高中物理 第十三章 光 第5節(jié) 光的衍射課時(shí)作業(yè) 新人教版選修34

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1、 第十三章　第五節(jié) 光的衍射 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．如圖所示的四個(gè)圖形中哪個(gè)是著名的泊松亮斑的衍射圖樣(　B　) 解析：由泊松亮斑衍射圖樣特點(diǎn)可判選項(xiàng)B正確。 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　) 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(lái)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 解析：觀察衍射圖樣發(fā)現(xiàn)：狹縫的寬度逐漸變小，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋間距變大。本題是縫寬增大，所以選項(xiàng)A正確。 3．

2、在學(xué)習(xí)了光的衍射現(xiàn)象后，徐飛回家后自己設(shè)置了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個(gè)大小可以調(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓孔從較大調(diào)至完全閉合的過(guò)程中，他在屏上看到的現(xiàn)象是(　B　) A．先是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗 B．先是圓形亮區(qū)，再是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗 C．先是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗 D．先是圓環(huán)亮環(huán)，然后圓形亮區(qū)，最后完全黑暗 解析：在圓孔由大到小調(diào)節(jié)過(guò)程中，當(dāng)孔較大時(shí)，光沿直線傳播，在屏上得到圓形亮斑；當(dāng)孔的直徑減小到與光波的波長(zhǎng)相近時(shí)，產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象，屏上將出現(xiàn)明、暗相間的亮環(huán)，當(dāng)孔繼續(xù)減小到完全閉合，沒(méi)有光到達(dá)屏上時(shí)，屏上完全黑暗。 4．在觀察光的衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，通

3、過(guò)緊靠眼睛的卡尺測(cè)腳形成的狹縫，觀看遠(yuǎn)處的線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫)，可以看到(　C　) A．黑白相間的直條紋　 B．黑白相間的弧形條紋 C．彩色的直條紋　 D．彩色弧形條紋 解析：白熾燈發(fā)出的是復(fù)色光，其中各種色光的波長(zhǎng)不同，產(chǎn)生的衍射條紋間距不同，各單色光相互疊加，成為彩色直條紋。 5．關(guān)于衍射，下列說(shuō)法正確的是(　AB　) A．衍射現(xiàn)象中條紋的出現(xiàn)是光疊加后產(chǎn)生的結(jié)果 B．雙縫干涉中也存在衍射現(xiàn)象 C．一切波都很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D．影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí) 解析：衍射圖樣是復(fù)雜的光波的疊加現(xiàn)象，雙縫干涉中光通過(guò)二個(gè)狹縫時(shí)均發(fā)生衍射現(xiàn)

4、象，一般現(xiàn)象中既有干涉又有衍射。一切波都能發(fā)生衍射，但要發(fā)生明顯的衍射，需要滿足障礙物的尺寸小于或相當(dāng)于波長(zhǎng)的條件。 二、非選擇題 6．如圖所示，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將__減小___(選填“增大”“減小”或“不變”)；該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在__光的波長(zhǎng)比障礙物小得多___情況下，光才可以看成是沿直線傳播的。 解析：當(dāng)縫寬d增大時(shí)，Δx減小，當(dāng)光的波長(zhǎng)比障礙物小得多時(shí)，光的衍射現(xiàn)象不明顯，光將沿直線傳播。 7．分析以下現(xiàn)象產(chǎn)生的原因： (1)通過(guò)盛水的玻璃杯，在適當(dāng)?shù)慕嵌龋煽吹讲噬猓? (2)

5、菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色； (3)隔著帳?？催h(yuǎn)處的燈，見(jiàn)到燈周?chē)椛洳噬墓饷ⅲ? (4)光線照在花布上，可以看見(jiàn)花布上的圖樣。 解析：(1)白光通過(guò)盛水的玻璃杯發(fā)生折射，在適當(dāng)?shù)慕嵌?，各色光分離較大，可看到彩色光。 (2)光經(jīng)過(guò)菜湯上油膜的前后兩個(gè)表面發(fā)生反射，兩列反射光波相互疊加，產(chǎn)生干涉條紋，因此菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色。 (3)遠(yuǎn)處燈發(fā)出的光經(jīng)過(guò)帳幔的縫隙，產(chǎn)生衍射，因此可見(jiàn)到燈周?chē)椛洳噬墓饷ⅰ? (4)光線照在花布上看見(jiàn)花布的圖樣，是由于光的反射與吸收的結(jié)果。花布是由各種顏色的花紋組成的，當(dāng)白光照在花布上時(shí)紅色花紋反射紅光，吸收其他顏色的光，這樣我們?cè)谠撐恢弥豢吹郊t色。同理可以看

