5.2
光的衍射
同步练习
1.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后果
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
解析:衍射图样是很复杂的光波叠加现象,双缝干涉中光通过两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
2.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
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,中央条纹最亮最宽,两侧依次宽度减小,亮度减小,A、B正确.
答案:AB
3.对于光的衍射现象的定性分析,下列说法正确的是(
)
A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候,才能产生明显的衍射现象
B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果
C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论
D.光的衍射现象说明了光具有波动性
解析:光的干涉现象和衍射现象无疑地说明了光具有波动性,而小孔成像说明光沿直线传播,而要出现小孔成像,孔不能太小.光的直线传播规律只是近似的,只有在光波长比障碍物小的情况下,光才可以看作是直进的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,它们是在不同条件下出现的两种现象,故上述选项中正确的是A、B、D.
答案:ABD
4.可见光在空气中波长范围是4
400到7
700,即4.4×10-4mm到7.7×10-4mm,下面关于光衍射条件的说法正确的是(1=1.0×10-10m)(
)
A.卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时,才能观察到明显的衍射现象
B.卡尺两脚间的狭缝在小到0.4
mm以下时,通过它观察到线状白炽灯丝,有明显的衍射现象
C.卡尺两脚间的狭缝在小到0.2
mm
以下时,通过它观察各种光源,都能看到明显的衍射现象
D.光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的,即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射
解析:实验证明,卡尺两脚间的狭缝小到0.4
mm以下,通过它观察线状白炽灯丝,有明显的衍射现象,而当狭缝过小时,因通过的光线太暗,无法看到明显的衍射现象,而狭缝太大,因不满足衍射条件而无明显衍射现象.
答案:B
5.声波比光波容易产生明显的衍射,原因是(
)
A.声波是纵波,光波是横波
B.声波是机械波,光波是电磁波
C.一般障碍物尺寸跟声波波长相近而比光波波长大得太多
D.声波必须通过介质传播,而光波可以在真空中传播
解析:产生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸能与波长相近,声波的波长比光波的波长长,与一般障碍物尺寸相近,容易满足衍射条件,因而容易产生明显的衍射.答案为C.
答案:C
6.下列关于光的现象的说法中正确的是(
)
A.用白光做双缝干涉实验时,屏上从中央条纹向外,紫光的亮条纹偏离中央的距离最大
B.白光单缝衍射时,偏离中央亮条纹远的是红光
C.白光经三棱镜折射发生色散,红光偏向角最大
D.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色,说明增透膜增强了对淡紫色光的透射
解析:由于红光的波长最长,紫光的波长最短,在双缝干涉和单缝衍射时,偏离中央亮条纹最远的都是红光;在色散中红光的偏向角最小;相机镜头呈淡紫色,说明增强了对绿光的透射.
答案:B
7.如图5-2-2所示,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像,其中图A是光的(填“干涉”或“衍射”)图像.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5-2-2
解析:图A是光的衍射图像,图B没有衍射现象,说明A对应的孔径小.
答案:衍射
小于
8.游标为20分度(测量值可准确到0.05
mm)的卡尺示数如图5-2-3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,衍射条纹的宽度将变____________.
图5-2-3
解析:游标卡尺读数为:主尺刻度+游尺对齐刻度×精度,单缝宽度越小,衍射条纹越宽.
答案:0.15
宽