第四单元 光
第5课 光的衍射
一、基础巩固
1．下列属于光的衍射现象的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A图中单色光通过狭缝后产生衍射现象；B是光的干涉现象；C是薄膜干涉；D是光的色散；故选A.
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．
【答案】B
【解析】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．用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘，发现在不透明圆板的阴影中心，有一个亮斑，产生这个亮斑的原因是( )
A．光的反射
B．光的衍射
C．光的折射
D．光的干涉
【答案】B
【解析】当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，亮斑的周围是明暗相间的环状衍射条纹，这就是泊松亮斑，是激光绕过不透光的圆盘发生衍射形成的。泊松最初做本实验的目的是推翻光的波动性，而实验结果却证明了光的波动性，故B正确，ACD错误；
故选B。
4．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
【答案】A
【解析】圆孔衍射实验图样，与单色光通过小圆盘得到的泊松亮斑，它们中央均为亮点的同心圆形条纹，故A正确，BCD错误。
5．单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到的现象是（ ）
A．宽度均匀的明暗相间的条纹 B．中央亮而宽，两边窄而暗条纹
C．一条亮纹 D．一片亮光
【答案】B
【解析】如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹即中央亮而宽，两边窄而暗条纹，故B正确，ACD错误。故选B。
6．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
【答案】D
【解析】通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的衍射现象，故A错误；白光通过双缝后产生的干涉，由于各种色光波长不同，导致干涉条纹间距不同，从而出现彩色条纹，故B错误；干涉和衍射的条纹都是明暗相间的，干涉条纹是平行等距的，衍射条纹是不等距的，所以可以通过条纹来判断是干涉现象还是衍射现象，故C错误；光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，故D正确。故选D。
7．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
【答案】A
【解析】因为干涉图样为等宽度的亮暗条纹，a图是衍射图像，所以BD错误；衍射发生的条件是缝隙宽度小于光的波长才能有清晰的衍射图像，如果缝隙宽度过大会观察不到衍射图像，光会沿直线传播，根据图像信息可知，a孔直径小于b孔直径，故选项A正确B错误。故选A。
8．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图 所示，则他在光屏上看到的条纹是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】因为衍射条纹与单缝平行，条纹中间宽、两边窄。故B正确，ACD错误。故选B。
9．如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是（ ）
A．甲、乙是光的干涉图样
B．丙、丁是光的衍射图样
C．形成甲图样光的波长比形成乙图样光的波长短
D．形成丙图样光的波长比形成丁图样光的波长短
【答案】AB
【解析】干涉图样的条纹等间距，而衍射条纹间距不相等，则知甲、乙是光的干涉图样，丙、丁是光的衍射图样，故A、B正确；光的波长越长，双缝干涉条纹间距越大，则知形成甲图样的光的波长比形成乙图样光的波长长，故C错误；光的波长越长，衍射现象越明显，则形成丙图样的光的波长比形成丁图样光的波长长，故D错误；故选AB。
10．关于波的衍射，下列说法中正确的是（ ）
A．衍射是一切波的特性
B．波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越明显
C．发生波的衍射时必须有两个波源
D．波的衍射也是由于波的叠加产生的
【答案】ABD
【解析】干涉和衍射现象是波所特有的现象，A正确；波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越明显，B正确；发生波的干涉时必须有两个波源，C错误；由于狭缝或小孔有一定的宽度或大小，波通过后出现明暗相间的条纹就是波叠加的结果，因此波的衍射也是由于波的叠加产生的，D正确。故选ABD。
二、拓展提升
1．如图所示，光源S从水下向真空发射一束由红光和蓝光组成的复合光，在A点该复色光分成a、b两束，则下列说法正确的是（ ）
A．b光是蓝光
B．射出水面前a光的传播速度较大，射出水面后a、b光传播速度相同
C．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射
D．b光比a光更容易发生明显的衍射现象
【答案】AB
【解析】由图知，两光束的入射角i相同，折射角的关系为,根据折射定律得：折射率关系
，因为光的频率越大（红光的频率小于蓝光的频率），在同一介质中折射率越大，所以蓝光的折射率比红光的大。则知a光是红色光，b光是蓝色光，A正确；射出水面前，根据公式可知折射率越大，在水平传播速度越小，即a光的传播速度大，射出水面后，在真空中传播速度都等于光速c，B正确；根据公式可知折射率越大，全反射临界角越小，所以b光（蓝光）最先发生全反射，C错误；a光（红光）的波长大于b光（蓝光）的波长，所以在同一狭缝中，a光（红光）最容易发生明显衍射，D错误。故选AB。
