5.2
光的衍射
同步练习
1.关于光的衍射现象,下面说法正确的是(
)
A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑,说明发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿直线传播,不存在光的衍射
解析:单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹.白光的衍射图样是彩色条纹.光照到不透明圆盘上,在其阴影处出现亮点,是衍射现象.光的衍射现象只有明显与不明显之分,D项中屏上大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象.
答案:AC
2.关于衍射,下列说法正确的是(
)
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
解析:本题考查了衍射和干涉的内在联系,以及对干涉和衍射的本质是否了解.衍射图样是很复杂的光波的叠加现象,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.
答案:AB
3.点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是(
)
A.光的反射
B.光强太小
C.光的干涉,通过剃须刀片中央的孔直进
D.光的衍射
解析:这是光在刀片边缘处产生的衍射现象,在边缘呈现明暗相间的衍射图样,从而使其影像轮廓变得模糊不清.
答案:D
4.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
答案:CD
5.墙内的人能听见墙外的人说话,却看不见说话的人,是因为(
)
A.声波比光波速度慢
B.声波波长长,光波波长短
C.声波能折射,光波不能折射
D.人对声音敏感,对光并不敏感
解析:声波波速小于光波波速,所以A错.声波波长长,容易发生衍射现象,人能够在墙后听到声波,光波波长短,不易发生衍射,所以看不到,所以B正确,D错误.声波和光波都能发生折射,所以C错.
答案:B
9.如图5-2-2所示为单色光源发出的光经一狭缝,照射到光屏上,可观察到的图象是(
)
图5-2-2
解析:考查光的衍射现象.
单缝衍射时中央亮条纹最宽、最亮,两侧依次变窄、变暗,这是单缝衍射条纹的特征.
知道单色光源发出的光经狭缝能发生衍射,明确衍射条纹的特点.
答案:A
6.用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是(
)
A.用前者做实验时中央是暗的,用后者做实验时中央是亮的
B.用前者做实验时中央是亮的,用后者做实验时中央是暗的
C.两次实验中央均为亮点的同心圆形条纹
D.两次实验中央均为暗点的同心圆形条纹
解析:前者为障碍物小盘的衍射,障碍物后的阴影中央是一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑,是光绕过盘的边缘后在中央叠加后形成的.圆孔衍射形成的干涉图样是明暗相间的圆环,中央是明亮的.所以C正确.
答案:C
7.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图5-2-3所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则(
)
图5-2-3
①这是利用光的干涉现象;
②这是利用光的衍射现象;
③如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了;
④如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了.
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
解析:上述现象符合光的衍射产生的条件,故②正确.由衍射产生的条件可知:丝越细衍射现象越明显,故④也正确.
答案:B
8.用两支铅笔观察白光的衍射实验中:
(1)供观察者用的光源应用___________(点光源、线光源、面光源).
(2)铅笔狭缝应与光源___________(平行、垂直).
(3)观察的衍射图样中央条纹的颜色是___________,两侧出现___________.
(4)狭缝变窄时,条纹间距离变___________,亮度变___________.
答案:(1)线光源
(2)平行
(3)白色
彩色
(4)宽
暗
9.由于衍射现象的产生,降低了光学仪器的分辨本领.要想有效地提高显微镜的分辨本领,应选用波长___________而不容易发生___________的电子显微镜或离子显微镜.对于望远镜,不管物镜是透镜还是反射镜,尺寸___________,分辨本领就越好.
答案:更短
衍射现象
越大
10.肥皂泡在太阳光照射下呈现彩色是_________现象;露珠在太阳光照射下呈现彩色是_________现象;通过狭缝观看太阳光时呈现彩色是_________现象;孔雀开屏,在太阳光下形成闪烁绚丽的色彩是_________现象.
答案:光的干涉
光的色散
光的衍射
光栅衍射
11.用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,下列几种情况中,在小孔后面的光屏上各看到什么现象
(1)小孔的直径为1
cm.
(2)小孔的直径为1
mm.
(3)小孔的直径为0.5
μm.
解析:(1)当圆孔的直径为1
cm时,在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑,这是光沿直线传播的结果.
(2)当圆孔的直径为1
mm时,在光屏上能看到单色光源倒立的像,这是小孔成像,也是光沿直线传播的结果.
(3)当圆孔的直径为0.5
μm时,在光屏上能看到衍射条纹,这是由于小孔的尺寸与光波波长差不多,光发生衍射的结果.
答案:见解析