4.5光的衍射
一、选择题(共14题)
1.在太阳光照射下,肥皂泡的表面会出现彩色条纹;通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯,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
2.如图,用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘,例如小分币,我们可以在光屏上看到的图样为下图中的( )
A.
B.
C.
D.
3.一定能使水波通过小孔后,发生的衍射更不明显的方法是( )
A.增大小孔尺寸,同时增大水波的频率
B.增大小孔尺寸,同时减小水波的频率
C.缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率
D.缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率
4.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。
5.对于下列光现象的说法中,正确的是( )
A.雨后公路上面的油膜出现彩色条纹,这是光的衍射现象
B.太阳光斜射到铁栅栏上,地面出现明暗相间的条纹,这是光的衍射现象
C.光导纤维是利用光的全反射现象制成的
D.位于月球本影区的人,能看到月全食
6.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
7.下列说法正确的是 ( )
A.海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的
B.用光导纤维束传送图象信息,这是光折射的应用
C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象
D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
8.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
9.如图所示观察光的衍射现象装置,让激光束通过一个狭缝,观察到光屏上出现衍射图样.现保持狭缝到光屏的距离不变,微微减小狭缝的缝宽,则再观察到的条纹是
A.间距相等的更窄条纹 B.间距相等的更宽条纹
C.间距不等的更窄条纹 D.间距不等的更宽条纹
10.下列说法中正确的是( )
A.光的衍射现象说明了光具有粒子性
B.在白光下观察竖直放置的肥皂液膜,呈现的彩色条纹是光的折射现象造成的
C.光从光疏介质射入光密介质时也可能发生全反射
D.清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时,实际太阳还在地平线以下
11.如图所示,两束单色光a、b从空气射向玻璃,经折射后形成复合光束c。a 光与 b 光比较,下列说法中正确的是( )
A.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a 光的频率大于b光的频率
C.在真空中的 a 光传播速度大于b光的传播速度
D.在玻璃中的 a 光传播速度大于b光的传播速度
12.下列说法正确的是________
A.受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率
B.波长越长的电磁波越容易发生衍射
C.利用超声波的多普勒效应,可测量心脏血液的流速
D.宇航员在相对地面高速运动的飞船里观测到地面上的钟走的较快
13.下列说法中正确的是( )
A.声波是横波
B.机械波可以在真空中传播
C.光的干涉和衍射现象表明了光具有波动性
D.质点做简谐运动,其速度增大,加速度一定减小
E.当驱动力频率等于振动系统的固有频率时,振动系统的振幅最大
14.一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”,实际上它的频率并不是真正单一的,激光频率是它的中心频率,它所包含的频率范围是(也称频率宽度),其中和分别记为“上限频率”和“下限频率”.如图所示,某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的上表面,射入时与液膜上表面成θ角.则下列说法正确的是( )
A.a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大
B.逐渐减小θ角,a光在液膜下表面先发生全反射
C.b光更容易发生明显的衍射现象
D.相同装置做双缝干涉实验,b光产生的干涉条纹间距较小
二、填空题
15.如图所示,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后面屏上的阴影中心出现了一个亮斑,被称为泊松亮斑,这是光的_______现象,这一实验有力地支持了光的_________说。
16.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。
17.在观察光的衍射实验中,分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样,图中黑线为暗纹.那么障碍物应是
甲图对应的障碍物应是________,
乙图对应的障碍物应是________.
18.以下说法中正确的是____________
A光导纤维是应用了光的全反射
B.天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象
C.白光经玻璃三棱镜折射发生色散时,红光的偏折角最大
D.泊松亮斑是泊松在证明光具有波动性时发现的
E在沙漠中,向远方望去,有时能看到远方景物的倒影
三、综合题
19.用两支铅笔夹成一条狭缝,将眼睛紧贴着狭缝且让狭缝与日光灯管或其他线状光源平行,你会观察到怎样的现象?试解释这个现象。
20.让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上,逐渐减小两个卡脚之间的距离,使缝越来越小,观察照在屏幕上光斑的变化.缝宽大约多大时屏幕上出现条纹?缝间距变小时,条纹有什么变化?
21.两人分别站在一堵墙的两侧,彼此看不见却能相互对话,这是为什么
22.太阳光照射一块遮光板,遮光板上有一个大的三角形孔,太阳光透过这个孔,在光屏上形成一个三角形光斑。请说明:遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时,光屏上的图形将怎样变化?请你说明其中的道理。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
在太阳光照射下,肥皂泡的表面会出现彩色条纹,这是薄膜干涉现象;通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯,也会看到彩色条纹,这是单缝衍射现象.
A.都是光的衍射现象,与结论不相符,选项A错误;
B.都是光的干涉现象,与结论不相符,选项B错误;
C.前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象,与结论相符,选项C正确;
D.前者是光的衍射现象,后者是光的干涉现象,与结论不相符,选项D错误;
2.B
【详解】
用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘,会产生光的衍射现象,中央出现亮点,图样为B所示;故选B.
3.A
【详解】
波在介质中传播时波速是由介质决定的,与波的频率无关,所以改变波的频率不会改变波速,但由v = λf可知,当波速一定时,减小频率则波长增大,而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多,所以缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率会使衍射现象更明显,而本题为使衍射现象更不明显,则增大小孔尺寸,同时增大水波的频率。
故选A。
4.C
【详解】
AD.一切波均能发生衍射现象,AD错误;
B.明显的衍射现象必须是波的波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大,B错误;
C.波长越长的波,越容易发生衍射, C正确。
故选C。
5.C
【详解】
A项:油膜呈现彩色图样是光的干涉现象,由膜的前后表面反射光线,进行相互叠加而出现的现象,故A错误;
B项:当缝的宽度与障碍物尺寸差不多或比障碍物尺寸小,可以发生明显的衍射,太阳光斜射到铁栅栏上地面出现明暗相间的条纹,是由于光的直线传播形成的,故B错误;
C项:光导纤维时利用光的全反射现象制成的,故C正确;
D项:位于月球本影区的人看不到太阳,可以看到月亮,是日全食,故D错误.
