上海市海滨高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：4.3光的衍射 课时练（含解析）

4.3光的衍射
1．下列四种现象不属于光的衍射现象的是
A．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子
B．不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑
C．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环
D．通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹
2．下列说法中正确的是
A．变化的电场一定能够在其周围空间产生变化的磁场从而形成电磁波
B．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长
C．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
D．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相的拍摄利用了光的衍射原理
3．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过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．都是光的干涉现象
C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象
D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
4．用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是
A．中央均为亮点的同心圆形条纹
B．中央均为暗点的同心圆形条纹
C．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的
D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的
5．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则 （ ）
A．甲为紫光的干涉图样 B．乙为紫光的干涉图样
C．丙为红光的干涉图样 D．丁为红光的干涉图样
6．如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹；若用波长为400 nm的紫光重复上述实验，则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是
A．P0点和P1点都是亮条纹
B．P0点是亮条纹，P1点是暗条纹
C．橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距
D．若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验，紫光的衍射现象更明显
7．下列现象中属于光的衍射现象的是
A．光在光导纤维中传播
B．马路积水油膜上呈现彩色图样
C．雨后天空彩虹的形成
D．泊松亮斑的形成
8．夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其偏振化方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光照亮的物体。假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按同一要求设计，如下措施中可行的是（ ）
A．前窗玻璃的偏振化方向是竖直的，车灯玻璃的偏振化方向是水平的
B．前窗玻璃和车灯玻璃的偏振化方向都是斜向右上45°
C．前窗玻璃的偏振化方向是斜向右上45°，车灯玻璃的偏振化方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃的偏振化方向是竖直的，车灯玻璃的偏振化方向是竖直的
9．下列说法中不正确的是（）
A．泊松亮斑是光的衍射现象
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．康普顿效应进一步证实了光的粒子性
D．干涉法检查被检测平面的平整度应用了光的双缝干涉原理
10．（多选)下列说法正确的是
A．光的偏振特征说明光是横波
B．变化的磁场一定会产生变化的电场-
C．做简谐运动的物体，在半个周期内回复力做功一定为零
D．用标准平面检査光学仪器表面的平整程度是利用了光的衍射现象
E. 光的双链干涉实验屮，若仅将入射光从蓝光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变大
11．人们通过光的干涉或衍射现象认识到光具有________性；又通过________现象认识到光具有粒子性，总之，目前人们认为光具有波粒二象性．
12．太阳光照射到肥皂膜上可看到彩色条纹是______________现象，白光通过双缝可以在光屏上得到______________光带．
13．光在真空中的传播速度是_________．
14．英国物理学家__________首先在实验室观察到光的干涉现象，做了著名的__________实验，同一装置中红光条纹比紫光__________．
参考答案
1．A
【解析】A属于光沿直线传播，A正确；光线通过小圆盘，则会在屏上出现中心有亮斑，说明光线也偏离原来的直线方向传播，所以属于光的衍射，故B错误； 用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环，这是光的衍射，故C错误；对于通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，是因为当缝的宽度小于波的波长时，能发生明显的衍射现象，D错误．
2．C
【解析】
试题分析：周期性变化的电场一定能够在其周围空间产生周期性变化的磁场；均匀变化的电场能够在其周围空间产生稳定的磁场，故A错误；根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率大于声源发出的频率，结合v=λf可知，接收到的声音的波长小于声源发出的波长，故B错误；相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，故C正确；根据光的衍射与干涉的特点，泊松亮斑是光的衍射现象；根据激光的应用可知，全息照相的拍摄利用了激光的相干性好的特点，与干涉原理有关，故D错误．
考点：考查了电磁波的产生、多普勒效应、相对论以及光的干涉
【名师点睛】周期性变化的电场一定能够在其周围空间产生周期性变化的磁场；根据多普勒效应分析波的频率的变化；相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关；泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理．
3．C
【解析】
前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象，C对；
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
圆孔衍射实验图样，与单色光通过小圆盘得到的泊松亮斑，它们中央均为亮点的同心圆形条纹，故A正确，BCD错误。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
双缝衍射中条纹间距相等，甲乙为双缝衍射图样，丙丁为单缝衍射图样，根据可知红光波长较大，亮纹间距较大，故B正确，ACD错误．
6．B
【解析】根据出现明暗条纹的条件可知，P0点到双缝的路程差为0，出现明条纹．用600nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹，则，解得△x=λ1=600nm，则，可知P1点是暗条纹．故B正确，A错误．因橙光的波长大于紫光，则根据可知，橙光的相邻亮条纹间距大于紫光的相邻亮条纹间距，若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验，橙光的衍射现象更明显，选项CD错误；故选B．
点睛：解决本题的关键知道波峰与波峰或波谷与波谷叠加，振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱．通过该关系知道形成明条纹或暗条纹的条件.
7．D
【解析】光在光导纤维中传播为光的全反射现象，A错误；马路积水上的油膜呈现彩色图样，是因为日光照射在油膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，故B错误；雨后天空出现彩虹属于光的折射现象，故C错误；光线通过小圆盘，则会在屏上出现中心有亮斑，说明光线也偏离原来的直线方向传播，所以属于光的衍射，故D正确．
8．B
【解析】如果透振方向是竖直的话，那么回车时，两车的光不能叠加相消，也就是对方车辆的光仍要照到自己，感到眼花．若前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，则对方车辆的光与自己前窗正好成90度，对方的光就通不过你的前窗射到你的眼，不会发生眼花．故B正确，ABD错误；故选B.
点睛：偏振片对光不可能是百分百透射的，因此就会阻碍一部分自然光，使强度减小，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能顺利通过，透射光不是一种相干光源．
9．BD
【解析】泊松亮斑是光的圆板衍射现象，A正确；光的偏振现象说明光是一种横波，B错误；康普顿效应进一步证实了光的粒子性，C正确；干涉法检查被检测平面的平整度应用了光薄膜干涉的原理，D错误．
10．ACE
【解析】
偏振是横波的特有的现象，所以纵波没有偏振现象，A正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；根据对称性，质点做简谐振动，在半个周期内位移一定为零，故回复力做功为零，C正确；用标准平面检査光学仪器表面的平整程度是利用薄膜干涉现象，D错误；根据公式可知入射光由蓝光改为红光，波长变大，故相连两条纹间的距离变大，E正确．
11．波动； 光电效应；
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]人们通过光的干涉或衍射现象认识到光具有波动性；又通过光电效应现象认识到光具有粒子性，总之目前人们认为光具有波粒二象性。
12．干涉 彩色
【解析】
【详解】
[1] 太阳光照射到肥皂膜上可看到彩色条纹是薄膜干涉现象；
[2]白光通过双缝后，不同颜色的光亮条纹位置不同，故光屏上可以看到彩色光带。
13．
【解析】
【详解】
[1]光速为。
14．托马斯·杨 杨氏双缝干涉 宽
【解析】
【详解】
[1[2]英国物理学家托马斯·杨首先通过杨氏双缝干涉实验观察到明显的干涉条纹；
[3]由可知，红光波长更长故条纹更宽。