高中物理-光的衍射练习题
光的衍射习题(附答案)1
光的衍射（附答案）一．填空题1.波长λ=500nm（1nm=109m）的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹．今测得屏幕上中央明条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为3m．2.在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光（λ1≈589nm）中央明纹宽度为4.0mm，则λ2≈442nm（1nm=109m）的蓝紫色光的中央明纹宽度为3.0mm．3.8mm，则4.时，衍射光谱中第±4,±8,…5.6.f7.8.9.λ210.X11.λ1的第一级衍射极小与λ2的第二级衍射极小相重合，试问：(1)这两种波长之间有何关系？(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合？解：(1)由单缝衍射暗纹公式得a sinθ1=1λ1a sinθ2=2λ2=θ2,sinθ1=sinθ2由题意可知θ1代入上式可得λ1=2λ2(2)a sinθ1=k1λ1=2k1λ2(k1=1,2,…)sinθ1=2k1λ2/aa sinθ2=k2λ2(k2=1,2,…)sinθ2=2k2λ2/a=2k1，则θ1=θ2，即λ1的任一k1级极小都有λ2的2k1级极小与之重合．若k212.在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a=0.100mm，平行光垂直如射在单缝上，波长λ=500nm，会聚透镜的焦距f=1.00m．求中央亮纹旁的第一个亮纹的宽度Δx．解：单缝衍射第1个暗纹条件和位置坐标x1为a sinθ1=λ13.9m）．已(1)(2)所以x1=fλ1/ax2=fλ2/a则两个第一级明纹之间距为Δx=x2?x1=fΔλ/a=0.27cm1(2)由光栅衍射主极大的公式d sinφ1=kλ1=1λ1d sinφ2=kλ2=1λ2且有sinφ=tanφ=x/f=x2?x1=fΔλ/a=1.8cm所以Δx114.一双缝缝距d=0.40mm，两缝宽度都是a=0.080mm，用波长为λ=480nm（1nm=109m）的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距f=2.0m的透镜．求：(1)在透镜焦平面的屏上，双缝干涉条纹的间距l；(2)在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉数目N和相应的级数．解：双缝干涉条纹15.(1)(2)λ'=510.3nm(2)a+b=3λ/sinφ=2041.4nmφ'=arcsin(2×400/2041.4)nm(λ=400nm)2φ''=arcsin(2×760/2041.4)nm(λ=760nm)2''?φ2'=25°白光第二级光谱的张角Δφ=φ216.一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光栅有两种波长的光，λ1=440nm，λ2=660nm．实验发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍射角φ=60°的方向上，求此光栅的光栅常数d．解：由光栅衍射主极大公式得d sinφ=kλ11d sinφ2=kλ2===当两谱线重合时有φ1=φ2即====两谱线第二次重合即是=，k1=6，k2=4由光栅公式可知d sin60°=6λ1∴d==3.05×103mm17.将一束波长λ=589nm（1nm=109m）的平行钠光垂直入射在1厘米内有5000条刻痕的平面衍射(1)(2)18.30°，且第三级是缺级．(1)光栅常数(a+b)等于多少？(2)透光缝可能的最小宽度a等于多少？(3)在选定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角–<φ<范围内可能观察到的全部主极大的级次．解：(1)由光栅衍射的主极大公式得a+b==2.4×104cm(2)若第三级不缺级，则由光栅公式得(a+b)sinφ'=3λ由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，φ'方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得a sinφ'=λa==8.0×103cm(3)(a+b)sinφ=kλ（主极大）a sinφ=k'λ（单缝衍射极小）(k'=1,2,3,…)因此k=3,6,9,…缺级；又∵k max==4，∴实际呈现出的是k=0,±1,±2级明纹（k=±4在π/2处不可见）．19.在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为，若视觉感受最灵敏的光波长为λ=480nm（1nm=109m），试问：(1)人眼最小分辨角是多大？(2)在教室的黑板上，画的等号两横线相距2mm，坐在距黑板10m处的同学能否看清？（要有计算过程）20.θ的两条谱λ2当k'=2时，a=d=×2.4μm=1.6μm21.某单色X射线以30°角掠射晶体表面时，在反射方向出现第一级极大；而另一单色X射线，波长为0.097nm，它在与晶体表面掠射角为60°时，出现第三级极大．试求第一束X射线的波长．解：设晶面间距为d，第一束X射线波长为λ1，掠射角θ1=30°，级次k1=1；另一束射线波长为λ2=0.097nm，掠射角θ2=60°，级次k2=3．根据布拉格公式：第一束2d sinθ1=k1λ1第二束2d sinθ2=k2λ2两式相除得λ==0.168nm．1。
5.3光的衍射基础训练(word版含答案)
5.3光的衍射基础训练2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册一、选择题（共15题）1．关于光现象的叙述，以下说法正确的是（）A．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的干涉B．雨后天空中出现的彩虹属于光的衍射C．通过捏紧的两只铅笔间的狭缝观看工作着的日光灯管，看到的彩色条纹，属于光的色散D．阳光照射下，树影中呈现的一个个小圆形光斑，属于光的衍射现象2．利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大3．如图所示，a、b两种单色光平行地射到平行板玻璃，经玻璃后射出的光线分别为a′、b′，两者间距变窄．下列说法正确的是A．光线a在玻璃中的折射率比光线b大B．光线a在玻璃中的传播速度比光线b小C．做双缝干涉实验时，用光线a产生的干涉条纹间距比b大D．光线b比a容易产生明显的衍射现象4．下列现象中属于光的衍射现象的是（）A．太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上形成彩色光带B．通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环C．油滴滴在潮湿水泥路面上形成油膜，在阳光照射下油膜上有一圈圈的彩色光环D．吹出的肥皂泡上出现彩色条纹5．关于光的现象，下列说法正确的是（）A．某单色光从真空射入普通玻璃，光线传播速度将增大B．光导纤维传输信号，应用了全反射原理C．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象D．在镜头前加装一个偏振片可以增强入射光的强度。
6．如图所示的四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）．则在下面四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（）A．红蓝紫黄B．红紫蓝黄C．紫黄蓝红D．黄紫红蓝7．唐代储光羲的《钓鱼湾》诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了（）A．光的反射B．光的折射C．光的干涉D．光的衍射8．下列说法正确的是（）A．汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”，就变得十分明亮，是利用了光的折射B．当波源与观察者相互远离时，波源的频率会减小C．只有狭缝宽度与波长相差不多或比波长小的情况下，才发生衍射现象D．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的干涉9．如图，a、b两图是由单色光分别入射到a圆孔和b圆孔形成的图像，由两图可以得出（）A．a图是衍射图像，a孔直径小于b孔直径B．a图是干涉图像，a孔直径大于b孔直径C．b图是衍射图像，a孔直径小于b孔直径D．b图是干涉图像，a孔直径大于b孔直径10．下列四种情形中，不属于干涉现象的是（）A．图1中激光通过双缝形成等距条纹B．图2中肥皂膜的彩色条纹C．图3中圆盘后呈现泊松亮斑D．图4中检查平面的平整程度11．下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．镀膜后，望远镜的镜头透入光的亮度增强D．海市蜃楼12．关于甲、乙、丙三个光学现象，下列说法正确的是（）甲：激光束通过双缝产生明暗条纹乙：单色光通过劈尖空气薄膜产生明暗条纹丙：激光束通过细丝产生明暗条纹A．三个现象中产生的明暗条纹均为干涉条纹B．甲中，双缝的间距越大，条纹间距越大C．乙中，若被检查平面上有个凹陷，此处对应条纹会向右凸出D．丙中，如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了13．下列说法正确的是（）A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D．树荫下的太阳光斑大多成圆形是因为光的衍射14．下列所示的图片、示意图或实验装置图大都来源于课本，则下列判断错误是（）A．甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头镀的一层膜是薄膜干涉的应用B．乙图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑C．丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，上方是蜃景，下方是景物D．丁图是衍射图像，其最明显的特征是条纹间距不等15．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光现象，下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色C．雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹D．通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹二、填空题（共4题）16．光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些________的条纹，中央条纹最________、最________，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越_________，亮度越________．17．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了_______的地方．这就是光的衍射现象。
高中物理 5. 光的衍射 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是A．中央均为亮点的同心圆形条纹B．中央均为暗点的同心圆形条纹C．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的2. 如图所示，光源S从水面下向真空斜射一束由红光和蓝光组成的复色光，在A 点分成a、b两束，则下列说法正确的是A．a光是蓝光B．射出水面前a光的传播速度大，射出水面后二者传播速度一样大C．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射D．b光比a光更容易发生衍射现象3. 在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上。
