新教材高中物理第四章光第5節(jié)光的衍射作業(yè)含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGEPAGE4第5節(jié)光的衍射1.點光源照在一個剃須刀片上，在屏上形成了它的影子，其邊緣較為模糊，原因是()A.光的反射B.光強太小C.光的干涉D.光的衍射答案：D解析：這是由于光在刀片邊緣處產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，在陰影邊緣部分有光線到達，從而使其影子的邊緣輪廓變得模糊不清，D正確。2.如圖所示是通過用兩個刀片組成的寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫觀察日光燈光源時所看到的四個圖像。當狹縫寬度從1.8mm逐漸變小時，所看到的四個圖像的順序是()A.abcdB.dcbaC.bacdD.badc答案：A解析：當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近甚至比波長更小時即能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。顯然狹縫寬度1.8mm遠大于光的波長，故不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，根據(jù)光的直線傳播原理，此時我們看到的應(yīng)該是條紋狀的光斑，即圖像a，隨狹縫的寬度的減小，光斑的寬度逐漸減小，在發(fā)生明顯衍射前看到圖像b；當發(fā)生明顯衍射時，隨著狹縫的寬度逐漸變小，衍射條紋的間距逐漸變大，而條紋間距較小的是c，條紋間距較大的是d，所以先觀察到c，再觀察到d。綜上所述，當狹縫寬度從1.8mm逐漸變小時，我們依次看到的四個圖像的順序是abcd，A正確。3.觀察單縫衍射現(xiàn)象時，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D.以上現(xiàn)象都不會發(fā)生答案：A解析：由單縫衍射實驗的調(diào)整與觀察可知，狹縫寬度越大，衍射現(xiàn)象越不明顯，衍射條紋越窄，條紋間距也越小，A正確，B、C、D錯誤。4.用單色光通過小圓盤與小圓孔做衍射實驗時，在光屏上得到衍射圖樣，它們的特點是()A.用小圓盤時中央是暗的，用小孔時中央是亮的B.用小圓盤時中央是亮的，用小孔時中央是暗的C.中央均為亮點的同心圓條紋D.中央均為暗點的同心圓條紋答案：C解析：小孔或小圓盤的衍射圖樣，都是一系列明暗相間的圓形衍射條紋，這些條紋是一系列同心圓，且中央均為亮點，故C正確。5.（多選）關(guān)于衍射光柵，下列說法正確的是()A.衍射光柵是由許多等寬度的狹縫組成的B.衍射光柵分為透射光柵和反射光柵兩類C.透射光柵中刻痕的部分相當于透光的狹縫D.透射光柵中未刻痕的部分相當于透光的狹縫答案：A;B;D解析：衍射光柵是由許多等寬度的狹縫組成的，分為透射光柵和反射光柵兩類，對于透射光柵來說，當光照到刻痕上時，由于光發(fā)生漫反射而不太透光，未刻痕的部分相當于透光的狹縫，故A、B、D正確，C錯誤。6.關(guān)于光的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是()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.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)象說明光具有波動性，光的衍射現(xiàn)象不能說明這一點D.光的干涉和衍射現(xiàn)象都是光波疊加的結(jié)果答案：D解析：光的干涉現(xiàn)象和光的衍射現(xiàn)象都是波的特有現(xiàn)象，都是光波疊加的結(jié)果；從條紋特點看，雖然在條紋寬度、間距方面有所區(qū)別，但單色光的干涉條紋、衍射條紋都是明暗相間的，白光的干涉條紋、衍射條紋都是彩色的，D正確，A、B、C錯誤。素養(yǎng)提升練7.（多選）如圖(a)所示是做雙縫干涉實驗的示意圖。先做操作1：用兩塊不同顏色的濾光片分別擋住雙縫屏上下兩半部分Ⅰ和Ⅱ；接著再做操作2：用不透明的擋板擋住b縫。若兩塊濾光片一塊是紅色，一塊是藍色，紅光波長大于藍光波長，則()A.完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案，且甲是紅色條紋，乙是藍色條紋B.完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案，且丙是藍色條紋，丁是紅色條紋C.完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案，且甲是藍色條紋，乙是紅色條紋D.完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案，且丙是紅色條紋，丁是藍色條紋答案：A;D解析：題圖(b)中的條紋為等間距明暗相間條紋，是干涉圖樣，再根據(jù)條紋寬度的有關(guān)因素分析即可。題圖(c)為中間最寬且不等間距明暗相間條紋，是衍射條紋，再根據(jù)條紋寬度的有關(guān)因素進行分析即可。操作1是雙縫干涉實驗，故條紋間距相等，光屏上出現(xiàn)題圖(b)圖案，由圖案知甲的波長大于乙的波長，故甲為紅色條紋，乙為藍色條紋，A正確；操作2是單縫衍射，條紋間距不相等，光屏上為題圖(c)圖案，再結(jié)合波長關(guān)系可知D正確。8.如圖所示的甲、乙、丙、丁圖形中，屬于著名的泊松亮斑的衍射圖樣和單縫衍射圖樣的分別是()A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁答案：A解析：甲圖是有泊松亮斑的衍射圖樣，乙圖是圓孔衍射圖樣，丙圖是單縫衍射圖樣，丁圖是雙縫干涉圖樣，A正確，B、C、D錯誤。9.（多選）抽制細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，激光束越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同，則()A.這是利用光的干涉現(xiàn)象B.這是利用光的衍射現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲粗了D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲細了答案：B;D解析：當障礙物的尺寸與波的波長相當或小于波的波長時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，該裝置利用了光的衍射現(xiàn)象；如果屏上條紋變寬，表明細絲變細，故B、D正確。10.如圖所示，a、b兩束光以不同的入射角由介質(zhì)射向空氣，結(jié)果有相同的折射角。下列說法正確的是()A.b光在該介質(zhì)中的折射率比a光的大B.做單縫衍射實驗時，若其他條件相同，用b光產(chǎn)生的中央亮條紋要比用a光產(chǎn)生的中央亮條紋寬C.用a光更易觀測到泊松亮斑D.做雙縫干涉實驗時，若其他條件相同，用a光產(chǎn)生的干涉圖樣中的條紋間距要比用b光產(chǎn)生的條紋間距大答案：B解析：由光路圖可知，a光偏折程度較大，故其在該介質(zhì)中的折射率較大，頻率較大，波長較短；b光偏折程度較小，在該介質(zhì)中的折射率較小