高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第2節(jié) 光的衍射學(xué)業(yè)分層測評 魯科版選修3-4

第2節(jié) 光的衍射 (建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1下列現(xiàn)象中，能產(chǎn)生明顯衍射的是()A光的波長比孔或障礙物的尺寸大得多B光的波長與孔或障礙物的尺寸差別不大C光的波長等于孔或障礙物的尺寸D光的波長比孔或障礙物的尺寸小得多E光的波長比單縫的寬度小得多【解析】光能夠產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：光的波長與孔或障礙物的尺寸差別不大，或波長明顯大于孔或障礙物的尺寸，故選A、B、C.【答案】ABC2在楊氏雙縫干涉實(shí)驗中，如果()A用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色干涉條紋D用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋E用白光作為光源遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的彩色條紋【解析】用白光做楊氏雙縫干涉實(shí)驗，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯；用紅光作光源，屏上將呈現(xiàn)紅色亮條紋與暗條紋(即黑條紋)相同，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯；用紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋，即間距不等的條紋，D對、B、D正確白光發(fā)生單縫衍射會在屏上形成間距不等的彩色條紋，E正確【答案】BDE3用卡尺觀察光的衍射現(xiàn)象時，下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：78510060】A卡尺形成的狹縫應(yīng)平行于日光燈，且狹縫遠(yuǎn)離日光燈，人眼也遠(yuǎn)離狹縫進(jìn)行觀察B卡尺狹縫平行于日光燈觀察時，可觀察到中央為白色光帶，兩側(cè)為彩色光帶，且彩帶平行于日光燈C狹縫由0.5 mm寬度縮小到0.2 mm，條紋間距變寬，亮度變暗D狹縫由0.5 mm寬度擴(kuò)展到0.8 mm，條紋間距變寬，亮度變暗E由卡尺狹縫觀察到的彩色條紋間距是不均勻的【解析】用卡尺狹縫平行于日光燈，狹縫遠(yuǎn)離日光燈，眼睛應(yīng)靠近狹縫進(jìn)行觀察，觀察到平行于日光燈的彩色條紋，且中央為白色條紋，A錯誤、B正確；狹縫越小，衍射現(xiàn)象越明顯，即條紋間距變寬，但亮度變暗，C正確、D錯誤；衍射條紋間距是不均勻的，E正確【答案】BCE4沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時能見度只有十幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下()A只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面B只有波長較長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E紅光比紫光更容易穿過沙塵到達(dá)地面【解析】據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件，發(fā)生沙塵暴時，只有波長較長的一部分光線能到達(dá)地面，據(jù)知，到達(dá)地面的光是頻率較小的部分紅光比紫光波長大，更容易穿過沙塵，E正確【答案】BDE5如圖525所示，甲、乙、丙、丁四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是()圖525A甲、乙是光的干涉圖樣B丙、丁是光的衍射圖樣C形成甲圖樣光的波長比形成乙圖樣光的波長短D形成丙圖樣光的波長比形成丁圖樣光的波長短E形成丙圖樣光的波長比 形成丁圖樣光的波長長【解析】由圖樣可得甲和乙是等間距的，丙和丁是不等間距的且中間最寬，所以甲和乙是干涉條紋，丙和丁是衍射條紋，A、B正確；其中甲比乙的條紋間距大，故形成甲圖樣光的波長比形成乙圖樣光的波長長，C項錯；丙比丁的條紋間距大，形成丙圖樣光的波長比形成丁圖樣光的波長長，D項錯，E項正確【答案】ABE6觀察單縫衍射現(xiàn)象時，把縫寬由0.2 mm逐漸增大到0.8 