6、到各種花紋反射的顏色。這樣可以看到花布的圖樣。 能力提升 一、選擇題(1、2題為單選題，3、4題為多選題) 1．關(guān)于光的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　D　) A．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．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(shuō)明光具有波動(dòng)性，光的衍射現(xiàn)象不能說(shuō)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 解析：從成因分析，光的干涉現(xiàn)象、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，故A、C錯(cuò)，D正確。從條紋特點(diǎn)看，雖然條紋寬度、間距方面兩者有所區(qū)別，但單色光的干涉條紋、衍射條紋都是明(由單色光的顏

7、色決定)暗相間的，白光的干涉條紋、衍射條紋都是彩色的，故B錯(cuò)。 2．(成都市2016年高三模擬)如圖所示的四種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)。則在下面的四個(gè)圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是(　B　) A．紅　黃　藍(lán)　紫　 B．紅　紫　藍(lán)　黃 C．藍(lán)　紫　紅　黃　 D．藍(lán)　黃　紅　紫 解析：從圖樣可以看出從左數(shù)第1、3個(gè)圖為干涉圖樣，由Δx＝λ可知，從左數(shù)第1個(gè)圖為紅光的干涉圖樣，第3個(gè)圖為藍(lán)光的干涉圖樣；第2、4個(gè)圖為衍射圖樣，且第4個(gè)圖衍射明顯，故第4個(gè)圖應(yīng)為黃光的衍射

8、圖樣，故選B。 3．關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說(shuō)法正確的是(　AC　) A．紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋 B．白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋 C．光照到不透光小圓盤(pán)上出現(xiàn)泊松亮斑，說(shuō)明發(fā)生了衍射 D．光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說(shuō)明光沿直線傳播，不存在光的衍射 解析：?jiǎn)紊庹盏姜M縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是亮暗相間的直條紋。白光的衍射圖樣是彩色條紋。光照到不透明圓盤(pán)上，在其陰影處出現(xiàn)亮點(diǎn)，是衍射現(xiàn)象。光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，D項(xiàng)中屏上大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的，不能認(rèn)為不存在衍射現(xiàn)象。 4．在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是(　ACD　) A．將入射光由

9、黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄 B．使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄 C．換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射，衍射條紋間距變寬 D．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬 解析：當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，即偏離直線傳播的路徑越遠(yuǎn)，條紋間距也越大；當(dāng)光的波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋間距越大；光的波長(zhǎng)一定、單縫寬度也一定時(shí)，若增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會(huì)變寬，故選項(xiàng)A、C、D正確。 二、非選擇題 5．如圖所示，甲、乙兩圖是單色光分別入射到兩圓孔形成的圖象，由圖判斷甲是光的__衍射___(選填“干涉”或“衍射”)圖象。圖甲所對(duì)應(yīng)的圓孔孔徑__小于___(選

10、填“大于”、“小于”或“等于”)圖乙所對(duì)應(yīng)的圓孔孔徑。 解析：圖甲所示，單色光通過(guò)小孔出現(xiàn)明暗相間且寬度不等的條紋，這是光的衍射現(xiàn)象。圖乙是個(gè)圓亮斑，說(shuō)明光沿直線傳播，沒(méi)有發(fā)生衍射，圖乙所對(duì)應(yīng)的圓孔孔徑遠(yuǎn)大于單色光的波長(zhǎng)，也大于發(fā)生衍射現(xiàn)象的圖甲所對(duì)應(yīng)的圓孔孔徑。 6．某同學(xué)自己動(dòng)手制作如圖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)裝置位于一暗箱中，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下： (1)該同學(xué)用一束太陽(yáng)光照射A屏?xí)r，屏C上沒(méi)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__光的衍射___產(chǎn)生的。 (2)移去A后，遮住縫S1或縫S2中的任一個(gè)，C上均出現(xiàn)一窄亮斑

11、。出現(xiàn)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因是__雙縫S1、S2太寬___。 解析：(1)移去B后只剩下單縫，故發(fā)生單縫衍射形成條紋，故此條紋是由于光的衍射產(chǎn)生的。 (2)沒(méi)有出現(xiàn)條紋而只出現(xiàn)一個(gè)窄亮斑，說(shuō)明衍射現(xiàn)象不明顯，故主要原因是雙縫S1、S2太寬。 7．如圖所示是通過(guò)游標(biāo)卡尺兩測(cè)量腳間的狹縫觀察白熾燈線光源時(shí)所拍下的四張照片。 (1)試通過(guò)圖樣分析四張照片對(duì)應(yīng)的兩測(cè)量腳間的寬度大小關(guān)系。 (2)試說(shuō)明照片(4)中中央條紋的顏色及成因。 解析：(1)從四張照片的單縫衍射圖樣可以看出，由圖(1)到圖(4)，衍射現(xiàn)象越來(lái)越明顯，說(shuō)明兩測(cè)量腳間的狹縫越來(lái)越小，因此由圖(1)到圖(4)四張照片對(duì)應(yīng)的兩測(cè)量腳間的寬度越來(lái)越小。 (2)圖(4)中中央條紋的顏色為白色，因?yàn)楦鞣N色光在屏中央均為亮條紋，七色光疊加后，中央條紋即為白色。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375