2021学年第四章 光5 光的衍射同步达标检测题

2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册同步课时作业 （25）光的衍射

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

2.单色光源发出的光经一狭缝,照射到光屏上,可观察到的图样是下列的(   )

A.  B.

C.  D.

3.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的直线传播结论

4.关于光的衍射现象,下列说法不正确的是(   )

A.衍射条纹是光波相互叠加的结果
B.光的衍射现象是光在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物继续传播的现象
C.光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论
D.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据

5.在单缝衍射实验中,下列说法不正确的是(   )

A.将入射光由黄光换成绿光,衍射条纹间距变窄
B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄
C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽
D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽

6.如图所示，四个图是不同的单色光采用相同装置形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是(   )

A.是光的干涉图样

B.是光的干涉图样

C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短

D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短

7.单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系，和双缝干涉实验中所产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系相同。利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数，线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量。下图是实验的示意图，挡光片A固定，挡光片B固定在待测金属棒上端，间形成平直的狭缝，激光通过狭缝，在光屏上形成衍射图样，温度升高，金属棒膨胀使得狭缝宽度发生变化，衍射图样也随之发生变化。在激光波长已知的情况下，通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度，可算出狭缝宽度及变化，进而计算出金属的线膨胀系数。下列说法正确的是(   )

A.使用的激光波长越短，其他实验条件不变，中央亮条纹宽度越宽

B.相同实验条件下，金属的膨胀量越大，中央亮条纹宽度越窄

C.相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明金属膨胀量越大

D.狭缝到光屏距离越大，其他实验条件相同，测得金属的线膨胀系数越大

8.(多选)关于光的衍射现象,下面说法正确的是(   )

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.光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑,说明发生了衍射

D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿直线传播,不存在光的衍射

9.(多选)平行光照射单缝,观察单缝衍射现象,下列说法正确的是(   )

A.缝越窄,衍射现象越明显 B.缝越宽,衍射现象越明显

C.照射光的频率越高,衍射现象越明显 D.照射光的频率越低,衍射现象越明显

10.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图所示,观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以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

11.如图所示是通过游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽灯光源时所拍下的四张照片，这四张照片表明了光通过狭缝后形成的图样。从照片甲到丁的图样分析可知，游标卡尺两测脚间的宽度由_______变_______（均选填“大”或“小”），照片丁中央条纹的颜色应是_______色。

12.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）在利用游标卡尺两脚之间形成的狭缝观察光的衍射总结出的以下几点中，正确的说法是_____________。

A.衍射条纹与狭缝平行

B.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关，狭缝越窄，衍射条纹越窄

C.衍射条纹的间距与光的波长有关，光的波长越长，衍射条纹越宽

D.衍射条纹的间距与光的频率有关，光的频率越大，衍射条纹越宽

答案以及解析

1.答案：A

解析：观察衍射图样发现：狭缝的宽度逐渐变小，衍射现象越明显，衍射条纹间距变大。本题是缝宽增大,所以选项A正确。

2.答案：A

解析：单色光源经过单缝产生衍射现象，图样的中间是亮而宽的明纹， 两边是明暗相间较窄的条纹，故只有A符合。

3.答案：D

解析：衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，所以选项A、B、C正确。光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物小的多的情况 下，光才看做沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，所以选项D错误。

4.答案：C

解析：衍射与干涉一样,都是光波叠加产生的,只不过干涉是两个相干光源发出的光进行叠加,而衍射是同一个光源的不同部分发出的光进行叠加,所以A正确;选项B实际上就是衍射现象的概念,显然正确;光的衍射现象并没有否定光的直线传播,光的直线传播就是明显衍射条件不能满足时的情况,C错误;衍射是波所特有的现象,而光的衍射现象正好证明光是一种波,D正确。故选C。

5.答案：B

解析：当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明兄,条纹间距也越宽,A、C正确;当光的波长一定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显, 条纹间距越宽,B错误;光的波长一定、单缝宽度也一定时,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距也会变宽,D正确。

6.答案：A

解析：干涉图样的条纹等间距，故A正确，B错误；无论是干涉还是衍射，形成的条纹间距大的波长长，故CD错误。

7.答案：C

解析：使用的激光波长越短，其他实验条件不变，中央亮条纹宽度越窄，故A错误；相同实验条件下，金属的膨胀量越大，即狭缝越窄，那么中央亮条纹宽度越宽，故B错误；相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明狭缝宽度变化量越大，说明金属膨胀量越大，故C正确；测得的金属的线膨胀系数仅与狭缝的大小有关，与狭缝到光屏的距离无关，故D错误。

8.答案：AC

解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹。白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。

9.答案：AD

解析：根据发生明显衍射的条件，障碍物或孔的尺寸与光的波长相比差不多或比光的波长小时,能发生明显的衍射。故A正确、B错。光的频率越低，波长越大，对于相同障碍物，衍射越明显，故C错、D正确。

10.答案：AD

解析：若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小,衍射现象较明显,即当丝越细时,屏上条纹越宽,故选项A、D正确。

11.答案：大；小；白

解析：光在直线传播情况下，缝宽变窄，光屏上亮条纹变窄，从照片甲到照片乙就是这种情况；照片丙中已发生了明显的衍射现象，说明从照片乙到照片丙，窄缝进一步变窄；从照片丙到照片丁可见衍射条纹变多，中央亮条纹变宽，说明窄缝更窄。因此，从照片甲到照片丁，游标卡尺两测脚间的宽度由大变小。由于入射光是白光，因此衍射条纹的中央亮条纹是白色的，其两侧是彩色的条纹。

12.答案：（1）0.25 mm

（2）AC

解析：（1）游标卡尺的游标尺为20分度，其精度为，读数=固定刻度+可动刻度=。（2）由光的衍射现象可知，衍射条纹与狭缝平行，A正确；衍射现象明显与否与缝宽和光波长有关，狭缝越窄，光波长越长，现象越明显，故B错误，C正确；由知，频率越高则光波长越短，衍射现象越不明显，故D错误。