假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子（）A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处C．一定落在非暗纹处D．可能落在暗纹处4. 日出和日落时太阳看起来特别红，这是由于（）A．光的色散B．大气的全反射C．大气的折射D．红光的波长长5. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以氢原子发射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：光照到不透明的小圆盘上出现了泊松亮斑，这是光的偏振现象6. 下列说法正确的是（）A．“光纤通信”利用了全反射的原理B．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要浅C．光由光疏介质射入光密介质时，折射角大于入射角D．一切波都能发生干涉和衍射，但干涉和衍射不是波特有的现象7. 用下图甲所示的装置可以证明光具有波动性，在M处放置一个单缝或一个双缝后可以在光屏N上得到不同的图样，下列判断正确的是（）A．放置单缝，得到的是a的图样B．放置单缝，得到的是b的图样C．无论放置单缝还是双缝，得到的都是a的图样D．无论放置单缝还是双缝，得到的都是b的图样8. 如图所示，A、B两束可见光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线均由圆心O点沿OC方向射出，则（）A．A光的频率较小B．A光在玻璃砖中的速度较大C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，A光的干涉条纹间距较小D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，A光的衍射现象更明显9. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法错误的是（）A．图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象B．图乙医用内窥镜利用光的全反射现象C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野D．图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的10. 一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示下列说法正确的是A．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度B．在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距C．a、b光在涂层表面一定不会发生全反射D．在真空中，遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象11. 关于光的干涉和衍射现象，下列各种说法中正确的是（）A．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的色散现象B．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，是由于各种色光传播速度不同C．干涉和衍射的条纹都是明暗相间的，所以不能通过条纹来判断是干涉现象还是衍射现象D．光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果12. 单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图像是下图中() A．B．C．D．二、多选题(选择题)13. 下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断，下列正确的是（）A．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”B．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样C．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样D．丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样14. 光束l和光束2通过三棱镜的传播路径如图示．针对光束l和光束2，以下说法正确的有（）A．两束光束在棱镜中的传播时间相等B．两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束1发生全反射，那么光束2也一定发生全反射C．两束光在大气中传播遇到浮尘等小颗粒时，光束2的衍射比光束1明显D．通过同一实验装置观察两束光的双缝干涉条纹，光束l的条纹间距比光束2的大15. 关于波动，下列说法正确的是（）A．各种波均会发生偏振现象B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D．波不但可以传递能量，而且还可以传递信息三、解答题16. 如图（a）所示为光分别通过狭缝、正方形孔与圆孔后产生的衍射图样（缝和孔的形状标于各图的右下方）。
光的干涉 衍射试题(含答案)
光的干涉衍射试题（含答案）一、光的干涉衍射选择题1.增透膜的应用）关于光学镜头增透膜，以卞说法中正确的是（）A. 增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度B增透膜的厚度等于入射光在真空中波长町c.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的;4D. 因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色E. 涂有增透膜的镜头，进入的光线全部相互抵消，因此这种镜头的成像效果较好2.关于下列光学现象，正确的说法是（）A. 水中蓝光的传播速度比红光快B. 光从空气射入玻璃时可能发生全反射C. 在卅边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距较窄。
3.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时（）.A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D. 屏上无任何光亮4."牛顿坏"又称“牛顿圈”，如图甲所示。
牛顿坏的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面，下表面是球冠的凸面，其工作原理为"薄膜干涉"。
可以用来判断透镜表面曲率半径和液体折射率等。
把牛顿坏与玻璃面接触，在口光下或用白光照射时，可以看到明暗相间的彩色圆环；若用单色光照射，则会出现一些明暗相间的单色圆环，如图乙所示。
它们是由球面和被检测面上反射的光相互干涉而形成的条纹，这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关。
以下分析正确的是甲乙A. 圆坏的间距大小与球冠半径大小无关B. 球冠的半径越人，圆环的间距越小C. 若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的D. 被检测的面必须是平的5. 下列说法中正确的是oA. 光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变B. 对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同C. 雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现彖D. 光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象E. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理6. 把一个曲率半径很人的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平画上，让单色光从上方射入如图（甲），这时可以看到亮暗相间的同心圆如图（乙）.这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿坏，为了使同一级圆环的半径变大（例如从中心数起的第二道圆坏），则应（）人射光MHIH（甲）（乙、A. 将凸透镜的曲率半径变人B. 将凸透镜的曲率半径变小C. 改用波长更长的单色光照射D. 改用波长更短的单色光照射7. 图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查其平面的物体，C为入射光，图乙和图丙分别为两次观察到的干涉条纹，卞列说法正确的是一。
光的衍射习题(附答案)
光的衍射（附答案）一．填空题1.波长λ = 500 nm（1 nm = 109 m）的单色光垂直照射到宽度a = mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹．今测得屏幕上中央明条纹之间的距离为d = 12 mm，则凸透镜的焦距f 为3 m．2.在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光（λ1 ≈589 nm）中央明纹宽度为mm，则λ2 ≈ 442 nm（1 nm = 109 m）的蓝紫色光的中央明纹宽度为mm．3.平行单色光垂直入射在缝宽为a = mm的单缝上，缝后有焦距为f = 400 mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕．现测得屏幕上中央明纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm，则入射光的波长为500 nm（或5×104mm）．4.当一衍射光栅的不透光部分的宽度b与透光缝宽度a满足关系b = 3a 时，衍射光谱中第±4, ±8, …级谱线缺级．5.一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅，用平行钠光束与光栅平面法线成30°角入射，在屏幕上最多能看到第5级光谱．6.用波长为λ的单色平行红光垂直照射在光栅常数d = 2 μm（1 μm = 106 m）的光栅上，用焦距f= m的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与透镜主焦点的距离l = m，则可知该入射的红光波长λ=或633nm．7.一会聚透镜，直径为3 cm，焦距为20 cm．照射光波长550nm．为了可以分辨，两个远处的点状物体对透镜中心的张角必须不小于×105rad．这时在透镜焦平面上两个衍射图样中心间的距离不小于μm．8.钠黄光双线的两个波长分别是nm和nm（1 nm = 109 m），若平面衍射光栅能够在第二级光谱中分辨这两条谱线，光栅的缝数至少是500．9.用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上，波长为λ1 = 440 nm的第3级光谱线将与波长为λ2 =660 nm的第2级光谱线重叠（1 nm = 109 m）．10.X射线入射到晶格常数为d的晶体中，可能发生布拉格衍射的最大波长为2d．二．计算题11.在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长λ1和λ2，垂直入射于单缝上．