山东省寿光中学2019-2020学年鲁科版选修3-4：5.2光的衍射 跟踪训练（含解析）

5.2光的衍射
1．关于光的衍射和干涉，下列说法正确的是（
）小
A．只有当光的波长比圆孔的直径大时，才可以产生衍射现象
B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”是错误的
C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象
D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象
2．将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是属于光的什么现象（　　）
A．干涉
B．衍射
C．折射
D．偏振
3．如图所示，一束由红光和紫光组成的复色光，垂直等边三棱镜的AC边射向BC边O点后，分成a、b两束光。下列说法正确的是______。
A．红光的临界角一定小于60°
B．a光一定为单色光，b光一定为复色光
C．用同一装置进行单缝衍射实验时，紫光条纹比红光条纹宽
D．用同一装置进行双缝干涉实验时，紫光条纹比红光条纹稀疏
4．下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．关于甲、乙、丙三个光学现象，下列说法正确的是（　　）
甲：激光束通过双缝产生明暗条纹
乙：单色光通过劈尖空气薄膜产生明暗条纹
丙：激光束通过细丝产生明暗条纹
A．三个现象中产生的明暗条纹均为干涉条纹
B．甲中，双缝的间距越大，条纹间距越大
C．乙中，若被检查平面上有个凹陷，此处对应条纹会向右凸出
D．丙中，如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了
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．下图为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样，则（
）
A．甲为蓝光的衍射图样
B．乙为红光的干涉图样
C．丙为红光的衍射图样
D．丁为蓝光的干涉图样
8．医生诊病时用一种俗称“B超”的仪器探测人体内脏的位置，发现可能的病变．这种仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波（频率很高，人耳听不到的声波）脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收．这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，医生分析这些影像，做出医学诊断．这样的仪器使用超声波而不用普通的声波的原因是
A．因为超声波波长更小，不容易发生衍射
B．因为超声波波长更小，更容易发生衍射
C．因为超声波波长更大，不容易发生衍射
D．因为超声波波长更大，更容易发生衍射
9．利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是
A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
10．如图所示分别是a光、b光各自通过同一双缝干涉仪器形成的图样（黑色部分表示亮纹），则下列说法正确的是（　　）
A．在同一均匀介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．两种光通过同一狭缝时，a光产生的中央亮条纹的宽度比b光的大
C．光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
11．能发生明显衍射现象的条件是____________________，衍射条纹的特点是____________________．
12．在研究光的衍射实验时，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__________．
13．如图所示两种条纹中，图_______所示是双缝干涉条纹，图_______所示是单缝衍射条纹．
参考答案
1．D
【解析】
A．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象，选项A错误；
B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律，选项B错误；
C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的衍射现象，选项C错误
D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象，选项D正确。
故选D。
2．B
【解析】
将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是单缝衍射现象，因此B正确，ACD错误。
故选B。
3．B
【解析】
本题考察频率对光的临界角、干涉条纹和衍射条纹的影响。
【详解】
A．复合光在O点入射角为。紫光频率大，在同一介质中折射率大，临界角小。只有一条光线发生全反射，红光临界角大于，紫光临界角小于，故A错误；
B．光发生折射时，一定伴随着反射现象，故b光既有全反射的紫光，也有部分反射的红光，是复色光。故B正确；
C．紫光频率大，波长短，条纹更细，故C错误；
D．紫光频率大，波长短，条纹更密集，故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
图中牛顿环、增透膜和检查平面的平整度都是光的干涉现象；而泊松亮斑是光的衍射现象，则此现象与其它三种涉及到的光学原理不同。
故选C。
5．D
【解析】
A．丙为衍射条纹，故A错误；
B．根据单色光双缝干涉间距公式
双缝的间距越大，条纹间距越小，故B错误；
C．乙中，若被检查平面上有个凹陷，则此处光程差变大，会提前出现亮条纹，所以条纹会向夹角处弯曲，即此处对应条纹会向左凸出，故C错误；
D．衍射条纹的宽窄与狭缝的宽窄有关，狭缝越窄，条纹越宽，即如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了，故D正确。
故选D。
6．D
【解析】
A．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；
B．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；
C．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；
D．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．D
【解析】
AB.单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故甲、乙是衍射图样，且甲图为红光的单缝衍射图样，乙图为蓝光的衍射图样，故A、B错误；
CD.双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故丙、丁两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距可知，波长越大，条纹间距越大，故丙图为红光的双缝干涉图样，丁图为蓝光的干涉图样，故C错误，D正确。
8．A
【解析】
因为超声波频率很高，所以波长比较小在遇到障碍物时不容易发生衍射，使得影像比较清楚，故A对；BCD错；
故选A
9．A
【解析】
根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断．
单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误．
10．BC
【解析】
A．根据
得
光的条纹间距较大，则光的波长较大，折射率较小，根据得，光在均匀介质中的速度较大，故A错误；
B．波长越长的波越容易发生明显的衍射现象，故a光比b光更容易发生明显的衍射现象，则a光、b光通过同一狭缝发生衍射时，a光的中央亮纹更宽，故B正确；
C．光的折射率较小，根据
可得光从某一介质射向空气全反射的临界角较大，故C正确；
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后，频率都不变，故D错误。
故选BC。
11．障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多
明暗条纹或光环
【解析】
[1]发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多
[3]衍射条纹的特点是明暗相间的不等宽条纹或者光环。
12．增大
【解析】
[1]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。
13．（b）
（a）
【解析】
[1]干涉条纹为等间距等宽度的条纹，故图（b）为干涉条纹；
[2]衍射条纹为中间宽，两边窄的不等间距条纹，故图（a）为单缝衍射条纹。