2023魯科版新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)同步練習(xí)-第3節(jié) 光的衍射

第3節(jié)光的衍射

基礎(chǔ)過關(guān)練

題組一光的衍射的理解

1.（多選）對(duì)光的衍射現(xiàn)象的定性分析中，正確的是（）

A.光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象

B.衍射圖樣是光波相互疊加的結(jié)果

C.光的衍射現(xiàn)象為光的波動(dòng)說提供了有力的證據(jù)

D.光的衍射現(xiàn)象完全否定了光的直線傳播結(jié)論

2.觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí),把縫寬由0.2mm逐漸增大到0.8mm,看到的現(xiàn)象是（）

A.衍射條紋的間距逐漸變小,衍射現(xiàn)象逐漸不明顯

B.衍射條紋的間距逐漸變大,衍射現(xiàn)象越來越明顯

C.衍射條紋的間距不變,只是亮度增強(qiáng)

D.以上現(xiàn)象都不會(huì)發(fā)生

3.（2020浙江期末）在觀察光衍射的實(shí)驗(yàn)中,分別觀察到如圖甲、乙所示清晰的明暗相間圖樣,圖中黑線為暗

紋。那么障礙物應(yīng)是（）

甲乙

Λ.乙圖對(duì)應(yīng)的是很小的不透明圓板

B.甲圖對(duì)應(yīng)的是很大的不透明圓板

C.乙圖對(duì)應(yīng)的是中間有大圓孔的不透明擋板

D.甲圖對(duì)應(yīng)的是中間有小三角形孔的不透明擋板

4.（多選）沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的天氣現(xiàn)象,發(fā)生沙塵暴時(shí)能見度只有十幾米,天氣變黃

變暗,這是由于這種情況下（）

A.只有波長(zhǎng)較短的一部分光才能到達(dá)地面

B.只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面

C.只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面

D.只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面

題組二單縫衍射與雙縫干涉

5.關(guān)于光的干涉和衍射現(xiàn)象,下列說法正確的是（）

Λ.光的干涉現(xiàn)象遵循波的疊加原理,衍射現(xiàn)象不遵循波的疊加原理

B.白光的干涉條紋是彩色的,衍射條紋是黑白相間的

C.光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性,光的衍射現(xiàn)象不能說明這一點(diǎn)

D.光的干涉和衍射現(xiàn)象都是光波疊加的結(jié)果

6.（多選）如圖所示為紅光或紫光通過雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣,則（）

πmπmππππ

甲乙

ΠΓIΠIIiniII

丙丁

A.甲為紅光的衍射圖樣

B.乙為紫光的干涉圖樣

C.丙為紅光的衍射圖樣

D.丁為紫光的干涉圖樣

7.（2020福建三明第二中學(xué)月考）如圖所示,a表示單縫,b表示雙縫,用某單色光分別照射豎直放置的單縫和

雙縫,在縫后較遠(yuǎn)位置豎直放置的光屏上可以觀察到明暗相間的條紋（圖中陰影表示亮條紋），則（）

?IllllIllll

abc（I

A.圖c表示單縫衍射條紋,圖d表示雙縫干涉條紋

B.單縫S越寬,越容易觀察到對(duì)應(yīng)的明暗條紋

C.雙縫間距離越小,對(duì)應(yīng)條紋間距越大

D.照射雙縫的單色光波長(zhǎng)越短,對(duì)應(yīng)條紋間距越大

8.（2021福建三明期末）單色光通過四種元件產(chǎn)生的明暗條紋圖樣如圖所示，以下說法正確的是（）

m∏∏]HZH

甲雙縫圖樣乙單縫圖樣

丙圓孔圖樣丁圓盤圖樣

(泊松亮斑)

A.甲、乙圖為干涉圖樣,丙、丁圖為衍射圖樣

B.其他條件不變,單色光的波長(zhǎng)越大，甲圖中條紋間距越大

C.其他條件不變,單縫越寬，乙圖中中央亮紋越寬

D.其他條件不變,圓孔尺寸越大,丙圖中圖樣現(xiàn)象越明顯

9.某同學(xué)自己動(dòng)手制作如圖1所示的裝置觀察光的干涉現(xiàn)象,其中A為單縫屏,B為雙縫屏,整個(gè)裝置放于一

暗箱中，實(shí)驗(yàn)過程如下：

(1)該同學(xué)用一束太陽光照射A屏?xí)r,屏C上沒有出現(xiàn)干涉條紋;移去B后,在屏上出現(xiàn)不等間距條紋,此條紋

是由于產(chǎn)生的。

⑵移去A后，遮住縫Sl與縫Sz中的任一個(gè),C上均出現(xiàn)一窄亮斑，出現(xiàn)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因

是o

(3)若光通過縫Sl或縫&后在C上依次出現(xiàn)如圖2甲、乙、丙、丁所示條紋,說明了什么？

乙丙

圖2

10.分析以下現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:

(1)通過盛水的玻璃杯,在適當(dāng)?shù)慕嵌?可看到彩色光;

(2)菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色;