假如λ1的第一级衍射极小与λ2的第二级衍射极小相重合，试问：(1) 这两种波长之间有何关系(2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合解：(1) 由单缝衍射暗纹公式得a sinθ1= 1 λ1 a sinθ2= 2 λ2由题意可知θ1= θ2, sinθ1= sinθ2代入上式可得λ1 = 2 λ2(2) a sinθ1= k1λ1=2 k1λ2(k1=1, 2, …)sinθ1= 2 k1λ2/ aa sinθ2= k2λ2(k2=1, 2, …)sinθ2= 2 k2λ2/ a若k2= 2 k1，则θ1= θ2，即λ1的任一k1级极小都有λ2的2 k1级极小与之重合．12.在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a = mm，平行光垂直如射在单缝上，波长λ= 500 nm，会聚透镜的焦距f= m．求中央亮纹旁的第一个亮纹的宽度Δx．解：单缝衍射第1个暗纹条件和位置坐标x1为a sinθ1= λx1 = f tanθ1≈ f sinθ1≈ f λ / a (∵θ1很小)单缝衍射第2个暗纹条件和位置坐标x2为a sinθ2 = 2 λx2 = f tanθ2≈ f sinθ2≈ 2 f λ / a (∵θ2很小)单缝衍射中央亮纹旁第一个亮纹的宽度Δx1 = x2x1≈ f (2 λ / a λ / a)= f λ / a=××107/×104) m=．13.在单缝夫琅禾费衍射中，垂直入射的光有两种波长，λ1 = 400 nm，λ2 = 760nm（1 nm = 109 m）．已知单缝宽度a = ×102 cm，透镜焦距f = 50 cm．(1)求两种光第一级衍射明纹中心间的距离．(2)若用光栅常数a= ×10-3cm的光栅替换单缝，其它条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离．解：(1) 由单缝衍射明纹公式可知a sinφ1= 12(2 k + 1)λ1 =12λ1（取k = 1）a sinφ2= 12(2 k + 1)λ2=32λ2tanφ1= x1/ f，tanφ2= x1/ f由于sinφ1≈ tanφ1，sinφ2≈ tanφ2所以x1= 32f λ1 /ax2= 32f λ2 /a则两个第一级明纹之间距为Δx1= x2x1= 32f Δλ/a = cm(2) 由光栅衍射主极大的公式d sinφ1= k λ1 = 1λ1d sinφ2= k λ2 = 1λ2且有sinφ = tanφ = x / f所以Δx1= x2x1 = fΔλ/a = cm14.一双缝缝距d = mm，两缝宽度都是a = mm，用波长为λ = 480 nm（1 nm =109 m）的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距f= m的透镜．求：(1) 在透镜焦平面的屏上，双缝干涉条纹的间距l；(2) 在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉数目N和相应的级数．解：双缝干涉条纹(1) 第k级亮纹条件：d sinθ = kλ第k级亮条纹位置：x1= f tanθ1≈ f sinθ1≈ k f λ / d相邻两亮纹的间距：Δx= x k +1x k = (k + 1) fλ / d k λ / d= f λ / d = ×103 m = mm(2) 单缝衍射第一暗纹：a sinθ1= λ单缝衍射中央亮纹半宽度：Δx= f tanθ1≈ f sinθ1≈ k f λ / d = 12 mm Δx0/ Δx = 5∴双缝干涉第±5级主极大缺级．∴在单缝衍射中央亮纹范围内，双缝干涉亮纹数目N = 9分别为k = 0, ±1, ±2, ±3, ±4级亮纹或根据d /a= 5指出双缝干涉缺第±5 级主极大，同样可得出结论。
人教版高中物理选修3-4同步练习：《光的衍射》（含答案）
人教版高中物理选修3-4同步练习：《光的衍射》（含答案）光的衍射同步练习一．选择题（每小题5分，共60分）1．对衍射现象的下述定性分析中，不正确的是（）A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象B．衍射花纹图样是光波互相叠加的结果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2．下列现象哪些是光的衍射产生的（）A，著名的泊松亮斑B．阳光下茂密树阴中地面上的圆形亮斑C．光照到细金属丝后在其后面屏上的阴影中间出现亮线D．阳光经凸透镜后形成的亮斑3.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样，那么障碍物应是(黑线为暗纹)（）A．很小的不透明的圆板B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板C．很大的不透明的圆板D．很大的中间有小圆孔的不透明的圆板4.点光源照射到一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清．产生的原因是（）A.光的反射B．光的折射C．光的干涉D．光的衍射5．关于衍射的下列说法中正确的是（）A．衍射现象中衍射花样的明暗条纹的出现是光干涉的结果B．双缝干涉中也存在着光的衍射现象C．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实D．一切波都可以产生衍射6.下列现象中能产生明显衍射现象的是（）A．光的波长比孔或障碍物的尺寸大B．光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比C．光的波长等于孔或障碍物的尺寸D．光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多7．一束平行单色光，通过双缝后，在屏上得到明暗相间的条纹，则（）A．相邻的明条纹或暗条纹的间距不等B.将双缝中某一缝挡住，则屏上一切条纹将消失，而出现一亮点C.将双缝中某一缝挡住，屏上出现间距不等的明、暗条纹D．将双缝中某一缝挡住，则屏上条纹与原来一样，只是亮度减半8．用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，正确的是（）A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D．单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹9.关于光的干涉和衍射现象，下面各种说法中正确的是（）A．光的干涉和衍射是相同的物理过程，只是干涉图样和衍射图样不同B．光的干涉只能用双缝，而光的衍射只能用单缝C．在双缝干涉过程中，也有衍射现象存在D．单缝衍射过程中也存在着干涉现象10.在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列哪些说法是正确的（）A.缝越窄，衍射现象越显著B.缝越宽，衍射现象越显著C.照射光的波长越长，衍射现象越显著D.照射光的频率越高，衍射现象越显著11.下列关于光的干涉和衍射的叙述中正确的是（）A．光的干涉和衍射都遵循光波的叠加原理B．光的干涉说明光的波动性，光的衍射说明光不是沿直线传播C．光的干涉呈黑白间隔条纹，光的衍射呈彩色条纹D．光的干涉遵循光波叠加原理，光的衍射不遵循这一原理12.下列哪些现象是光的衍射产生的（）A．阳光下茂密的树荫下地面上的圆形亮斑Ｂ．泊松亮斑C．点光源照到不透明物体上，在物体背后的光屏上形成的阴影的边缘部分模糊不清D．透过树叶的缝隙观看太阳呈现产生的光环。
高中物理-光的干涉 衍射测试题
高中物理-光的干涉衍射测试题一、光的干涉衍射选择题1．下列有说法正确的是（）A．太阳光下的小露珠看起来特别亮,因为发生了全反射.B．从紧贴的两块玻璃上方看到玻璃上有彩色的光是光的反射现象C．全息照相是利用了光的干涉原理，观看全息照片的时候，必须用激光照射.D．各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清.2．下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉3．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时()．A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮4．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则一下说法中正确的是（）A．a光的频率比b光大B．水对a光的折射率比b光大C．a光在水中的传播速度比b光大D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄5．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（）A．射出c板后的两束单色光与入射光不再平行B．射到Q点的光在玻璃中的折射率较大C．射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长D．若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距较小6．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面，得到三束光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若玻璃砖的上下表面足够宽，下列说法正确的是()A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光B．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率C．改变α角，光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行D．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹宽度大于光束Ⅲ的宽度7．关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是______________A．当波源与观测者相互靠近时，观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率B．在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹C．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近D．照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理E.电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长8．如图所示，一束由单色光a、b组成的复合光通过厚度均匀的平行玻璃板M后，在地面上投射出两个光斑A、B，玻璃板M与地面平行放置，A对应a光，B对应b光，下列说法正确的是( )A．用同一套装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光的大B．a光在玻璃板中传播的速度小于b光在玻璃板中传播的速度C．若增加玻璃板的厚度，则光斑右移D．若a光是氢原子从n＝3激发态跃迁到基态时辐射的光子，则b光可能是氢原子从n＝2激发态跃迁到基态时辐射的光子9．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为θ= 30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是（）A．该棱镜中对单色光a的折射率为3B．在棱镜中传播，a光的传播速度较大C．a光的频率一定大于b光的频率D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大10．两束平行的单色光a、b射向长方形玻璃砖，光从上面入射，恰从下表面重叠射出，如图所示，比较两束单色光，则下列说法正确的是______________．A．玻璃对a光的折射率比对b光的小B．在玻璃中，a光的传播速度比b光的大C．在玻璃砖的下表面上，a光可能发生全反射D．a、b光的波长均大于紫外线的波长，在真空中的速度均等于紫外线的传播速度E.a光与b光可能发生干涉11．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（）A．光源的像B．一片红光C．仍有条纹，但宽度发生了变化D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱12．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为13．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。