2．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、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光I、II、III，则（ ）
A．增大α角且α≤，光束II、III会靠近光束I
B．玻璃对光束III的折射率大于对光束II的折射率
C．减小α角且α＞，光束III可能会由于全反射而从上表面消失
D．光束III比光束II更容易发生明显衍射
【答案】AD
【解析】根据光路的可逆性画出光路图
增大角，入射角减小，根据折射定律可知折射角减小，所以光束II、III会靠近光束I，A正确；根据光路图可知，入射角一定，II的折射角小于III的折射角，根据折射定律可知III的折射率小于II的折射率，B错误；复色光沿PO方向射入玻璃砖，经过反射时，在上表面的入射角等于光束进入玻璃砖时的折射角。所以由光路可逆性原理可知，减小α角且，光束III不会在上表面发生全反射，一定能从上表面射出，C错误；III的折射率小于II的折射率，所以III的频率小于II的频率，根据可知III的波长大于II的波长，所以光束III比光束II更容易发生明显衍射，D正确。故选AD。
3．下列关于光现象和声现象的叙述中正确的有
A．当光和声音从空气传播到水中时，频率均保持不变，但速度都变大
B．夜晚有风的时候，常听到留有狭缝的窗户发出刺耳的鸣声，这是声音的共振
C．杨氏干涉实验装置的双缝前面各放置一个不同颜色滤光片，则光屏上仍有干涉条纹
D．夜晚路口警示灯是红色的灯光，原因是红光波长比其它可见光长，更易发生衍射
【答案】BD
【解析】当光和声音从空气传播到水中时，频率均保持不变，但速度都变小，A错误；夜晚有风的时候，常听到留有狭缝的窗户发出刺耳的鸣声，这是声音的共振，B正确；两束光的频率相同，才能发生明显的干涉现象。杨氏干涉实验装置的双缝前面各放置一个不同颜色滤光片，透过的光的频率不同，则光屏上不会有干涉条纹，C错误；波长越长，衍射现象越明显。夜晚路口警示灯是红色的灯光，原因是红光波长比其它可见光长，更易发生衍射，D正确；故选BD。
4．在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象．
【答案】干涉 衍射
【解析】从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是薄膜干涉现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是单缝衍射现象。故答案为干涉；衍射第四单元 光
第5课 光的衍射
一、基础巩固
1．下列属于光的衍射现象的是( )
A． B．
C． D．
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．用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘，发现在不透明圆板的阴影中心，有一个亮斑，产生这个亮斑的原因是( )
A．光的反射
B．光的衍射
C．光的折射
D．光的干涉
4．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
5．单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到的现象是（ ）
A．宽度均匀的明暗相间的条纹 B．中央亮而宽，两边窄而暗条纹
C．一条亮纹 D．一片亮光
6．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
7．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
8．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图 所示，则他在光屏上看到的条纹是（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是（ ）
A．甲、乙是光的干涉图样
B．丙、丁是光的衍射图样
C．形成甲图样光的波长比形成乙图样光的波长短
D．形成丙图样光的波长比形成丁图样光的波长短
10．关于波的衍射，下列说法中正确的是（ ）
A．衍射是一切波的特性
B．波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越明显
C．发生波的衍射时必须有两个波源
D．波的衍射也是由于波的叠加产生的
二、拓展提升
1．如图所示，光源S从水下向真空发射一束由红光和蓝光组成的复合光，在A点该复色光分成a、b两束，则下列说法正确的是（ ）
A．b光是蓝光
B．射出水面前a光的传播速度较大，射出水面后a、b光传播速度相同
C．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射
D．b光比a光更容易发生明显的衍射现象
2．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、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光I、II、III，则（ ）
A．增大α角且α≤，光束II、III会靠近光束I
B．玻璃对光束III的折射率大于对光束II的折射率
C．减小α角且α＞，光束III可能会由于全反射而从上表面消失
D．光束III比光束II更容易发生明显衍射
3．下列关于光现象和声现象的叙述中正确的有
A．当光和声音从空气传播到水中时，频率均保持不变，但速度都变大
B．夜晚有风的时候，常听到留有狭缝的窗户发出刺耳的鸣声，这是声音的共振
C．杨氏干涉实验装置的双缝前面各放置一个不同颜色滤光片，则光屏上仍有干涉条纹
D．夜晚路口警示灯是红色的灯光，原因是红光波长比其它可见光长，更易发生衍射
4．在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象．
