人教版 (2019)5 光的衍射精品练习题

这是一份人教版 (2019)5 光的衍射精品练习题，文件包含45光的衍射--2024-2025学年高二物理题型归类+解题大招人教版2019选择性必修第一册原卷版docx、45光的衍射--2024-2025学年高二物理题型归类+解题大招人教版2019选择性必修第一册解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共45页， 欢迎下载使用。

知识点01光的衍射
1．定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象．
2．衍射图象：衍射时产生的明暗条纹或光环．
3．单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹．
4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环．
5．泊松亮斑：障碍物的衍射现象．在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．
6．衍射光栅
(1)结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．
(2)衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
知识点02各种衍射图样
1．单缝衍射图样
(1)中央条纹最亮、越向两边越暗，条纹间距不等．越靠外，条纹间距越小．
(2)缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹的亮度降低．
(3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关．入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大．
(4)用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮．
2．圆孔衍射图样
(1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小．
(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．
(3)用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大．
(4)白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环．
(5)只有圆孔足够小时才能得到明显的衍射图样，在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗．
3．不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑)
(1)中央是亮斑．
(2)泊松亮斑图样的亮环或暗环的距离随着圆板半径的增大而减小，而且背景是明亮的．
知识点03单缝衍射与双缝干涉
1. 单缝衍射与双缝干涉的比较
2.对单缝衍射和双缝干涉的三点提醒
(1)单缝衍射可以理解为若干个光源的干涉，从而理解条纹相间排列．
(2)光波的波长变大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大．
(3)复色光的衍射或干涉图样，可认为是各单色光单独衍射或干涉所成图样的叠加．
解题大招
大招01对衍射现象的理解
(1)衍射现象是否明显方面：入射光波长越大，障碍物、小孔和狭缝的尺寸越小，衍射现象越明显。
(2)衍射条纹的亮度方面：小孔和狭缝的尺寸越小，衍射条纹的亮度越小。
大招02理解并牢记各种衍射图样的特征
(1)对于单缝衍射条纹的特征用十二个字概括：“中宽边窄”“中亮边暗”“中白边彩”．其中“中白边彩”只适合于白光光源．
(2)各种衍射图样的形状不同，但图样的分布规律、影响因素都是类似的．
大招03区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的；而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的条纹变窄。
(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小；而单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗。
题型分类
题型01 单缝衍射
【例1】(多选)如图(a)所示为单缝衍射示意图，如图(b)所示为甲、乙两束单色光分别通过同一装置形成的单缝衍射图样，下列说法正确的是( )
A．在同种均匀介质中，甲光的波长较长
B．在同种均匀介质中，甲光的传播速度较大
C．用同一装置做双缝干涉实验时，在同一光屏上乙光的亮条纹总数更多
D．当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时，有可能乙光不发生全反射而甲光发生全反射
解析：选ABC 经过同一单缝，波长越长的光产生的衍射图样中央亮纹越宽，条纹间隔越大，由题图(b)可知，甲光的中央亮纹宽，则甲光的波长较长，故A正确；依据f＝eq \f(c,λ)可知，甲光的频率较小，则甲光的折射率较小，根据v＝eq \f(c,n)知，在同种均匀介质中，甲光的传播速度比乙光的大，故B正确；由Δx＝eq \f(L,d)λ可知，甲光的干涉条纹间距大，则在同一光屏上甲光的亮条纹的总数少，乙光的亮条纹总数更多，故C正确；由sin C＝eq \f(1,n)可知，甲光发生的全反射临界角较大，相比乙而言，不容易发生全反射，故D错误。
【变式1-1】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．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
【变式1-2】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
题型02 单缝衍射与双缝干涉的综合
【例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
解析：选B 双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹。双缝干涉条纹的宽度(即相邻亮、暗条纹间距)Δx＝eq \f(l,d)λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应于红光和蓝光。而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，2、4分别对应于紫光和黄光。综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确。
【变式2-1】在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是( )
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
【变式2-2】(多选)关于衍射，下列说法正确的是( )
A．光的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
题型03 小孔衍射
【例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、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