高考物理光的衍射专项练习附解析
高考物理光的衍射专项练习（附解析）高考物理光的衍射专项练习（附解析）1、在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列说法正确的是()A．缝越窄，衍射现象越显著B．缝越宽，衍射现象越显著C．照射光的波长越长，衍射现象越显著D．照射光的频率越高，衍射现象越显著答案解析：缝的宽度越接近光波的波长，衍射越显著，因缝越窄，越接近光的波长，故选项B错误，选项A正确；光波的波长越长，越接近缝的宽度，衍射越显著，选项C正确；光的频率越高，波长越小，衍射越不显著，选项D错误．答案：AC2、将一个大的不透明障碍物上的正三角形孔从边长10cm逐渐减小到零，让阳光从孔中通过，在障碍物后暗箱中的屏上可看到什么现象？答案解析：开始阶段，孔比较大，在屏上得到一个正三角形亮斑，如图甲所示。
随着孔的减小，亮斑也变小；孔再小，在亮斑周围出现一个亮度比较弱的圆，这是小孔成像，如图乙所示。
继续减小小孔的尺寸，在光屏上出现彩色的衍射图样，这时是明显的衍射现象；孔再小，光线再弱，直到什么也看不见。
3、如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片。
(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系。
(2)试说明照片(4)中中央条纹的颜色及成因。
答案解析：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图(1)到图(4)，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图(1)到图(4)四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。
(2)图(4)中中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均为亮条纹，七色光叠加后，中央条纹即为白色。
4、沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下()A．只有波长较短的一部分光才能到达地面B．只有波长较长的一部分光才能到达地面C．只有频率较大的一部分光才能到达地面D．只有频率较小的一部分光才能到达地面答案BD解析：据光明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝c/f知，到达地面的光是频率较小的部分。
(完整版)光的衍射习题(附答案)
光的衍射(附答案)一. 填空题1. 波长入=500 nm (1 nm = 10 -9m)的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹•今测得屏幕上中央明条纹之间的距离为 d = 12 mm，则凸透镜的焦距f为3_m .2. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光( 入〜589 nm )中央明纹宽度为4.0 mm，贝U k ~442 nm (1 nm = 10-9m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为3.0 mm .3. 平行单色光垂直入射在缝宽为a = 0.15 mm的单缝上，缝后有焦距为f = 400 mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm，则入射光的波长为500 nm (或5 X 410- mm).4. 当一衍射光栅的不透光部分的宽度b与透光缝宽度a满足关系b = 3 a时，衍射光谱中第±±…级谱线缺级.5. 一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅，用平行钠光束与光栅平面法线成30角入射，在屏幕上最多能看到第5级光谱.6. 用波长为入的单色平行红光垂直照射在光栅常数d = 2 pm (1 m = 10-6m)的光栅上，用焦距f = 0.500 m的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与透633nm.7. 一会聚透镜，直径为3 cm，焦距为20 cm .照射光波长550nm .为了可以分辨，两个远处的点状物体对透镜中心的张角必须不小于 2.24 x i0-5rad .这时在透镜焦平面上两个衍射图样中心间的距离不小于 4.47 m .8. 钠黄光双线的两个波长分别是589.00 nm和589.59 nm (1 nm = 10 -9m), 若平面衍射光栅能够在第二级光谱中分辨这两条谱线，光栅的缝数至少是500.9. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上，波长为21= 440 nm的第3级光谱线将与波长为2=660 nm的第2级光谱线重叠(1 nm = 10 -9m).10. X射线入射到晶格常数为d的晶体中，可能发生布拉格衍射的最大波长为2d.二.计算题11. 在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长入和2，垂直入射于单缝上.假如入的第一级衍射极小与2的第二级衍射极小相重合，试问：(1) 这两种波长之间有何关系？(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合？解：(1)由单缝衍射暗纹公式得a sin a= 1 入 a sin Q = 2 2由题意可知Q= Q, sin Q= sin &代入上式可得2= 2 2(2) a sin Q = k12=2 k12 (k1=1,2,…)sin Q = 2 k12/ aa sin &= k2 A (k2=1,2,…)sin(2= 2 k2 A/ a若k2= 2 k i,贝U e i= 即A的任一k i级极小都有A的2 k i级极小与之重合. 12. 在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a = 0.100 mm，平行光垂直如射在单缝上，波长A= 500 nm，会聚透镜的焦距f = 1.00 m .求中央亮纹旁的第一个亮纹的宽度A x.解：单缝衍射第1个暗纹条件和位置坐标X i为a sin d = AX1 = f tan d ~f sin d ~f A/ a (v d 很小)单缝衍射第2个暗纹条件和位置坐标X2为a sin d= 2 AX2 = f tan d ~f sin d~2 f A/ a (v d很小)单缝衍射中央亮纹旁第一个亮纹的宽度7 4A x1 = X2 - X1 ~f (2 A/ a - A a)= f A/ a= 1.00X5.00X10" /(1.00 X10" ) m=5.00mm .13. 在单缝夫琅禾费衍射中，垂直入射的光有两种波长，A= 400 nm，A= 760nm (1 nm = 10 "9m).已知单缝宽度a = 1.0 X10-2cm，透镜焦距f = 50 cm .(1) 求两种光第一级衍射明纹中心间的距离.(2) 若用光栅常数a = 1.0X10-3cm的光栅替换单缝，其它条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离.解：(1)由单缝衍射明纹公式可知1 1a sin$= (2 k + 1) A= 2 A (取k = 1)1 3a sin礎=^ (2 k + 1) A= ? Atan $ = x1 / f，tan 心=x1 / fsin 帀 ~tan 召，sin 血 ~tan 心由于3所以治=㊁f入/ a3x2= 2 f 入/ a则两个第一级明纹之间距为3A x1 = x2 - x1 = 2 f AA/ a = 0.27 cm(2)由光栅衍射主极大的公式d sin召=k入=1入d sin &= k A= 1 A且有sin © = tan ©二 x / f所以A x1= x2 - x1 = f A A/ a = 1.8 cm14. 一双缝缝距d = 0.40 mm，两缝宽度都是a = 0.080 mm，用波长为A= 480 nm (1nm = 10 "m)的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距 f = 2.0 m 的透镜.求：(1)在透镜焦平面的屏上，双缝干涉条纹的间距I; (2)在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉数目N和相应的级数.解：双缝干涉条纹(1)第k级亮纹条件：d sin B= k A第k 级亮条纹位置：X1= f tan 6 ~f sin d ~k f A/ d相邻两亮纹的间距：3A x= X k+1 - X k = (k + 1) f A d - k A/ d = f A/ d = 2.4 X10" m = 2.4 mm ⑵单缝衍射第一暗纹：a sin 6= A单缝衍射中央亮纹半宽度：A = f tan 6 ~f sin 6 ~k f A d = 12 mmA x0/ A x = 5•••双缝干涉第i5级主极大缺级.•••在单缝衍射中央亮纹范围内，双缝干涉亮纹数目N = 9分别为k = 0, ±,吃，±3, ±4级亮纹或根据d / a = 5指出双缝干涉缺第i5级主极大，同样可得出结论。
4.5 光的衍射(分层作业)(解析版)
第5节光的衍射一、光的衍射1．下列有关波的说法正确的是（）A．对于波的稳定干涉图样，减弱区的质点始终处于静止状态B．绳波的叠加满足运动的独立性原理，但叠加分开后不能保持叠加前的形状C．当障碍物的尺寸比波长大或者差不多时，能观察到明显衍射现象D．向行进中的汽车发射频率已知的超声波，反射回来后接收到的超声波频率会发生变化，由此可以测出车速【答案】D【详解】A．对于波的稳定干涉图样，减弱区的质点振动较弱，即振幅最小，但不一定始终处于静止状态，A错误；B．绳波的叠加满足运动的独立性原理，但叠加分开后仍能保持叠加前的形状，B错误；C．当障碍物的尺寸比波长小或者差不多时，能观察到明显衍射现象，C错误；D．向行进中的汽车发射频率已知的超声波，反射回来后接收到的超声波频率会发生变化，即根据多普勒效应可以测出车速，D正确。
故选D。
2．如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图像，从图像可知（）A．B侧水波是衍射波B．A侧波速与B侧波速相等C．减小挡板间距离，衍射波的波长将减小D．增大挡板间距离，衍射现象更明显【答案】B【详解】A．B侧水波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射，则A侧水波是衍射波，故A错误；B．同种机械波在相同介质中的传播速度相同，故B正确；C．减小挡板间距离，衍射现象会更明显，但是衍射波的波速不变，频率不变，故波长不变，故C错误；D．因为只有当挡板间距离跟波长差不多或者比波长更小时，衍射现象才明显，所以当增大挡板间距离时，衍射现象会更不明显，故D错误。
故选B。
