高中物理-光的衍射练习题

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，