高中物理5 光的衍射练习

第5节 光的衍射

1.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D.光的衍射

答案：

解析：这是由于光在刀片边缘处产生衍射现象，在阴影边缘部分有光线到达，从而使其影子的边缘轮廓变得模糊不清， 正确。

2.如图所示是通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个图像。当狭缝宽度从 逐渐变小时，所看到的四个图像的顺序是(      )

A. B.

C. D.

答案：

解析：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近甚至比波长更小时即能发生明显的衍射现象。显然狭缝宽度 远大于光的波长，故不能发生明显的衍射现象，根据光的直线传播原理，此时我们看到的应该是条纹状的光斑，即图像 ，随狭缝的宽度的减小，光斑的宽度逐渐减小，在发生明显衍射前看到图像b；当发生明显衍射时，随着狭缝的宽度逐渐变小，衍射条纹的间距逐渐变大，而条纹间距较小的是 ，条纹间距较大的是 ，所以先观察到 ，再观察到 。综上所述，当狭缝宽度从 逐渐变小时，我们依次看到的四个图像的顺序是 ， 正确。

3.观察单缝衍射现象时，把缝宽由 逐渐增大到 ，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

答案：

解析：由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越大，衍射现象越不明显，衍射条纹越窄，条纹间距也越小， 正确， 、 、 错误。

4.用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是(      )

A.用小圆盘时中央是暗的，用小孔时中央是亮的

B.用小圆盘时中央是亮的，用小孔时中央是暗的

C.中央均为亮点的同心圆条纹

D.中央均为暗点的同心圆条纹

答案：

解析：小孔或小圆盘的衍射图样，都是一系列明暗相间的圆形衍射条纹，这些条纹是一系列同心圆，且中央均为亮点，故 正确。

5.（多选）关于衍射光栅，下列说法正确的是(      )

A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的

B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类

C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝

D.透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝

答案： ; ;

解析：衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的，分为透射光栅和反射光栅两类，对于透射光栅来说，当光照到刻痕上时，由于光发生漫反射而不太透光，未刻痕的部分相当于透光的狭缝，故 、 、 正确， 错误。

6.关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是(      )

A.光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理

B.白光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的

C.光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点

D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果

答案：

解析：光的干涉现象和光的衍射现象都是波的特有现象，都是光波叠加的结果；从条纹特点看，虽然在条纹宽度、间距方面有所区别，但单色光的干涉条纹、衍射条纹都是明暗相间的，白光的干涉条纹、衍射条纹都是彩色的， 正确， 、 、 错误。

素养提升练

7.（多选）如图 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部分Ⅰ和Ⅱ；接着再做操作2：用不透明的挡板挡住 缝。若两块滤光片一块是红色，一块是蓝色，红光波长大于蓝光波长，则(      )

A.完成操作1后，光屏上出现的是图 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 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 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 图案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹

答案： ;

解析：题图 中的条纹为等间距明暗相间条纹，是干涉图样，再根据条纹宽度的有关因素分析即可。题图 为中间最宽且不等间距明暗相间条纹，是衍射条纹，再根据条纹宽度的有关因素进行分析即可。操作1是双缝干涉实验，故条纹间距相等，光屏上出现题图 图案，由图案知甲的波长大于乙的波长，故甲为红色条纹，乙为蓝色条纹， 正确；操作2是单缝衍射，条纹间距不相等，光屏上为题图 图案，再结合波长关系可知 正确。

8.如图所示的甲、乙、丙、丁图形中，属于著名的泊松亮斑的衍射图样和单缝衍射图样的分别是(      )

A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁

答案：

解析：甲图是有泊松亮斑的衍射图样，乙图是圆孔衍射图样，丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样， 正确， 、 、 错误。

9.（多选）抽制细丝时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，则(      )

A.这是利用光的干涉现象

B.这是利用光的衍射现象

C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了

D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了

答案： ;

解析：当障碍物的尺寸与波的波长相当或小于波的波长时，会发生明显的衍射现象，该装置利用了光的衍射现象；如果屏上条纹变宽，表明细丝变细，故 、 正确。

10.如图所示， 、 两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果有相同的折射角。下列说法正确的是(      )

A.b光在该介质中的折射率比 光的大

B.做单缝衍射实验时，若其他条件相同，用b光产生的中央亮条纹要比用 光产生的中央亮条纹宽

C.用 光更易观测到泊松亮斑

D.做双缝干涉实验时，若其他条件相同，用 光产生的干涉图样中的条纹间距要比用 光产生的条纹间距大

答案：

解析：由光路图可知， 光偏折程度较大，故其在该介质中的折射率较大，频率较大，波长较短； 光偏折程度较小，在该介质中的折射率较小，波长较长，易发生衍射，故用 光更易观测到泊松亮斑， 、 错误。做单缝衍射实验时，若其他条件相同，波长越长，中央亮条纹越宽，所以用 光产生的中央亮条纹较宽， 正确。做双缝干涉实验时，若其他条件相同，用 光产生的干涉图样中的条纹间距较大， 错误。