3．如图，在大山后面的屋舍听广播（信号波长为1~100m）要比看电视（信号波长为1~3m）的效果好，这是由于（）A．广播信号更容易发生明显的衍射现象B．电视信号更容易发生明显的衍射现象C．广播信号更容易发生明显的干涉现象D．电视信号更容易发生明显的干涉现象【答案】A【详解】听广播效果更好，是因为广播信号的波长比电视信号的长，更容易绕到大山后面发生明显的衍射现象。
高中物理光的衍射 同步测试
高中物理光的衍射同步测试一、单选题（共9题；共18分）1.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样那么障碍物应是（黑线为暗纹）（）A. 很小的不透明的圆板B. 很大的中间有大圆孔的不透明的圆板C. 很大的不透明圆板D. 很大的中间有小圆孔的不透明圆板2.关于下列光学现象，说法正确的是（）A. 水中蓝光的传播速度比红光快B. 光从空气射入玻璃时可能发生全反射C. 摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性D. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽3.用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图象如图所示，该实验表明（）A. 光的本质是波B. 光的本质是粒子C. 光的能量在胶片上分布不均匀D. 光到达胶片上不同位置的概率相同4.一列水波穿过小孔产生衍射，衍射后的水波（）A. 波长增大B. 周期增大C. 频率减小D. 振幅减小5.对于光的衍射的定性分析，下列说法中不正确的是（）A. 只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象B. 光的衍射现象是光波相互叠加的结果C. 光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D. 光的衍射现象说明了光具有波动性6.在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是（）A. 换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变窄B. 换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽C. 使单缝宽度变小，衍射条纹的亮度降低、间距变窄D. 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄7.在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05m／s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（）A. l0cmB. 5cmC. d≥lcmD. d＜1cm8.下列说法正确的是（）A. 肥皂膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象造成的B. 根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场一定能产生变化的电场C. X射线在电场中能够发生偏转D. 波的频率与振源的频率不相同9.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. 光的衍射二、填空题（共3题；共7分）10.光产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长________或跟波长相差________．11.用一只小的白炽灯照亮一个中心带有圆孔的遮光板，如果圆孔的直径由1cm逐渐减小到零，则在遮光板后面的光屏上依次出现的现象，先是________，后是________，接着是________，最后是________．12.在红光、黄光、绿光、紫光中，最容易产生衍射现象的是________．三、解答题（共1题；共5分）13.利用发波水槽观察波的衍射现象时，看到了图示9所示的图样．为使现象更明显，可采用办法有那些？四、计算题（共1题；共5分）14.在“用游标卡尺观察光的衍射现象”实验中，调整卡尺两脚间狭缝距离、主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为多少？；若将卡尺两脚间狭缝宽度调整为0.3mm ，应使游标上第那条刻线与主尺上表示那个mm的刻度线重合？五、综合题（共2题；共25分）15.如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片。
(完整版)光的衍射习题(附答案)
光的衍射（附答案）一．填空题1.波长λ= 500 nm（1 nm = 10−9 m）的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹．今测得屏幕上中央明条纹之间的距离为d = 12 mm，则凸透镜的焦距f为3 m．2.在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光（λ1 ≈589 nm）中央明纹宽度为4.0 mm，则λ2 ≈ 442 nm（1 nm = 10−9 m）的蓝紫色光的中央明纹宽度为3.0 mm．3.平行单色光垂直入射在缝宽为a = 0.15 mm的单缝上，缝后有焦距为f = 400mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕．现测得屏幕上中央明纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm，则入射光的波长为500 nm（或5×10−4mm）．4.当一衍射光栅的不透光部分的宽度b与透光缝宽度a满足关系b = 3a 时，衍射光谱中第±4, ±8, …级谱线缺级．5.一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅，用平行钠光束与光栅平面法线成30°角入射，在屏幕上最多能看到第5级光谱．6.用波长为λ的单色平行红光垂直照射在光栅常数d = 2 μm（1 μm = 10−6 m）的光栅上，用焦距f= 0.500 m的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与透镜主焦点的距离l= 0.1667 m，则可知该入射的红光波长λ=632.6或633nm．7.一会聚透镜，直径为3 cm，焦距为20 cm．照射光波长550nm．为了可以分辨，两个远处的点状物体对透镜中心的张角必须不小于2.24×10−5rad．这时在透镜焦平面上两个衍射图样中心间的距离不小于4.47μm．8.钠黄光双线的两个波长分别是589.00 nm和589.59 nm（1 nm = 10−9 m），若平面衍射光栅能够在第二级光谱中分辨这两条谱线，光栅的缝数至少是500．9.用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上，波长为λ1 = 440 nm的第3级光谱线将与波长为λ2 =660 nm的第2级光谱线重叠（1 nm = 10−9 m）．10.X射线入射到晶格常数为d的晶体中，可能发生布拉格衍射的最大波长为2d．二．计算题11.在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长λ1和λ2，垂直入射于单缝上．假如λ1的第一级衍射极小与λ2的第二级衍射极小相重合，试问：(1) 这两种波长之间有何关系？(2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合？解：(1) 由单缝衍射暗纹公式得a sinθ1= 1 λ1a sinθ2= 2 λ2由题意可知θ1 = θ2, sinθ1= sinθ2代入上式可得λ1 = 2 λ2(2) a sinθ1= k1λ1=2 k1λ2(k1=1, 2, …)sinθ1= 2 k1λ2/ aa sinθ2= k2λ2(k2=1, 2, …)sinθ2= 2 k2λ2/ a若k2= 2 k1，则θ1= θ2，即λ1的任一k1级极小都有λ2的2 k1级极小与之重合．12.在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a = 0.100 mm，平行光垂直如射在单缝上，波长λ= 500 nm，会聚透镜的焦距f = 1.00 m．求中央亮纹旁的第一个亮纹的宽度Δx．解：单缝衍射第1个暗纹条件和位置坐标x1为a sinθ1= λx 1 = f tanθ1≈f sinθ1≈f λ/ a (∵θ1很小)单缝衍射第2个暗纹条件和位置坐标x2为a sinθ2 = 2 λx 2 = f tanθ2≈f sinθ2≈ 2 f λ/ a (∵θ2很小)单缝衍射中央亮纹旁第一个亮纹的宽度Δx1= x2− x1≈f (2 λ/ a −λ/ a)= f λ/ a=1.00×5.00×10−7/(1.00×10−4) m=5.00mm．13.在单缝夫琅禾费衍射中，垂直入射的光有两种波长，λ1 = 400 nm，λ2 = 760nm（1 nm = 10−9 m）．已知单缝宽度a = 1.0×10−2 cm，透镜焦距f = 50 cm．(1)求两种光第一级衍射明纹中心间的距离．(2)若用光栅常数a= 1.0×10-3cm的光栅替换单缝，其它条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离．解：(1) 由单缝衍射明纹公式可知a sinφ1=12(2 k + 1)λ1=12λ1（取k = 1）a sinφ2=12(2 k + 1)λ2=32λ2tanφ1= x1/ f，tanφ2= x1/ f由于 sin φ1 ≈ tan φ1，sin φ2 ≈ tan φ2 所以 x 1 = 32 f λ1 / ax 2 = 32f λ2 / a则两个第一级明纹之间距为Δx 1 = x 2 − x 1 = 32f Δλ / a = 0.27 cm(2) 由光栅衍射主极大的公式d sin φ1 = k λ1 = 1 λ1 d sin φ2 = k λ2 = 1 λ2且有sin φ = tan φ = x / f所以Δx 1 = x 2 − x 1 = f Δλ / a = 1.8 cm14. 一双缝缝距d = 0.40 mm ，两缝宽度都是a = 0.080 mm ，用波长为λ = 480 nm （1 nm = 10−9 m ）的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距f = 2.0 m 的透镜．求：(1) 在透镜焦平面的屏上，双缝干涉条纹的间距l ；(2) 在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉数目N 和相应的级数． 解：双缝干涉条纹(1) 第k 级亮纹条件：d sin θ = k λ第k 级亮条纹位置：x 1 = f tan θ1 ≈ f sin θ1 ≈ k f λ / d 相邻两亮纹的间距：Δx = x k +1 − x k = (k + 1) f λ / d − k λ / d = f λ / d = 2.4×10−3m = 2.4 mm(2) 单缝衍射第一暗纹：a sin θ1 = λ单缝衍射中央亮纹半宽度：Δx 0 = f tan θ1 ≈ f sin θ1 ≈ k f λ / d = 12 mm Δx 0 / Δx = 5∴ 双缝干涉第 ±5级主极大缺级．∴ 在单缝衍射中央亮纹范围内，双缝干涉亮纹数目N = 9 分别为k = 0, ±1, ±2, ±3, ±4级亮纹或根据d / a = 5指出双缝干涉缺第 ±5 级主极大，同样可得出结论。
高中物理-光的干涉 衍射测试题
高中物理-光的干涉衍射测试题一、光的干涉衍射选择题1．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2．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。
彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。