答案 D
解析 当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏上首先出现的是三角形光斑，之后随着孔的继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑，随着孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现明暗相间的衍射条纹，最后随孔的闭合而全部消失，所以只有D正确．
【变式3-1】(多选)下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断中，准确无误的是( )
A．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”
B．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样
C．丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样
D．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样
【变式3-2】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
题型04 泊松亮斑
【例4】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”)．
答案 衍射 波动说
解析 圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，一定不是光的直线传播现象造成的，是光在传播过程中绕过障碍物形成的现象，属于光的衍射，衍射是波的特性，所以这一实验支持了光的波动说．
【变式4-1】（多选）关于光的衍射现象，下列说法中正确的是（ ）
A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C．光照到不透明小圆盘上，其影中心出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射现象
【变式4-2】一束激光照在一个很小的圆盘上，在屏上观察到如图所示的图样，在影的中心有一个亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”．下列说法正确的是（ ）
A．圆盘中心有个小孔，这是光的衍射现象
B．圆盘中心是不透光的，这是光的衍射现象
C．圆盘中心有个小孔，这是光的干涉现象
D．圆盘中心是不透光的，这是光的干涉现象
题型05 金属丝衍射与多缝、多孔衍射
【例5】(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
答案 AD
解析 由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射现象，当抽制的丝变细的时候，丝的直径较接近激光的波长，条纹间距就大，A、D对．
【变式5-1】抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激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（ ）
A．这里应用的是光的衍射现象
B．这里应用的是光的直线传播性
C．这里应用的是光的干涉现象
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
【变式5-2】（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
题型06 光的衍射与生活
【例6】(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
答案 BD
解析 根据光发生明显衍射的条件，雾霾天气时，只有波长较长、频率较小的一部分光发生衍射绕过空气中的颗粒物到达地面，选项A、C错误，B、D正确.
【变式6-1】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
【变式6-2】点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是（ ）
A．光的反射 B．光强太小
C．光的干涉，通过剃须刀片中央的孔直进 D．光的衍射
题型07综合问题
【例7】(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
答案 BD
解析 由题图可知b光的折射程度较大，可知水对b光的折射率较大，根据sin C＝eq \f(1,n)可知，从同种介质中斜射入空气发生全反射时，b光的临界角小于a光的临界角，选项A错误；根据v＝eq \f(c,n)可知，在同种介质中传播，a光传播速度大于b光传播速度，选项B正确；b光的折射率较大，则b光波长较短，根据Δx＝eq \f(l,d)λ可知，相同条件的双缝干涉实验中，b光的相邻亮条纹间距比a光的相邻亮条纹间距小，选项C错误；b光波长较短，则通过同一狭缝，a光的衍射现象比b光的衍射现象更明显，选项D正确.
【变式7-1】以下说法中正确的有( )
A．阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的衍射现象
B．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的
C．一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象
D．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这说明了光是一种波
E．“未见其人先闻其声”说明声波有衍射现象而光波没有衍射现象
【变式7-2】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( )
分层训练
【基础过关】
1．下列四幅图中形成原理与其他三幅图不同的是（ ）
A．B．
C．D．
2．关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（ ）
A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的
B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的
D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的折射引起的
3．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立且前下方又弥漫云雾时，会在前下方的云雾上看到一个外红内紫的彩色光环，这是一种奇特的自然现象。当阳光照射较厚的云层时，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射光在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象。下述现象与“彩色光环”现象成因相同的是（ ）
A．雨后的彩虹
B．透过两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，可以看到彩色条纹
C．路面上的油膜在阳光下呈现彩色
D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑
4．关于以下三幅图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲是光的衍射图样，乙是光的干涉图样
B．双缝干涉实验中，波长越长亮条纹越窄
C．从图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凹处
D．从图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出Q为凹处
5．抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激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（ ）
A．这里应用的是光的干涉现象
B．这里应用的是光的偏振现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
D．用蓝色激光比红色激光得到的条纹更宽
6．光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，紫光的波长为390nm，下列说法正确的是（ ）
A．深紫外线在真空中的传播速度大于紫光的速度
B．深紫外线进入液体中，传播速度变小
C．深紫外线进入液体中，频率更大
D．深紫外线比紫光更容易发生明显衍射
7．下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，单色光在被检测厚玻璃板的上下表面反射后发生干涉
B．图乙中，声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小
C．图丙中，使摆球A先摆动，则摆动后B球的周期比C球的周期大
D．图丁是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
8．光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．紫外线由空气进入液体后频率升高
B．紫外线在液体和空气中传播相等的距离，在液体中所需的时间更短
C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率
D．紫外线在液体中的波长比在空气中的波长短
9．有时我们能观察到日晕现象，如图甲所示，日晕是当太阳光线在卷层云中的冰晶折射时而产生的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的两种单色光。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大
C．分别用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较窄
D．b光比a光更容易发生明显衍射现象
10．线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理是。利用单缝衍射实验装置可以测量金属的线膨胀系数。右图是该实验的装置示意图，挡光片固定，挡光片放置在待测金属棒上端，让激光通过、间的平直狭缝后在光屏上形成衍射图样。已知中央亮条纹宽度、单缝宽度、光的波长、缝到屏的距离，满足关系式。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．激光通过狭缝后在光屏上可以形成明暗相间的等距条纹
B．其他实验条件不变，使用频率更大的激光，中央亮条纹宽度变大
C．其他实验条件不变，对金属棒加温，中央亮条纹宽度变大
D．其他实验条件不变，增大光屏到狭缝的距离，中央亮条纹宽度变小
11．（多选）如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样（图中阴影部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（ ）
A．图乙是光的衍射图样，图丙是光的双缝干涉图样
B．遮住一条狭缝，仅减小另一狭缝的宽度，图丙中亮条纹宽度将增加
C．照射双缝时，仅增加L，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大
D．照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是亮条纹
12．（多选）如图所示是指纹识别原理图，它利用了光学棱镜的全反射特性。在指纹谷线（凹部）处入射光在棱镜界面发生全反射；在指纹脊线（凸部）处入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方。这样就在指纹模块上形成了明暗相间的图像。下列说法正确的有（ ）
A．从指纹谷线处反射的光线更亮一些
B．产生的明暗相间指纹图像是由于光的干涉造成的
C．手机贴膜后再进行指纹识别，反射光的频率将发生变化
D．手指湿润后识别率降低，是因为明暗条纹的亮度对比下降了
13．（多选）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图像中物理现象的描述，正确的是（ ）
A．图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
B．图乙是双金属温度计，双金属片由内外两条金属片叠合而成，由图可知外侧金属片线膨胀系数大于内侧金属片
C．图丙是利用光的干涉来检查样板平整度的实验，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越密集
D．图丁称“泊松亮斑”，为光通过小圆孔后出现的衍射图像
14．如图（a）所示为光分别通过狭缝、正方形孔与圆孔后产生的衍射图样（缝和孔的形状标于各图的右下方）。当光通过正六边形孔时，会在光屏上产生如图（b）所示的衍射图样。根据图（a）中提供的信息，分析说明产生图（b）衍射图样的原因。
15．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。
【能力提升】
1．下列关于光的现象说法正确的是（ ）
A．水面上漂着的油膜呈彩色，是光的折射现象
B．相机镜头上的增透膜，利用了光的偏振
C．泊松亮斑现象是光的衍射现象，说明光具有波动性
D．雨后天空出现的彩虹，是光的干涉现象
2．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分离成a、b、c三束单色光，将这三束光分别照射到相同的金属板上，b光照射在金属板上有光电子放出，则可知（ ）
A．a光照射在金属板上一定不放出光电子
B．c光照射在金属板上一定放出光电子
C．三束单色光中a光在三棱镜中传播的速度最小
D．若三束单色光照射到相同的单缝，则a光的衍射条纹最窄
3．如图所示，一定强度的激光（含有两种频率的复色光）沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，经过玻璃砖后有A、B、C三束光射出，下列说法正确的有（ ）
A．B光穿过玻璃砖所用的时间比C光穿过玻璃砖所用的时间长
B．入射光的入射角从0开始增大，B光比C光先消失
C．B光比C光更容易发生衍射现象
D．用同一装置做双缝干涉实验时，用B光要比用C光条纹间距小
4．如图所示，ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率比b光的频率大
B．b光比a光更容易发生明显的衍射现象
C．在真空中，a光的传播速度比b光的传播速度大
D．在棱镜中，a光的传播速度比b光的传播速度大
