，而光的衍射可用双缝也可用单缝

C．在双缝干涉过程中也有衍射现象存在

D．单缝衍射过程中也存在着干涉现象

解析：选CD.光的干涉和衍射不是相同的物理现象，前者是两列光波叠加形成干涉图样，后者是一列波绕过障碍物或孔后形成衍射图样，选项A错误；光的干涉和衍射虽然不是相同的物理现象，但是有密切的联系，双缝干涉中每一条缝衍射出来的光相互干涉，同一单缝的不同点出去的光符合相干条件又产生干涉现象，因此选项B错误，C、D正确．

4．把两根细长的铅笔紧并在一起，水平地靠在眼上，通过两铅笔间的细缝观看远处正在发光的日光灯管(灯管与铅笔间细缝平行)，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．彩色的弧形条纹

解析：选C.白光通过单缝形成明暗相间的彩色条纹．

5．声波能绕过一般建筑物，而光波却不能．这是因为(　　)

A．光波传播速度太大，偏离直线不明显

B．声波传播速度小，而光波传播速度大

C．建筑物对声波吸收少，而对光波吸收多

D．声波波长长，容易产生衍射；光波波长短，不易产生衍射

答案：D

1．以下现象中属于光的衍射的是(　　)

A．雨后天空中出现的彩虹

B．在阳光下，高高架起的高压输电线在地面上没有影子

C．阳光下肥皂泡膜上呈现出彩色条纹

D．透过捏紧的两只铅笔间的狭缝观看工作着的日光灯管，看到了平行于狭缝的彩色条纹

解析：选D.雨后彩虹是阳光经过小水滴而发生色散引起的，不是光的衍射，A选项错误；高压输电线在地面上没有影子是由于没有本影，不是由于光的衍射而形成的，事实上高压输电线的直径远大于可见光波长，不会发生明显衍射，B选项错误；肥皂泡上的彩色条纹是光的薄膜干涉引起的，C选项错误；光透过一个狭缝而形成的彩色明暗条纹，是光的衍射引起的，D选项正确．

2．点光源照射一个较小障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是(　　)

A．光的反射　　　　　　　　 B．光的折射

C．光的干涉   D．光的衍射

答案：D

3．如图20－2－7甲、乙所示，是单色光通过窄缝后形成亮暗相间的两种条纹图样，下列判断正确的是(　　)

图20－2－7

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

答案：AB

4．我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色容易引起人们的视觉反应外，还有一个重要的原因，这个原因是(　　)

A．红光比其他可见光更容易发生衍射

B．红光比其他可见光更容易发生干涉

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

解析：选A.红光相对于其他色光而言，波长长，易发生衍射，即使是雨雾天人们也能在较远处看到红光．

5．用游标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，看到的现象是(　　)

A．衍射条纹间距变大，衍射现象越明显

B．衍射条纹间距变小，衍射现象越不明显

C．衍射条纹间距不变，但亮度增大

D．衍射条纹间距不变，但条纹数减少

解析：选B.衍射现象的条件是单缝比波长小或跟波长差不多，单缝变大，衍射现象不明显，条纹减少．

6．(2011年合肥一中高二检测)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亮暗相间的干涉条纹．现在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．与原来相同的亮暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗些

B．与原来不相同的亮暗相间的条纹，而中央亮条纹变宽些

C．只有一条与缝宽对应的亮条纹

D．无条纹，只存在一片红光

解析：选B.这束红光通过双缝产生了干涉现象，说明每条缝都较窄，这就满足了这束红光发生明显衍射现象的条件．这束红光形成的干涉图样特点是：中央出现亮条纹，两侧对称地出现等间隔的亮暗相同的条纹．这束红光通过单缝时形成的衍射图样特点是：中央出现较宽的亮条纹，两侧对称出现不等间隔的亮暗相间的条纹，且距中央亮条纹远的亮条纹亮度迅速减弱．所以衍射图样看上去亮暗相间的条纹数量较少．正确选项为B.

7．在一个亮着的小电珠和光屏之间，插入一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从1 cm左右逐渐变小到闭合的整个过程，在屏上依次看到：

①完全黑暗　②小孔成像　③衍射图样　④圆形亮斑

其中正确的顺序是(　　)

A．①②③④　　　　　　　　　 B．④②③①

C．②④③①   D．③④②①

解析：选B.此过程首先是体现光的直线传播出现圆形亮斑，再小，则出现小孔成像，当小孔的尺寸小到与光波波长差不多时，出现衍射图样，至关闭则完全黑暗．

8．(2011年陕西西安质检)如图20－2－8所示，甲图中S为点光源，AB为一遮光板，CD表示AB上的透光部分，C、D之间的距离d可以调节，MN为光屏，乙图和丙图上的白色部分表示光通过CD在屏上得到的光亮部分，则下列说法中正确的是(　　)

图20－2－8

A．CD为一窄缝

B．CD为一圆孔

C．比较得到乙、丙两图时的d，乙图的d较小

D．比较得到乙、丙两图时的d，丙图的d较小

解析：选BD.由于条纹是圆形的，所以CD应为一圆孔，通过窄缝的衍射条纹是平行直纹，A错误，B正确．点光源通过小孔后，形成的光亮部分的形状与孔的大小有关，孔由大变小，光亮部分先是一个与孔形状相似的亮斑，后变成一个与光源形状相似的像(小孔成像)，最后变成衍射条纹，C错误，D正确．

9．沙尘暴是由于土地沙漠化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗．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．只有能量较大的光才能到达地面

解析：选B.衍射现象越明显的光才有可能到达地面，否则将会被完全反射．

10．(2011年荆州统考)如图20－2－9所示，甲表示单缝，乙表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到亮暗相间的条纹(图中阴影表示亮条纹)，如丙、丁所示．下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是(　　)

图20－2－9

A．图丙表示单缝衍射条纹，图丁表示双缝干涉条纹

B．单缝S越宽，越容易观察到对应的亮暗条纹

C．双缝间距离越小，对应条纹间距越大

D．照射双缝的单色光波长越小，对应条纹间距越大

答案：C

11．如图20－2－10(a)所示是做双缝干涉实验的示意图．先做操作1：用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两半Ⅰ和Ⅱ；接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝．若两块滤光片一块是红色，一块是蓝色，则(　　)

图20－2－10

A．完成操作1后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹

B．完成操作1后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹

C．完成操作2后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲是蓝色条纹，乙是红色条纹

D．完成操作2后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹

解析：选AD.完成操作1，相当于两种单色光的双缝干涉，因此在屏上出现的应是干涉图样，即为(b)；又红光与蓝光的波长不同，且红光的波长长，由Δx＝λ可知甲应为红色条纹，乙应为蓝色条纹，A正确．完成操作2，相当于两种单色光的单缝衍射，屏上出现的应是衍射图样，即为(c)；由于红光波长长，中央亮纹应宽些，故丙为红色条纹，丁是蓝色条纹，D正确．正确选项应为A、D.

12．(2011年福州一模)抽制纤维丝时可用激光监控其粗细，如图20－2－11所示，激光束越过纤维丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则以下说法中正确的是(　　)

图20－2－11

①这是利用光的干涉现象

②这是利用光的衍射现象

③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了

④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了

A．①③   B．②④

C．①④   D．②③

解析：选B.纤维丝直径很小，激光照射时发生衍射，因此是利用了光的衍射现象，②正确．纤维越细，衍射现象越明显，条纹越宽，故条纹变宽，表明纤维越细，④正确．