下列关于a光与b光的说法正确的是（）A．水滴对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长3．把一个上表面是平面下表面是凸面的凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方垂直射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹（）A．圆环状条纹是光经凸透镜上下两个玻璃表面之间反射引起的千涉造成的B．圆环状条纹是两个玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的C．如果将凸透镜的凸面曲率半径增大而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变大D．如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变小4．如图所示为用同一双缝干涉实验装置得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹，下列有关两种单色光的说法正确的是______。
A ．甲光的波长大于乙光的波长B ．甲光在真空中的传播速率大于乙光在真空中的传播速率C ．若甲光是黄光，乙光可能是红光D ．若两种单色光以相同的人射角进入同种介质，甲光的折射角较大E.若两种单色光都从玻璃射入空气，逐渐增大人射角，乙光的折射光线最先消失5．如图所示，一束复合光垂直玻璃砖界面进入球形气泡后分为a 、b 两种色光， 下列说法正确的是 ．A ．玻璃砖的气泡缺陷处显得更亮是光的全反射现象B ．a 光在玻璃中的传播速度比b 在玻璃中的传播速度大C ．a 光的频率比b 光的频率大D ．若保持复合光的方向不变仅将入射点上移，则a 光最先消失E.若让a 、b 二色光通过一双缝干涉装置，则a 光形成的干涉条纹的间距最大6．如图所示，波长为a λ和b λ的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a 和b ，则这两束光（ ）A ．照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能Ka Kb E E >B ．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距a b x x ∆>∆C ．在水中的传播速度a b v v <D ．光子动量a b p p <7．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象 （ ）A ．都是光的衍射现象B ．都是光的干涉现象C ．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象D ．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象8．如图所示，OO'是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是平行于OO'轴的两束不同单色细光束，a、b到OO'的距离相等，光屏MN与OO'垂直，左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑p，以下说法正确的是（）A．a在该玻璃体中的折射率比b的小B．a通过该玻璃体的时间比b短C．由该玻璃体进入空气时，a的临界角比b小D．a比b更容易发生衍射9．用a、b两种不同的单色光在相同条件下分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。
光的衍射与色散现象练习题
光的衍射与色散现象练习题在光学的世界里，光的衍射与色散现象是非常重要的知识点。
为了帮助大家更好地理解和掌握这两个概念，我们来一起做一些相关的练习题。
一、选择题1、下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A 雨后天空出现彩虹B 通过狭缝看日光灯，看到彩色条纹C 泊松亮斑D 阳光下肥皂泡上出现彩色条纹答案：BC解析：A 选项雨后天空出现彩虹是光的色散现象；B 选项通过狭缝看日光灯，看到彩色条纹，是光的衍射现象；C 选项泊松亮斑是光的衍射现象的有力证明；D 选项阳光下肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象。
2、对于光的衍射现象，下列说法正确的是（）A 只有障碍物或孔的尺寸很小的时候才会发生衍射现象B 衍射现象是光波叠加的结果C 光的衍射现象否定了光的直线传播规律D 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据答案：BD解析：A 选项，障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者跟光的波长相差不多时就会发生明显的衍射现象，但并不是只有尺寸很小的时候才会发生衍射，尺寸较大时也能发生衍射，只是不明显；B 选项，衍射现象是光波在传播过程中遇到障碍物或小孔时，光波发生叠加的结果；C 选项，光的衍射现象没有否定光的直线传播规律，只是说明光在一定条件下会偏离直线传播；D 选项，光的衍射现象表明光具有波动性，为光的波动说提供了有力的证据。
3、下列关于光的色散现象的说法中，正确的是（）A 光的色散现象是由于不同颜色的光在同种介质中的折射率不同B 白光通过三棱镜后，红光的偏折程度最大C 光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的D 光的色散现象可以用光的直线传播来解释答案：AC解析：A 选项，光的色散现象是由于不同颜色的光在同种介质中的折射率不同，导致折射时偏折程度不同；B 选项，白光通过三棱镜后，紫光的偏折程度最大；C 选项，光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的；D 选项，光的色散现象不能用光的直线传播来解释，而是由于光的折射和不同色光的折射率不同导致的。
高二物理光的衍射练习题
高二物理光的衍射练习题
光的衍射是光波通过绕过障碍物或通过细小孔洞时产生的现象。
在高中物理学习中，理解光的衍射是非常重要的。
下面是一些高二物理光的衍射练习题，帮助学生们巩固和提高对该概念的理解。
练习题一：
1. 什么是光的衍射？
2. 描述光线通过一个宽缝时产生的衍射现象。
3. 为什么宽缝衍射中出现的衍射现象比狭缝衍射中的要弱？
练习题二：
1. 描述单缝衍射实验的装置。
2. 当光波通过一个狭缝时，如何解释在屏幕上观察到的衍射图样？
3. 如果我们用一个更宽的狭缝来代替原来的狭缝，屏幕上的衍射图样会有什么变化？
练习题三：
1. 描述双缝衍射实验的装置。
2. 当光波通过双缝时，如何解释在屏幕上观察到的衍射图样？
3. 当双缝之间的距离增大时，屏幕上的衍射图样会有什么变化？
练习题四：
1. 描述光通过一个细小孔洞的现象。
2. 为什么光线通过一个较大的孔洞时不会产生衍射现象？
3. 如果我们使用一个比之前更小的孔洞，屏幕上的衍射图样会有什么变化？
练习题五：
1. 描述菲涅耳衍射实验的装置。
2. 如何解释菲涅耳衍射实验中观察到的环形亮暗相间的图样？
3. 当光源离屏幕逐渐远离时，图样会有什么变化？
以上是一些关于高二物理光的衍射的练习题。
希望通过这些题目的解答，能够加深学生对光的衍射现象的理解。
学生们可以通过实验和理论知识，探索并获得更深入的关于光的衍射的知识。
高中物理-光的干涉 衍射测试题
高中物理-光的干涉衍射测试题一、光的干涉衍射选择题1．下列说法正确的是( )A．全息照相利用了光的衍射现象B．声源远离观察者时，听到的声音变得低沉，是因为声源发出的声音的频率变低了C．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的D．人们所见到的“海市蜃楼”现象，只有光的折射2．下列说法正确的是（）A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹C．红光的光子能量比紫光光子能量大D．只有横波才能产生干涉现象3．如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是（）A．在水中a光折射率大于b光B．在水中a光的速度大于b光C．若a、b光由水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小D．分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光4．如图所示，一束可见光a从玻璃砖射向空气，分成b、c两束单色光。
单色光b和c相比较。
下列说法正确的是（）A．在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较大B．真空中b光的波长较小C．玻璃砖中b光的速度较小D．从玻璃射向空气发生全反射时，b光的临界角较小5．把一个上表面是平面下表面是凸面的凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方垂直射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹（）A．圆环状条纹是光经凸透镜上下两个玻璃表面之间反射引起的千涉造成的B．圆环状条纹是两个玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的C．如果将凸透镜的凸面曲率半径增大而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变大D．如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变小6．下图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面。
入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。
下列说法正确的是（）A．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹B．水滴对a光的临界角大于对b光的临界角C．在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．在水滴中，a光的波长小于b光的波长E.a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较小7．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是_____________A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射8．如图所示，a、b两束不同频率的单色光光束，分别从图示位置平行地由空气射向平静的湖面，湖底面水平且铺有反射材料，两束光经两次折射和一次反射后，一起从湖面O处射出。
高中物理【干涉、衍射】练习题
