上海市甘泉高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：4.3光的衍射 跟踪训练（含解析）

4.3光的衍射
1．关于自然光和偏振光 ，下列观点正确的是(　　)
A．自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能
B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光
C．自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光
D．自然光和偏振光都能使感光底片感光
2．关于光的知识，下列说法正确的是(　　)
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．光的色散现象都是由光的干涉引起的
C．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的衍射原理
D．经过同一双缝干涉装置，红光的干涉条纹比绿光的干涉条纹宽度大
3．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
4．下列有关光现象的说法不正确的是 (　　)
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．泊松亮斑是光的衍射现象
C．双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
5．单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图像是下图中(　　)
A． B．
C． D．
6．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性的是(　　)．
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象更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
7．下列说法正确的是(　 　)
A．电磁波与机械波在介质中的传播速度都是只由介质决定的
B．玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为发生了光的全反射
C．障碍物的尺寸比光的波长大得多时，不会发生衍射现象
D．人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的干涉图样
8．用点光源照射一个不透光的障碍物，其背后屏上阴影的中央出现了亮斑，原因是（ ）
A．光的反射 B．光的衍射 C．光的折射 D．光的干涉
9．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子
A．一定落在中央亮纹处
B．一定落在亮纹处
C．可能落在亮纹处
D．可能落在暗纹处
10．（多选）下列说法正确的是( )
A．波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的干涉
B．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率会变小
C．自然光经过偏振片后会变成偏振光，说明光是一种横波
D．含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散
11．在观察光的衍射实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹．那么障碍物应是
甲图对应的障碍物应是________，
乙图对应的障碍物应是________．
12．光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些________的条纹，中央条纹最________、最________，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越_________，亮度越________．
13．为减小光在照相机镜面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一________片
14．某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象：他戴着某种墨镜用手机拍照，手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，而旁边的小伙伴却说手机屏是亮着的．这是光的_____________现象，该现象说明光是___________ (选填“横波”或“纵波”)．
参考答案
1．D
【解析】试题分析：偏振光同样能产生干涉与衍射；自然界中的反射光等均属于偏振光；自然光可以是任意颜色的色光，偏振光也可以是白色光；自然光和偏振光都能使感光底片感光．
干涉和衍射现象是波的特性，一切波都可以发生干涉和衍射现象，偏振光也属于波，故偏振光也可以发生干涉和衍射现象，A错误；自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，自然界中大部分是偏振光，自然界中的反射光等均属于偏振光，自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光，B错误；自然光可以是任意颜色的色光，而偏振光也可以是白色光，C错误；自然光和偏振光都具有粒子性，都能使感光底片感光，故D正确．
2．D
【解析】光的偏振现象说明光是一种横波，选项A错误；光的色散现象都是由光的折射引起的，选项B错误；用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理，选项C错误；根据可知，因红光的波长大于绿光，则经过同一双缝干涉装置，红光的干涉条纹比绿光的干涉条纹宽度大，选项D正确；故选D.
3．D
【解析】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；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λ越大，△x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。所以D正确，ABC错误。
4．D
【解析】光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，选项A正确；泊松亮斑是光的衍射现象形成的，选项B正确；双缝干涉实验中条纹间距Δx＝λ，紫光改为红光即λ增大，则Δx增大，选项C正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，选项D错误．此题选择不正确的选项，故选D.
5．A
【解析】光的双缝干涉条纹是等间距等宽度的明暗相间的条纹，而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大最亮的亮条纹，在中央亮条纹两边的亮条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故选项A正确．
6．D
【解析】
试题分析：由光的偏振现象的知识可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D选项是利用手指间的狭缝去观察光的衍射现象，故选D.
思路分析：根据偏振与衍射的定义加以判断
点评：考查学生对偏振和衍射的掌握
7．B
【解析】机械波在介质中的传播速度都是只由介质决定，而电磁波的传播不需要介质，选项A错误； 玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为发生了光的全反射，选项B正确； 障碍物的尺寸比光的波长大得多时，不会发生明线的衍射现象，选项C错误； 人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样，选项D错误；故选B.
8．B
【解析】
光屏上影的中心会出现一个亮斑，这是光的衍射现象，故B正确，ACD错误。
9．CD
【解析】根据光是概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但由题意知中央亮条纹的光强占入射光光强的95%以上，故落在中央亮纹处概率最大。也有可能落在暗纹处，但是落在暗纹处的几率很小，故CD正确。
故选：CD。
10．CD
【解析】波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射，A错误；根据多普勒效应可知，波源与观察者相互靠近的过程中，观察者接收到的波的频率将变大，故B错误；光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，D正确．
11．较大的中间有小圆孔很小的不透明圆板
【解析】
【分析】
著名的泊松亮斑，是光照在小圆盘上却在屏上中央出现亮斑，说明光不在直线传播．单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的．
【详解】
比较两图，它们的背景明显不同，甲图的背景为黑色阴影，说明障碍物应是很大的不透明挡板，中间有透光并且带有衍射图样的花纹，说明挡板的中间有小圆孔；乙图的背景为白色，说明周围没有障碍物，中间有不透光圆形阴影，并且带有衍射图样的花纹，说明中间存在很小的不透明圆板，乙图正中央的小亮点是泊松亮斑．
12．明暗相间 亮 宽 小 低
【解析】
【分析】
【详解】
光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最亮、最宽，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越小，亮度越低．
13．偏振
【解析】为减小反射光在照相机镜面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一偏振滤光片，利用光的偏振原理，使得反射光不能通透。
14． 偏振 横波
【解析】这位同学手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，说明光不能透过，这是光的偏振现象，该现象说明光是横波．