mm，看到的現(xiàn)象是衍射條紋的間距逐漸_，衍射現(xiàn)象逐漸_【解析】由單縫衍射實(shí)驗的調(diào)整與觀察可知，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的調(diào)整是將縫調(diào)寬，現(xiàn)象向相反的方向發(fā)展故衍射條紋的間距逐漸變小，衍射現(xiàn)象逐漸不明顯【答案】變小不明顯7如圖526所示是4幅明暗相間的條紋圖樣，分別是紅光、藍(lán)光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)則下面的四幅圖從左到右排列，亮條紋的顏色依次是_圖526【解析】雙縫干涉條紋是等間距的條紋，單縫衍射條紋是中間最寬、兩邊越來越窄的條紋，因此1、3是干涉條紋，2、4是衍射條紋干涉條紋中，光的波長越長，條紋越寬，因此1是紅光，3是藍(lán)光同一單縫衍射中，波長越長，條紋越寬，因此2是紫光，4是黃光【答案】紅紫藍(lán)黃8在觀察光的衍射實(shí)驗中，分別觀察到如圖527甲、乙所示的清晰的明暗相間的圖樣，圖中黑線為暗紋那么障礙物應(yīng)是 【導(dǎo)學(xué)號：78510061】甲 乙圖527甲圖對應(yīng)的障礙物應(yīng)是_，乙圖對應(yīng)的障礙物應(yīng)是_【解析】比較兩圖，它們的背景明顯不同，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，中間有透光并且?guī)в醒苌鋱D樣的花紋，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，中間有不透光圓形陰影，并且?guī)в醒苌鋱D樣的花紋，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【答案】較大的中間有小圓孔的不透明圓板很小的不透明圓板能力提升9.抽制細(xì)絲時可以用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖528所示，激光束越過細(xì)絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板上的一條同樣寬度的窄縫規(guī)律相同，則下列說法正確的是()圖528A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，表明抽制的絲變粗了D如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)了E用紅色激光比藍(lán)色激光得到的條紋更寬【解析】上述現(xiàn)象符合光的衍射產(chǎn)生的條件，故B正確；由衍射產(chǎn)生的條件可知：絲越細(xì)衍射現(xiàn)象越明顯，故D也正確；紅色激光比藍(lán)色激光波長更長，E正確【答案】BDE10.如圖529所示，a、b兩束光以不同的入射角由介質(zhì)射向空氣，結(jié)果折射角相同，下列說法正確的是()圖529 【導(dǎo)學(xué)號：78510062】Ab在該介質(zhì)中的折射率比a小B若用b做單縫衍射實(shí)驗，要比用a做中央亮條紋更寬C用a更易觀測到泊松亮斑D做雙縫干涉實(shí)驗時，用a光比用b光兩相鄰亮條紋中心的距離更大Eb光比a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【解析】設(shè)折射角為1，入射角為2，由題設(shè)條件知，1a1b，2a2b，由n，知nanb，A正確；因為nanb，所以ab，又x，故xaxb，B正確，D錯誤；而波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，C錯誤b光比a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，E正確【答案】ABE11用兩支鉛筆觀察白光的衍射實(shí)驗中：(1)供觀察者用的光源應(yīng)用_(選填“點(diǎn)光源”“線光源”或“面光源”)；(2)鉛筆狹縫應(yīng)與光源_(選填“平行或垂直”)；(3)觀察的衍射圖樣中央條紋的顏色是_，兩側(cè)出現(xiàn)_；(4)狹縫變窄時，條紋的間距變_，亮度變_【答案】(1)線光源(2)平行(3)白色彩色(4)寬暗12如圖5210所示，讓燭光照射到一塊遮光板上，板上有一個可自由收縮的三角形孔，當(dāng)此三角形孔緩慢地由大收縮變小直到閉合時，試分析在孔后的屏上將先后出現(xiàn)的現(xiàn)象(遮住側(cè)面光)圖5210【解析】當(dāng)三角形孔較大時，屏上出現(xiàn)一個三角形光斑，如題圖甲所示，隨著三角形緩慢地收縮，光斑逐漸變??；當(dāng)三角形孔小到一定程度時，屏上會出現(xiàn)倒立的燭焰，如題圖乙所示；繼續(xù)使三角形孔緩慢收縮，可以觀察到小孔衍射圖樣；當(dāng)孔閉合時，屏上就會一片黑暗【答案】見解析