A．无影灯是利用光的衍射原理B．刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象C．水的视深比实际深度浅是光的全反射现象D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度E．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大5． (多选)下列说法正确的是( )A．只有当障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多，甚至比光的波长还小时，才能产生明显的光的衍射现象B．光的衍射现象说明了光具有波动性C．用单色平行光照射单缝，缝宽不变，照射光的波长越长，衍射现象越显著D．光的衍射现象和干涉现象否定了光的直线传播的结论E．在太阳光照射下，肥皂泡呈现彩色，这是光的衍射现象F．在城市交通中，用红灯表示禁止通行，这是因为红光更容易产生干涉6．(多选)下列说法正确的是( )A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的7．(多选)在以下各种说法中，正确的是( )A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同B．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场E．相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的8．(多选)下列说法正确的是( )A．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象B．在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同C．黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光的双缝干涉条纹间距D．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用9．在观察光的双缝干涉现象的实验中．(1)将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________．(填选项字母)(2)换用两缝间距离更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间距离不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________．(均填“变宽”“变窄”或“不变”)[技能提升练]10．(多选)如图所示为一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见细光束a、b，垂直于底边从空气射向玻璃，光路如图中所示，则下列说法正确的是( )A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光的大E．a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射11．(多选)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是( )答案1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，A正确；白光的衍射图样是彩色条纹，故B错误；光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象，故C正确；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，不能认为不存在光的衍射现象，D错误；与双缝干涉相似，增大单缝到屏的距离，衍射条纹变宽，故E正确．答案：ACE2解析：光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理，A错误．泊松亮斑是光的衍射现象，C错误．。
高中物理人教版(2019)选择性必修一 光的衍射 同步练习(含答案)
人教版（2019）选择性必修一 4.5 光的衍射同步练习一、单选题1．小明同学借助光传感器分别用红光和绿光（其他条件不变）做“双缝干涉实验”和“单缝衍射实验”，得到下列四幅光照强度分布图线。
其中红光单缝衍射光照强度分布图线是（）A．B．C．D．2．对光的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发生弯曲传播的现象B．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据C．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论3．下列现象是光衍射产生的（）A．天空中彩虹B．著名的泊松亮斑C．阳光经凸透镜后形成的亮斑D．阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑4．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）A ．甲图属于薄膜干涉，也被称为“牛顿环”B ．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度C ．丙图是双缝干涉原理图，若P 到1S 、2S 的路程差是半波长的奇数倍，则P 处是亮条纹D ．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹5．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光现象，下列现象中，属于光的衍射现象的是（ ）A ．雨后天空出现彩虹B ．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色C ．雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹D ．通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹6．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）A ．泊松亮斑是光的干涉现象B ．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理C ．肥皂泡泡在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象D ．杨氏双缝干涉实验中减小双缝间距，干涉条纹间距变小7．可见光在空气中波长范围是4 400A 到7 700A ，即4.4×10－4 mm 到7.7×10－4 mm ，下面关于光衍射条件的说法正确的是（ ）A ．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象B ．卡尺两脚间的狭缝在小到0.2 mm 以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象C ．卡尺两脚间的狭缝在小到0.4 mm 以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象D ．光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射8．下列说法正确的是（ ）A ．图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理B．图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样C．图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大D．图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的9．下列现象中属于衍射现象的是（）A．对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹B．马路上积水的油膜的彩色C．雨后天空出现彩虹D．肥皂膜上出现的彩色条纹10．沿x轴正方向传播的一列横波t=0时刻的波形如图所示，其波速为200 m/s，下列说法正确的是（）A．从t=0时刻开始，质点b比质点a先到达平衡位置B．从t=0时刻开始，经0.01 s质点a通过的路程为0.2 mC．从t=0时刻开始，经0.01 s质点a沿x轴正方向传播了2 mD．若该波传播过程中遇到宽约3 m的障碍物，能发生明显的衍射现象11．“垂钓绿湾春，春深杏花乱。
高中物理选修一光的衍射同步练习含答案
高中物理选修一光的衍射同步练习含答案卷I（选择题）一、选择题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分，）1. 下列说法正确的是（）A.在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关C.变化的电场能在其周围空间产生磁场D.拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度2. 下列现象中，属于光的衍射现象的是()A.通过一狭缝观察日光灯可看到彩色条纹B.日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹C.一束白光通过三棱镜形成彩色光带D.雨后天空出现彩虹3. 下列说法正确的是（）A.只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B.当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C.声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D.声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象4. 在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，在屏上看到的现象是（）A.先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗B.先是圆形亮环，最后完全黑暗C.先是圆形亮区，最后完全黑暗D.先是圆形亮环，然后圆形亮区，最后完全黑暗5. 关于下列四幅图的说法，正确的有（）A.图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B.图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同C.图丙是两种光现象图案，上方为光的衍射条纹、下方为光的干涉条纹D.图丁中飞快行驶的火车车厢中央发出一闪光，地面上的人认为光同时到达前后壁6. 下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（）A.透镜上方看到牛顿环B.相机镜头涂有增透膜C.圆盘后呈现泊松亮斑D.检查平面的平整程度7. 如图所示为观察水面波衍射的实验示意图，CA、BD是挡板，它们之间有一窄缝，A、B分别为窄缝边缘的两点。
S点表示波源，相邻两波纹之间的距离表示一个波长，已知A、B间的距离与波长相差不多，则波穿过窄缝之后（）A.波纹之间距离变大B.波的振幅变大C.波仅在SA与SB两直线之间的扇形区域内传播D.波能传播到SA、SB两直线外侧的区域8. 用单色光分别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.用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的B.用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的C.中央均为亮点的同心圆形条纹D.中央均为暗点的同心圆形条纹9. 下列说法正确的是（）A.5G通信信号(3400∼4900MHz)相对于4G通信信号( 1880∼2635MHz)更容易发生衍射现象B.立体电影的观看是利用光的偏振现象C.马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的折射现象D.雨后彩虹是光的干涉现象10. 雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。
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高中物理-光的衍射练习题
基础·巩固
1.肥皂泡在太阳光照射下呈现彩色是_______________现象；露珠在太阳光照射下呈现彩色是_______________现象；通过狭缝观看太阳光时呈现彩色是_______________现象.
