鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第3节 光的衍射课时作业

5.3光的衍射基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列现象是由光的干涉而产生的是

A．雨后天空中的彩虹 B．肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹

C．阳光通过三棱镜形成彩色光带 D．白光通过一个很窄的缝呈现的彩色条纹

2．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．衍射条纹的间距不变，只是亮度减弱

3．下列说法正确的是　　（　　　）

A．海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的

B．用光导纤维束传送图象信息，这是光折射的应用

C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象

D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

4．如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四种现象．当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从逐渐变小时，所看到的四个图像的顺序是（       ）．

A． B． C． D．

5．图为红光或紫光通过双缝或单缝后呈现的图样，则（　　）

A．甲为紫光的干涉图样 B．乙为紫光的干涉图样

C．丙为红光的干涉图样 D．丁为红光的干涉图样

6．如图A、B为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（　　）

A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．在相同条件下，a光比b光更容易发生明显的衍射现象

C．若a光照射某金属能发生光电效应，则b光照射该金属不一定能发生光电效应

D．两束光与声波本质上是相同的波，只是频率不同

7．下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（　　）

A．透镜上方看到牛顿环

B． 相机镜头涂有增透膜

C．圆盘后呈现泊松亮斑

D． 检查平面的平整程度

8．如图所示的4种明暗相间的条纹，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(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是黄光形成的条纹（       ）

A． B． C． D．

9．某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，分别选用红色和绿色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是（　　）

A． B． C． D．

10．如图所示，两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB边射入，经三棱镜折射后相交于点P，下列说法中不正确的是

A．a光在三棱镜中传播的速度较大

B．三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率

C．在利用a光和b光做衍射实验时，b光的实验现象更明显

D．让a光和b光通过同一双缝干涉实验装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距

11．如图所示，某同学在水槽底部点先后放置两个单色点光源1、2，他在水面上先后观察到两个圆形发光区域。放置光源1时，发光区域的直径为，放置光源2时，发光区域的直径为。水面上方可认为是真空区域，水的深度为，下列说法正确的是（　　）

A．在真空中，光源1所发光的波长小于光源2所发光的波长

B．光源2所发的光比光源1所发的光更容易发生衍射现象

C．在水中，光源1所发光的传播速度小于光源2所发光的传播速度

D．水对光源1所发光和光源2所发光的折射率之比为

12．在双缝干涉实验中，如果将其中一条缝遮住，那么，在屏上看到的情况是（　　）

A．只剩下一条亮纹

B．仍有原来的干涉条纹，但亮度变暗

C．有明暗相间的条纹，但中央亮纹亮且宽，其余亮纹亮度迅速减弱

D．有明暗相间的条纹，但宽度相同，条纹变窄

13．下列四个图形中属于圆屏衍射图样的是（　　）

A． B．

C． D．

14．如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。一束由a、b光组成的复色光线平行于底边BC由AB上M点射入棱镜。经棱镜折射后仅有a光从AC上N点射出。则（　　）

A．与a光相比，b光的临界角较大

B．与a光相比，b光在棱镜中的传播速度更小

C．与a光相比，b光在空气中更容易发生明显的衍射

D．b光能从BC上射出

15．下列四种现象中，不属于光的衍射现象的是（　　）

A．通过游标卡尺两卡脚间狭缝看发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹

B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑

C．太阳光照射下，直立的电线杆会在地面上留下影子

D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环

二、填空题（共4题）

16．如图所示，将激光笔发出的激光水平射向凹透镜中心，经过凹透镜扩束后，变粗的激光正射到悬挂在针尖下方的小钢珠上，用光屏在小钢珠后方接收图像，屏上出现的图样如右图，这是光的____图样，该实验说明光具有____．

17．在观察光的衍射实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹．那么障碍物应是

甲图对应的障碍物应是________，

乙图对应的障碍物应是________．

18．如图，在双缝干涉实验中，S1和S2为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S1、S2和P点的距离差为m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S1、S2距离相等，且A光频率为Hz。则P点处是___________（填“亮”或“暗”）条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹___________ （填“均匀”或“不均匀”）分布。 （光在空气中的速度）

19．某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚之间形成的狭缝观察光的衍射。

（1）若某次观察光的衍射时游标卡尺的示数如图所示，则卡尺两测脚间的狭缝宽度为___________。

（2）利用游标卡尺两脚之间形成的狭缝观察光的衍射，在总结出的以下几点中，正确的是___________。

A．衍射条纹与狭缝平行

B．衍射条纹与狭缝的宽度有关，狭缝越窄，衍射条纹越窄

C．衍射条纹与光的波长有关，光的波长越长，衍射条纹越宽

D．衍射条纹与光的频率有关，光的频率越大，衍射条纹越宽

三、综合题（共4题）

20．（1）让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，观察照在屏幕上光斑的变化。缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变化？

（2）用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔，用眼睛通过小孔观察太阳光，会观察到什么现象？

21．光波发生干涉现象时产生干涉图样，发生衍射现象时产生衍射图样。请观察对比双缝干涉图样与单缝衍射图样，看看它们有什么区别。

22．通过两个手指间的狭缝来观察光源，当狭缝宽度逐渐减小时，会观察到什么现象?请试一试，并作出解释。

23．如图所示，让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)。

参考答案：

1．B

2．A

3．A

4．A

5．B

6．C

7．C

8．D

9．A

10．A

11．D

12．C

13．B

14．B

15．C

16．     衍射     波动性

17．     较大的中间有小圆孔     很小的不透明圆板

18．     暗     不均匀

19．     0.25mm     AC

20．（1）大约0.8 mm时会出现条纹；当缝间距变小时，屏幕上条纹间距逐渐变宽，但亮度逐渐减弱；（2）会观察到中央为亮圆，周围为彩色的圆环

21．

双缝干涉图样与单缝衍射图样条纹的相同点是：都是明暗相间的条纹。

不同点：衍射条纹中间条纹宽、亮，两边窄、暗，而干涉条纹宽度相等、亮度相等。

22．

随着手指间狭缝逐渐减小，通过两个手指间的狭缝来观察光源，可以看到彩色条纹，这是因为狭缝较小时，与光源波长相差不大，当光通过狭缝后发生单缝衍射现象，形成光的衍射图样。

23．

当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，如图甲所示，随着三角形缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，如图乙所示；继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。