4.5光的衍射基础巩固2021—2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修第一册
一、选择题(共15题)
1.关于图中四幅图所涉及物理知识的论述中,正确的是
甲 乙 丙 丁
A.甲图中,海面上的“海市蜃楼”现象是光的衍射现象引起的
B.乙图中,演示简谐运动的图象实验中,若匀速拉动纸条的速度较小,则由图象测得简谐运动的周期较短
C.丙图中,可利用薄膜干涉检查样品的平整度
D.丁图中,显示的是阻尼振动的固有频率f与振幅A的关系图线
2.下列说法中正确的是( )
A.泊松亮斑是光通过圆孔时发生折射现象形成的
B.肥皂泡呈现彩色是因为发生了光的色散
C.绿色和黄色的光在不同介质中传播时波长可能相同
D.光导纤维利用了光的漫反射
3.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化,下列叙述中正确的是( )
A.这里应用的是光的直线传播现象
B.这里应用的是光的干涉现象
C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细
4.光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是:( )
A.a、c B.b、c C.a、d D.b、d
5.以下说法中正确的是( )
A.波的衍射现象必须具备一定的条件,否则不可能发生衍射现象
B.要观察到水波明显的衍射现象,必须使狭缝的宽度远大于水波波长
C.波长越长的波,越容易发生明显的衍射
D.只有声波、水波才有衍射现象,其他的波不会发生衍射现象。
6.下列哪种现象不是由于衍射形成的( )
A.通过两支铅笔中间的狭缝观察发光的日光灯会看到彩色条纹
B.光照在不透光的小圆盘上,在其后面阴影中心会出现小亮点
C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面能看到彩色条纹
D.小刚藏在讲桌后面说话,其他同学能够“闻其声不见其人”
7.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。在下面的四幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是( )
A.黄绿红紫 B.黄紫红绿 C.红紫黄绿 D.红绿黄紫
8.某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,分别选用红色和绿色滤光片做实验,得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是( )
A. B. C. D.
9.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.医院手术室使用无影灯
10.关于光的衍射和干涉,下列说法正确的是( )小
A.只有当光的波长比圆孔的直径大时,才可以产生衍射现象
B.衍射现象的研究表明“光沿直线传播”是错误的
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,发现屏上刀片阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象
11.下图为甲乙两单色光通过同一双缝干涉装置后形成的干涉条纹,则甲乙两光相比( )
A.甲光更容易衍射 B.甲光的折射率小
C.甲光全反射临界角小 D.甲光在真空中传播速度小
12.若甲、乙两束单色光,经过同一单缝后的衍射图样如甲、乙所示。则下列说法正确的是( )
A.若单缝宽度变窄,则两种衍射条纹宽度均变窄,条纹亮度也变暗
B.若单缝宽度变窄,则两种衍射条纹宽度都变宽,条纹亮度也变亮
C.在同一介质中传播,甲光比乙光的传播速度小
D.甲光和乙光以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是甲光
13.如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,,。一束由a、b光组成的复色光线平行于底边BC由AB上M点射入棱镜。经棱镜折射后仅有a光从AC上N点射出。则( )
A.与a光相比,b光的临界角较大
B.与a光相比,b光在棱镜中的传播速度更小
C.与a光相比,b光在空气中更容易发生明显的衍射
D.b光能从BC上射出
14.在杨氏双缝干涉实验中,如果( )
A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹
B.用红光作为光源,屏上将呈现彩色条纹
C.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹
D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹
15.在旅游景点经常见到人造彩虹,彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射、再折射后形成的,其光线传播路径如图所示,图中的圆面代表水珠过球心的截面,太阳光平行截面射入球形水珠后,最后出射光线a、b分别代表两种不同颜色的光线,则a、b两光相比较( )
A.水珠对a光的折射率小于对b光的折射率
B.在同一介质中,a光的传播速度大
C.分别照射同一狭缝,a光通过狭缝时的衍射现象更明显
D.从水中射入空气时,b光发生全反射的临界角更大
二、填空题(共4题)
16.在研究光的衍射实验时,当保持狭缝到光屏的距离不变,屏上明暗相间的条纹间距随缝宽的减小而__________.
17.如图,左图是在水槽中看到的水波的________现象;右图是用激光束照射一个不透明的小圆盘时,在像屏上观察到的图样,这是光的______现象。
18.光通过狭缝,当缝较宽时观察到__________,当缝较窄时观察到__________,在不透明的圆板阴影中心有一亮斑,就是著名的__________亮斑,这也是光的__________现象,它说明了光沿直线传播只是一种__________规律,当____________________时就不再沿直线传播了.
19.游标为20分度(测量值可准确到0.05mm)的卡尺示数如图所示,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_______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、综合题(共4题)
20.如图所示,让太阳光通过窗上的小孔射进漆黑的室内,并落在光滑的反射面(如玻璃、瓷碗、镀铬器件或涂有油漆的门窗等)上。这时,着眼并迎着反射方向看去,不但能看到反射面上的白点(太阳虚像),同时还能看到在它的两旁出现一排对称的彩带。眼缝越细,这种现象越显著。请分析原因。
21.在挡板上安装一个宽度可以调节的狭缝,缝后放一个光屏。用平行单色光照射狭缝,当缝的宽度较小时,我们会从光屏上看到衍射条纹。此时,如果进一步调小狭缝的宽度,所看到的衍射条纹有什么变化?做这个实验,看你的判断是否正确。也可以用游标卡尺两个卡脚之间的缝隙做单缝,用眼睛通过这个单缝观察线状光源。
22.下列在生活中常常看到的自然现象,分别属于什么光学现象?
(1)漂浮在水面上的油花呈现彩色;
(2)透过尼龙纱巾看发光的电灯,可看到比纱巾方孔大的彩色网络;
(3)夏天早晨草地上露水在阳光照射下出现彩色光点。
23.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,可看到彩色光;
(2)隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围辐射彩色的光芒;
(3)光线照在花布上,可以看见花布上的图样。
参考答案
1.C
2.C
3.D
4.D
5.C
6.C
7.C
8.A
9.B
10.D
11.C
12.C
13.B
14.D
15.D
16.增大
17.干涉 衍射
18.直线传播 衍射现象 泊松 衍射 近似 障碍物或孔的尺寸较小
19.0.15 变大
20.这是一种光的单缝衍射现象,光通过眼缝时产生衍射现象,不同色光衍射条纹间距不同,因此,可以看到一排对称的彩带,眼缝越细,衍射现象越显著,这种效应越显著。
21.调小狭缝的宽度时,我们看到衍射条纹宽度增大。
22.(1)薄膜干涉;(2)衍射;(3)色散现象
23.
(1)白光通过盛水的玻璃杯发生折射,在适当的角度,各色光分离较大,可看到彩色光。
(2)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙,产生衍射,因此可见到灯周围辐射彩色的光芒。
(3)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,红色花纹反射红色光,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各种颜色的光,这样就可以看到花布的图样。