答案：光的干涉光的色散光的衍射
2.凡是波都具有衍射现象，而把光看作直进的条件是________________________________.要使光产生明显衍射的条件是_____________________________________________.
答案：障碍物或孔的尺寸比波长大得多障碍物或孔的尺寸可与光波长相比或比光波长小3.试回答下列各现象分别属于哪种现象?
(1)通过狭缝看日光灯的周围有彩色条纹，是_______________现象；
(2)阳光下的肥皂泡表面呈现出彩色花纹，是_______________现象；
(3)通过放大镜看物体的边缘是彩色的，这是_______________现象；
(4)光学镜头上涂一层增透膜是利用_______________现象来减少光的反射损失；
(5)通过尼龙织物看白炽灯丝周围呈现彩色，是_______________现象.
解析：根据物体产生干涉和衍射的现象，产生条件和分布规律进行判断.
答案：衍射干涉色散干涉衍射
4.如图13-5-5所示，甲、乙是单色光通过窄缝后形成的有明暗相间条纹的图样，则下列说法中哪一个是正确的（）
图13-5-5
A.甲是光通过单缝形成的图样，乙是光通过双缝形成的图样
B.甲是光通过双缝形成的图样，乙是光通过单缝形成的图样
C.甲、乙都是光通过单缝形成的图样
D.甲、乙都是光通过双缝形成的图样
解析：由干涉图样和衍射图样可知，甲是光通过单缝形成的衍射图样，乙是光通过双缝形成的干涉图样，A选项正确.
答案：A
5.关于衍射，下列说法中正确的是（）
图13-5-6
A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的后果
B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象
C.一切波都很容易发生明显的衍射现象
D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实
解析：衍射图样是很复杂的光波叠加现象，双缝干涉中光通过狭缝时均发生衍射现象，一般
现象中既有干涉又有衍射.一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件.
答案：AB
6.下列现象中能产生明显衍射现象的是（）
A.光的波长比孔或障碍物的尺寸小
B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比
C.光的波长等于孔或障碍物的尺寸
D.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多
解析：光能产生明显衍射现象的条件是光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比，B、C选项正确.当然孔或障碍物的尺寸越小，衍射现象也越明显，D选项也正确.
答案：BCD
7.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图13-5-7所示的清晰的明暗相间的图样，那么障碍物应是（）
图13-5-7
A.很小的不透明的圆板
B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C.很大的不透明的圆板
D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板
解析：图样是小孔衍射形成的，D选项正确.
答案：D
综合·应用
8.下列说法正确的是（）
A.当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象
B.衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律
C.用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象
D.用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象
解析：当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象，A选项正确;衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律，B选项正确;泊松亮斑是光的衍射现象，C 选项错误;用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象，D选项正确.
答案：ABD
9.用卡尺观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象将是( )
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.衍射条纹间距不变，只是亮度增强
D.以上现象都不发生
解析：衍射现象及条纹的间距与缝的宽度成反比，缝变宽时，衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显，A选项正确.
答案：A
10.在白炽灯的照射下能从两块捏紧的玻璃板的表面看到彩色条纹，通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹.这两种现象（）
A.都是光的衍射现象
B.前者是光的色散，后者是光的衍射
C.前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象
D.都是光的波动性的表现
解析：由于玻璃表面并不十分平整，在两块捏紧的玻璃板之间会形成一层厚度不一致空气薄层，在白炽灯照射下，不同的色光在厚度不同的地方，从空气层的上、下表面反射的光会产生干涉现象，互相叠加的结果形成彩色条纹.通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯，不同的色光产生衍射，互相叠加也形成彩色条纹.所以C选项正确，A、B两项都错.干涉和衍射都是光的波动性的表现，D选项正确.
答案：CD
11.(上海)部分电磁波的大致波长范围如图13-5-8所示.若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用_________________________________波段的电磁波，其原因是___________________________________________________________________________.
图13-5-8
解析：本题结合生活常识考查光的衍射，手指的宽度约几厘米，应在微波波段，要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近，所以可选用微波.
答案：微波要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近.
12.(北京理综)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图13-5-9所示，两测脚间狭缝的宽度为____________________mm.用激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹.如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将变__________________.
图13-5-9
解析：由游标卡尺的原理可得读数0.15 mm，衍射条纹与游标卡尺的缝宽有关，如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将变大.
答案：0.15 mm 大
13.分析以下现象产生的原因：
（1）通过盛水的玻璃杯，在适当的角度可以得到彩色光;
（2）菜汤上的油花呈现彩色;
（3）隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色光芒;
（4）光线照在花布上，可以看见花布上的图样.
解析：（1）白光通过盛水的玻璃杯发生折射，产生色散，在适当的角度，各色光分离较大，可看到彩色光.
（2）光经过菜汤上油膜的前后两个表面发生反射，两列反射光相互叠加，产生干涉条纹，
因此菜汤上的油花呈现彩色.
（3）远处灯发出的光经过帐幔的缝隙产生衍射，因此可见灯周围辐射彩色的光芒.
（4）光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果.花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时红色花纹反射红光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色.同理可以看到各种花纹反射的颜色.这样我们可以看到花布的图样.
14.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下特点：
a.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行；
b.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直；
c.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关；
d.衍射条纹的间距与光的波长有关.你认为正确的是__________________.
解析：做本实验时，如果能认真观察衍射现象，并结合学到的理论知识，对观察到的现象进行认真的分析，那么就不难判断选项a、c是正确的，而选项b是错误的，对于线状的白炽灯，当狭缝与灯丝平行时，观察到的衍射条纹是彩色条纹，这说明不同颜色的光，对同一狭缝产生的衍射条纹的间距是不等的.也就是说，条纹间距与光的波长有关，故选项d是正确的.
答案：acd。