第五章 第二节 光的衍射 同步练习 (含答案解析)

第二节
光的衍射
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括13小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共78分）
1.如图1所示，是一偏振片，的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向.下列四种入射光束中，哪几种照射时能在的另一侧观察到透射光（
）??
图1
A.太阳光?
B.沿竖直方向振动的光?
C.沿水平方向振动的光?
D.沿与竖直方向成45°角振动的光?
2.两个偏振片紧靠在一起.将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一个偏振片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象?（
）
A.透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零
B.透过的光强先增强，然后减弱到非零的最小值
C.透过的光强在整个过程中都增强?
D.透过的光强先增强，再减弱，然后又增强
3.在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是（
）
A.将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变
窄?
B.使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄?
C.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
D.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽?
4.光的偏振现象说明光是横波,下列现象中不能反映光的偏振特征的是（
）?
A.一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为
轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上，当
反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光?
C.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜
头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰?
D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩
色条纹?
5.由下列哪些现象可以说明光是横波（
）
A.光的干涉和衍射现象
B.光的色散现象?
C.光的全反射现象
D.光的偏振现象?
6.下列说法中正确的是（
）
A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性
B.光的频率越大，波长越长
C.光的波长越长，光子的能量越大
D.光在真空中的传播速度为3.00×108
m/s
7.让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有一个自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地变小直到闭合时，在孔后的屏上先后出现（
）
A.由大到小的三角形光斑，直至光斑消失
B.由大到小的三角形亮斑，明暗相间的彩色条斑，直至条纹消失
C.由大到小的三角形光斑，明暗相间的黑白条纹直至黑白条纹消失
D.由大到小的三角形光斑，小圆形光纹，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
8.关于衍射，下列说法中正确的是（
）
A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果
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
9.对衍射现象的下述定性分析，不正确的是（
）
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生了弯曲传播现象
B.衍射图样是光波互相叠加的结果
C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
10.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是（
）
A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹
B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹
C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹
D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹
11.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.衍射条纹的间距不变，只是亮度增强
D.以上现象都不会发生
12.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
13.如图2所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样，下列判断正确的是（
）?

图2
A.甲为单缝衍射的图样
B.乙为双缝干涉的图样
C.甲为双缝干涉的图样
D.乙为单缝衍射的图样
二、填空题（本题共2小题，第14小题14分，第15小题8分，共22分.请将正确的答案填到横线上）
14.在图3中，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的
（填“干涉”或“衍射”）图象.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径?
?（填“大于”或“小于”）图B所对应的圆孔的孔径.??
图3
15.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：a.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行；b.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直；c.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关；d.衍射条纹的间距与光的波长有关.你认为正确的是
.?
第二节
光的衍射
答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
题号
8
9
10
11
12
13
答案
二、填空题
14．
15.
第二节
光的衍射
参考答案
一、选择题
1.ABD
解析：太阳光是自然光，沿各个方向振动的光都有，所以在偏振片另一侧可看到透射光；沿竖直方向振动的光，与的透振方向相同，能透过偏振片；沿与竖直方向成45°角振动的光，有部分能透过偏振片，故A、B、D正确.
2.A
解析：起偏器和检偏器的透振方向垂直时，没有光通过；透振方向平行时，光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的透振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零.
3.ACD
解析：当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越宽；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越宽；光的波长一定、单缝宽度也一定时，
增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽.故选项A、C、D正确.
4.D
解析：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定方向振动的光是偏振光，
A、B选项反映了光的偏振特性，C项是偏振现象的应用，D项是光的衍射现象.
5.D
解析：根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性；根据光的色散现象，说明同一介质对不同光的折射率不同，也说明不同光在同一介质中的速度不同；根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象；光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，所以正确选项为D.
6.AD
解析：干涉和衍射现象是波特有的现象.光既然也会发生干涉和衍射，则可推断光具有波动性，故A正确.光波的波长决定于频率和波速.即,故B错.光子的能量取决于频率，并不取决于波长，故C错.由实验可知光在真空中的传播速度为3.00×108
m/s,故选项A、D正确.
7.D
解析：发生明显衍射的条件是：光波传播过程中碰到的障碍物或小孔要比波长小或相差不多.由于光波波长很短，约在10-7
m的数量级上，在三角形孔由大到小的改变过程中，光首先按直线传播，当三角形的大小和光波相差不多时，发生光的衍射，呈现彩色条纹，直到最后三角形闭合，则条纹消失，故选D.
8.AB?解析：衍射图样是很复杂的光波叠加现象，双缝干涉中光通过三个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.
9.
D?解析：根据光的衍射现象的定义可知选项A正确；衍射图中有明、暗条纹，这是不同处通过的光叠加的结果，加强区为亮纹，减弱区为暗纹，选项B正确；因衍射也是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力的证据，选项C正确；当障碍物大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误.
10.AB
解析：干涉条纹是等间距且亮度基本一样，衍射条纹间距不同，故中央条纹最亮、最宽，两侧依次宽度减小，亮度减小，A、B正确.
11.A?解析：由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题的调整是将缝调宽，现象向相反的方向发展，故选项A正确，B、C、D错误.
12.CD?解析：两块捏紧的玻璃板之间有一薄层空气膜，光从前后表面反射的光发生干涉，因此是薄膜干涉.通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯是属于单缝衍射.干涉和衍射都是光的波动性的表现.
13.AB?
解析：两者最明显的区别在于：单缝衍射条纹宽度不同，亮度不同；而双缝干涉条纹间距相同，亮度相同.
二、填空题
14.
衍射
小于 解析：
A中出现明暗相间的条纹，是衍射现象，
B中出现圆形亮斑.只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象.图A是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10-7
m数量级上，所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小.图B的形成可以用光的直进解释.?
15.acd?解析：做本实验时，如果能认真观察衍射现象，并结合学到的理论知识，对观察到的现象进行认真的分析，那么就不难判断选项?a、c是正确的，而选项b是错误的.对于线状的白炽灯，当狭缝与灯丝平行时，观察到的衍射条纹是彩色条纹，这说明不同颜色的光，对同一狭
缝产生的衍射条纹的间距是不等的.也就是说，条纹间距与光的波长有关，故选项d是正确的.