(3)隔著帳?？催h(yuǎn)處的燈,見到燈周圍輻射彩色的光芒;

(4)光線照在花布上,可以看見花布上的圖樣。

答案全解全析

第3節(jié)光的衍射

基礎(chǔ)過關(guān)練

1.ABC根據(jù)光的衍射現(xiàn)象的定義可知選項(xiàng)A正確;衍射圖樣中有亮、暗條紋,這是光波相互疊加的結(jié)果,加

強(qiáng)區(qū)為亮條紋,減弱區(qū)為暗條紋,選項(xiàng)B正確；因?yàn)檠苌涫遣ㄌ赜械默F(xiàn)象,所以光的衍射現(xiàn)象為光的波動(dòng)說提

供了有力證據(jù),選項(xiàng)C正確；當(dāng)障礙物較大時(shí),光的衍射很弱,光幾乎沿直線傳播,即光的直線傳播只是特殊情

況下的近似,與光的衍射現(xiàn)象并不矛盾,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

2.A在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫寬度越小,衍射現(xiàn)象越明顯,衍射條紋越寬,條紋間距也越大,本題是將縫調(diào)寬,

現(xiàn)象相反,故選項(xiàng)A正確,B、C、D錯(cuò)誤。

3.A比較甲、乙兩圖,它們的背景不同，甲圖的背景為黑色陰影,說明障礙物應(yīng)是很大的不透明擋板，中間透

光并且有衍射圖樣，說明擋板的中間有小圓孔；乙圖的背景為白色,說明周圍沒有障礙物，中間有圓形陰影，

并且周圍有衍射圖樣,說明中間存在很小的不透明圓板，乙圖正中央的小亮點(diǎn)是泊松亮斑,可知A項(xiàng)正確,B、

C、D錯(cuò)誤.

4.BD根據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件,發(fā)生沙塵暴時(shí),只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光線能到達(dá)地面,據(jù)λ5知,到達(dá)

地面的光是頻率較小的部分。故選B、I)。

5.D光的干涉現(xiàn)象和光的衍射現(xiàn)象都是光波疊加的結(jié)果，兩者都表明光是一種波，白光的干涉條紋和衍射

條紋都是彩色的,只是條紋間距特點(diǎn)及亮度特點(diǎn)不同而己。故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。

6.BC單色光通過雙縫時(shí)形成的干涉圖樣為等間距的條紋,而通過單縫時(shí)形成的衍射圖樣是中間寬、兩邊窄

的條紋,因此甲、乙為干涉圖樣,而丙、丁為衍射圖樣。由于紅光的波長(zhǎng)較長(zhǎng),干涉圖樣中相鄰條紋間距較大，

衍射圖樣中中央亮紋較寬，而紫光的波長(zhǎng)較短,干涉圖樣中相鄰條紋間距較小,衍射圖樣中中央亮紋較窄，因

此選項(xiàng)B、C正確。

擴(kuò)展提升

(1)光波的波長(zhǎng)增大,衍射條紋、干涉條紋的寬度都變大。

(2)復(fù)色光的衍射或干涉圖樣,可看成各單色光單獨(dú)衍射或干涉所形成圖樣的疊加。

7.C根據(jù)單縫衍射條紋間距不等,而雙縫干涉條紋間距相等,則知題圖C表示雙縫干涉條紋,題圖d表示單

縫衍射條紋,故A錯(cuò)誤;根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，單縫S越窄,越容易觀察到對(duì)應(yīng)的明暗條紋,故B

錯(cuò)誤;在雙縫干涉中，干涉條紋的間距由公式可得，條紋間距與波長(zhǎng)入、雙縫與屏之間的距離1成

正比,與雙縫間的距離d成反比，故C正確,D錯(cuò)誤。

8.B甲圖中，條紋等間距，為單色光的雙縫干涉圖樣；乙圖中，條紋間距不等，為單色光的單縫衍射圖樣；丙

為單色光通過小圓孔的衍射圖樣;丁圖為單色光照射到小圓盤上,在小圓盤后面光屏上形成的衍射圖樣,故A

錯(cuò)誤。根據(jù)干涉條紋間距公式?y=lλ知,其他條件不變,單色光的波長(zhǎng)越大，圖甲中條紋間距越大，故B正

確。其他條件不變,單縫越寬，乙圖中中央亮紋越窄,故C錯(cuò)誤。其他條件不變,圓孔尺寸越大,丙圖中圖樣現(xiàn)

象越不明顯,故D錯(cuò)誤。故選B。

9.答案(1)光的衍射(2)雙縫￡、&太寬

(3)縫Sl或縫S,越來越窄

解析(1)移去B后只剩下單縫,故發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象形成不等間距的條紋,故該條紋是由于光的衍射產(chǎn)生的。

(2)沒有出現(xiàn)明暗相間的條紋而只出現(xiàn)一個(gè)窄亮斑,說明衍射現(xiàn)象不明顯,故主要原因是雙縫S,>%太寬。

(3)從四張單縫衍射圖樣可以看出，從甲到丁,衍射現(xiàn)象越來越明顯,說明縫Sl或&越來越窄。

10.答案見解析