5．一列波源位于坐标原点的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻（时刻）的波形图如图所示，质点P的平衡位置为，0~1.0s内质点P通过的路程为40cm，下列说法正确的是（ ）
A．时刻质点P沿y轴正方向振动
B．0~0.5s内质点P的速度逐渐减小
C．该波遇到尺寸为4m的障碍物时能发生明显的衍射现象
D．该简谐波的传播速度为2m/s
6．关于下列四幅图所示的光现象说法正确的是（ ）
A．图甲是光的双缝干涉原理图，若只减小挡扳上狭缝S1、S2间的距离d，则屏上两相邻亮条纹的中心间距将增大
B．图乙中光能在光导纤维内通过全反射进行传播，是因为光导纤维内芯的折射率比外套的折射率小
C．图丙中肥皂膜上的条纹是由光的衍射形成的，利用这一原理可以制成相机镜头的增透膜
D．图丁中的明暗相间的条纹是由光的双缝干涉形成的，中央为亮条纹，最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄
7．某三棱镜的横截面为等腰三角形，∠A=120°，AB边长为2L，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于BC方向照射到AB边的中点O，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，a单色光从O点入射后的折射光平行于AC，已知光在真空中传播速度为c（不考虑AC面的反射）。下列说法正确的是（ ）
A．在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b小
B．单色光a在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足
C．若用单色光a、b分别通过同一单缝进行衍射，单色光b的中央亮纹更宽
D．单色光a无法从三棱镜底面射出
8．如图所示，挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭健，当用单色光垂直照射狭缝时，与挡板平行的光屏上出现图①所示的条纹，下列说法正确的是（ ）
A．若将其中任意一条狭缝挡住，光屏上的条纹将由图样①变为图样②
B．若增大两狭缝之间的距离，光屏上的条纹将由图样①变化为图样③
C．若改用频率更大的单色光，光屏上的条纹将由图样①变化为图样④
D．若增大挡板与光屏之间的距离，光屏上的条纹将由图样①变化为图样④
9．地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为a，b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，下列说法正确的是（ ）
A．b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B．经同一障碍物时，b光比a光衍射现象更明显
C．光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
10．2023年12月11日，国家重大科技基础设施——高能同步辐射光源（HEPS）储存环正式完成主体设备安装。高能同步辐射光源建成后将成为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，可用于探测物质的微观结构。如图所示，HEPS主体装置主要由电子加速器和光束线站两大部分组成，电子加速器又包含直线加速器、增强器、储存环。直线加速器可以将电子能量加速到，增强器可以再次将电子能量加速到。电子束在储存环的不同位置通过弯转磁铁或者各种插件时就会沿着偏转轨道的切线方向，释放出稳定、高能量、高亮度的同步辐射光，其波长范围涵盖了红外、可见光、紫外和射线（波长范围约为，对应能量范围约为）等。光束线站是同步辐射光的应用场所，这里有各种实验仪器，满足各式各样的科研需求。其中射线波段表现尤为优异，因此我们也可以将HEPS看作是一个巨大的光机。由以上信息与所学知识可知，以下说法正确的是（ ）
A．蛋白质分子的线度约为，能用同步辐射光得到其衍射图样
B．同步辐射源于电子运动，与机械振动产生机械波的原理相同
C．HEPS辐射光谱中包含红外线、可见光、紫外线以及射线，这些射线的波长依次变长，穿透能力依次减弱
D．电子在直线加速器中可以通过电场力加速，在增强器中可以通过洛伦兹力加速
11．（多选）为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水中有一点光源S，能同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域内只有b光，中间小圆内为复色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．观察到的光源S的位置比实际位置浅一些
D．通过相同的单缝，a光的衍射现象比b光更明显
12．（多选）如图所示，一束复色光从等边三棱镜的边中点D射入，入射光线与水平面夹角为30°，最后色散成两种单色光从边射出，打在右侧白纸上，上方为a光，下方为b光，其中a光的出射位置为边中点E，下列说法中正确的是（ ）
A．经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象
B．a光在真空中的传播速度大于b光
C．若a、b光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
D．该复色光若垂直方向从A、D两点间入射，则a光不能从边射出
13．（多选）雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹．如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（ ）
A．a光线是红光，b光线是紫光
B．遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射
C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长
D．增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴表面射出
14．如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片．
(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系．
(2)试说明照片(4)中中央条纹的颜色及成因．
15．如图所示为某种测量液体折射率装置的俯视图，该实验装置外侧是边长为L的正方体，过正方体中心O、垂直上下两面放置—衍射光栅，激光束垂直光栅平面打到O点，未加入液体时，零级衍射光束打在后壁上的点，一级衍射光束打到a点；加入液体后，一级衍射光束打到b点．已知，，衍射光栅一级衍射光束满足，其中d为光栅常数，i为衍射角（衍射光束与原光束传播方向的夹角），为光的波长，光在真空中的速度为c，求：
（1）液体对激光的折射率；
（2）加入液体后，光从发出到打到b点所需的时间。

单缝衍射
双缝干涉
不
同
点
产生条件
只要狭缝足够窄，任何光都能发生
频率相同的两列光波相遇叠加
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
中央条纹最亮，两边最暗
条纹清晰，亮度基本相等
相同点
成因
都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果
意义
都是波特有的现象，表明光是一种波