故选C.
6.A
【详解】
试题分析:通过一狭缝观察日光灯可看到彩色条纹这是光的衍射现象,选项A正确;日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹,这是光的折射现象,选项B错误;一束白光通过三棱镜形成彩色光带这是光的折射现象,选项C错误;雨后天空出现彩虹是光的色散现象,选项D错误;故选A.
7.A
【详解】
海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的,选项A正确;用光导纤维束传送图象信息,这是光全反射的应用,选项B错误;眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的衍射现象,选项C错误;用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,选项D错误;故选A.
8.D
【详解】
单缝衍射的条纹是不等间距,中央亮纹又宽又亮。
故选D.
9.D
【详解】
观察光的衍射现象中,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增大.则观察到的条纹是间距不等的更宽条纹,故选D.
10.D
【详解】
A.光的衍射现象说明了光具有波动性, A错误;
B.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线,相互叠加产生的现象,这是光的干涉现象造成的,B错误;
C.光从光疏介质射入光密介质时,由于折射角小于入射角,当入射角等于90°时,折射角不消失,所以不可能发生全反射,C错误;
D.早晨看太阳从地平线刚刚升起时,实际上它还处在地平线的下方,但通过光在不均匀的大气层中发生折射,可以射入我们的眼睛,我们就可以看见太阳,D正确。
故选D。
11.D
【详解】
AB.根据图中的玻璃对光线的偏折程度可知,光的偏折程度大,所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,则a 光的频率小于b光的频率,AB错误;
C.在真空中的 a 光传播速度等于b光的传播速度,C错误;
D.根据可知在玻璃中的 a 光传播速度大于b光的传播速度,D正确。
故选D。
12.BC
【详解】
A、受迫振动的频率总等于策动力的频率,故A错误;
B、波长越长的电磁波,越容易发生衍射,故B正确;
C、多普勒效应是波特有的现象,医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速,故C正确;
D、根据钟慢效应,宇宙飞船相对于地球高速运动的过程中,飞船的人观察飞船是不运动的,而地球是高速运动的,所以飞船上的时钟没有变慢了,正常走时,而地球上的钟变慢了,故D错误.
13.CDE
【详解】
A.声波不能发生偏振现象,是纵波,故A错误;
B.机械波的传播离不开介质,不可以在真空中传播,故B错误;
C.干涉和衍射是波的特有现象,故光的干涉和衍射现象为光的波动说提供了有力的证据.故C正确;
D.根据简谐运动的特点可知,质点做简谐运动,其速度增大时,加速度一定减小.故D正确;
E.在振动系统中,当驱动力频率与振动系统的固有频率相等时,系统的振动幅度最大,故E正确。
故选CDE。
14.AC
【详解】
A:由题知,a光的频率大于b光的频率,液膜对a光的折射率大于对b光的折射率,则a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大.故A项正确.
B:由于平行液膜的上表面与下表面平行,光在上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性得知,两种光都不可能在液膜下表面发生全反射.故B项错误.
C:由波速公式可知,b光的波长大于a光的波长,b光的波动性较强,更容易发生明显的衍射现象.故C项正确.
D:相同装置做双缝干涉实验,干涉条纹间距,b光产生的干涉条纹间距较大.故D项错误.
综上,本题答案为AC.
15. 衍射 波动
【详解】
当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后面屏上的阴影中心出现了一个亮斑,被称为泊松亮斑,光偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播,这是光的衍射现象。
衍射现象是波特有的现象,这一实验有力地支持了光的波动说。
16.相当宽
17. 较大的中间有小圆孔 很小的不透明圆板
【详解】
比较两图,它们的背景明显不同,甲图的背景为黑色阴影,说明障碍物应是很大的不透明挡板,中间有透光并且带有衍射图样的花纹,说明挡板的中间有小圆孔;乙图的背景为白色,说明周围没有障碍物,中间有不透光圆形阴影,并且带有衍射图样的花纹,说明中间存在很小的不透明圆板,乙图正中央的小亮点是泊松亮斑.
18.ABE
【详解】
A、光导纤维是应用了光的全反射,故A正确;
B.天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象,故B正确
C. 白光经玻璃三棱镜折射发生色散时,紫光的折射率大,所以紫光的偏折角最大,故C错误;
D、泊松亮斑是泊松在证明光具有粒子性时发现的,故D错误;
E、沙漠中,向远方望去,有时能看到远方景物的倒影,是因为远方的景物发出的光线经过全反射而出现,故E正确;
故选ABE
19.会观察到明暗相间的彩色条纹,因为当两支铅笔夹成的狭缝与光波波长接近时,会发生光的衍射现象
【详解】
会观察到明暗相间的彩色条纹,因为当两支铅笔夹成的狭缝与光波波长接近时,会发生光的衍射现象。
20.大约0.8 mm时会出现条纹,当缝间距变小时,屏幕上条纹间距逐渐变宽,但亮度逐渐减弱
21.光的波长短,不容易发生衍射,在正常条件下,几乎沿直线传播,因此两人不能互相看到,但是声波的波长较长,和墙的高度相差不多,容易发生衍射,能绕过墙继续传播。
22.当孔足够大时,由于光的直线传播,所以屏首先出现的是三角形光斑;之后随卷小孔的继续绾小,出现小孔成像,成的是太阳的像,故为小圆形光斑;驻若小孔的进一步缩小,当尺寸与光波波长相当时,出现了明暗相间的衍射条纹。
答案第1页,共2页