光的衍射 同步測試一、單選題（共9題；共18分）1.在一次觀察光衍射的實驗中，觀察到如圖所示的清晰的明暗相間圖樣那么障礙物應是（黑線為暗紋）（）a.很小的不透明的圓板b.很大的中間有大圓孔的不透明的圓板c.很大的不透明圓板d.很大的中間有小圓孔的不透明圓板2.關于下列光學現象，說法正確的是（ ） a.水中藍光的傳播速度比紅光快b.光從空氣射入玻璃時可能發生全反射c.攝影機鏡頭鍍膜增透是利用了光的衍射特性d.分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬3.用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間，在膠片上出現的圖象如圖所示，該實驗表明（）a.光的本質是波b.光的本質是粒子c.光的能量在膠片上分布不均勻d.光到達膠片上不同位置的概率相同4.一列水波穿過小孔產生衍射，衍射后的水波（ ） a.波長增大b.周期增大c.頻率減小d.振幅減小5.對于光的衍射的定性分析，下列說法中不正確的是（） a.只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比甚至比光的波長還要小的時候，才能明顯地產生光的衍射現象b.光的衍射現象是光波相互疊加的結果c.光的衍射現象否定了光的直線傳播的結論d.光的衍射現象說明了光具有波動性6.在單縫衍射實驗中，下列說法中正確的是（） a.換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變窄b.換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬c.使單縫寬度變小，衍射條紋的亮度降低、間距變窄d.增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變窄7.在水波槽的衍射實驗中，若打擊水面的振子振動頻率是5hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05ms，為觀察到顯著的衍射現象，小孔直徑d應為（ ） a.l0cmb.5cmc.dlcmd.d1cm8.下列說法正確的是（） a.肥皂膜在陽光的照射下呈現彩色是光的干涉現象造成的b.根據麥克斯韋電磁理論，變化的磁場一定能產生變化的電場c.x射線在電場中能夠發生偏轉d.波的頻率與振源的頻率不相同9.點光源照在一個剃須刀片上，在屏上形成了它的影子，其邊緣較為模糊，原因是（ ） a.光的反射b.光強太小c.光的干涉d.光的衍射二、填空題（共3題；共7分）10.光產生明顯衍射現象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長_或跟波長相差_ 11.用一只小的白熾燈照亮一個中心帶有圓孔的遮光板，如果圓孔的直徑由1cm逐漸減小到零，則在遮光板后面的光屏上依次出現的現象，先是_，后是_，接著是_，最后是_ 12.在紅光、黃光、綠光、紫光中，最容易產生衍射現象的是_ 三、解答題（共1題；共5分）13.利用發波水槽觀察波的衍射現象時，看到了圖示9所示的圖樣為使現象更明顯，可采用辦法有那些？四、計算題（共1題；共5分）14.在“用游標卡尺觀察光的衍射現象”實驗中，調整卡尺兩腳間狹縫距離、主尺和游標的位置如圖所示，此時卡尺兩腳間狹縫寬度為多少？；若將卡尺兩腳間狹縫寬度調整為0.3mm ， 應使游標上第那條刻線與主尺上表示那個mm的刻度線重合？五、綜合題（共2題；共25分）15.如圖所示是通過游標卡尺兩測量腳間的狹縫觀察白熾燈線光源時所拍下的四張照片。（1）試通過圖樣分析四張照片對應的兩測量腳間的寬度大小關系。 （2）試說明照片丁中中央條紋的顏色及成因。 16.用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏，下列幾種情況中，在小孔后面的光屏上各看到什么現象？ （1）小孔的直徑為1cm； （2）小孔的直徑為1mm； （3）小孔的直徑為0.5m 答案解析部分一、單選題1.【答案】d 【解析】【解答】a、用光照射很小的不透明圓板時后面出現一亮點，故a錯誤；b、很大的中間有大圓孔的不透明擋板時后面是一亮洞，故b錯誤；c、很大的不透明圓板時后面是一片陰影，故c錯誤；d、用光照射很大的中間有小圓孔的不透明擋板時是明暗相間的衍射圖樣，故d正確故選：d【分析】很大的中間有大圓孔的不透明擋板和很大的不透明圓板不會發生衍射現象，很小的不透明圓板出現泊松亮斑2.【答案】d 【解析】【解答】解：a、藍光的折射率大于紅光的折射率，根據 知水中藍光的傳播速度比紅光慢，故a錯誤；b、b、光從空氣射入玻璃時是從光疏介質射向光密介質，不可能發生全反射，b錯誤；c、鏡頭鍍膜增透是利用了光的干涉現象，減弱光的反射，從而增加透射能力，故c錯誤；d、根據條紋間距公式 ，紅光的波長較大，則條紋間距較寬，d正確故選：d【分析】藍光的折射率大于紅光的折射率，根據 比較傳播速度；全反射的條件光從光密介質進入光疏介質，且入射角大于等于臨界角；雙縫干涉的條紋間距公式 3.【答案】c 【解析】【解答】ab、據愛因斯坦的“光子說”可知，單個光子表現為粒子性，而大量光子表現為波動性；故ab錯誤；cd、時間不太長時，底片上只能出現一些不規則的點子，說明了單個光子表現為粒子性，光子到達的多的區域表現為亮條紋，而光子到達的少的區域表現為暗條紋，說明光的能量在膠片上分布不均勻，光到達膠片上不同位置的概率不相同；故c正確，d錯誤；故選：c【分析】根據愛因斯坦的“光子說”可知，單個光子表現為粒子性，而大量光子表現為波動性，并且單個光子通過雙縫后的落點無法預測，而光子到達的多的區域表現為亮條紋，而光子到達的少的區域表現為暗條紋4.【答案】d 【解析】【解答】解：由題意可知，水波發生衍射現象，由于頻率不變，則周期也不變，因繞過阻礙物繼續向前傳播的現象叫波的衍射，由于波速不變，則波長也不變，因振動能量的減弱，導致振幅減小，故d正確，abc錯誤 故選：d【分析】根據衍射原理，繞過阻礙物繼續向前傳播，則周期與頻率不變，面，而波長與波速有關，因介質確定水波的速度，從而即可求解5.【答案】c 【解析】【解答】a、產生明顯衍射現象的條件是光的波長比孔或障礙物的尺寸大得多或相差不大，故a正確；b、光的衍射現象是光波相互疊加的結果，故b正確；cd、光的直線傳播是近似規律，光的衍射現象并沒有否定光的直線傳播的結論，故c錯誤，d正確；故選：c【分析】衍射是波特有的性質，是光遇到障礙物時能繞過后繼續向前傳播的現象，發生明顯的衍射現象的條件時：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或比波長還小光在同一均勻介質中沿直線傳播6.【答案】b 【解析】【解答】單縫衍射的條紋間距可以用雙縫干涉條紋寬度的公式 定性討論，其中l為屏與縫的距離、d為縫寬、為波長a、其他條件不變，波長較長的光照射，則衍射條紋間距變寬，故a錯誤，b正確c、其他條件不變，使單縫寬度變小，即d變小，則衍射條紋間距變寬，故c錯誤d、其他條件不變，增大單縫到屏的距離，即l變大，則衍射條紋間距變寬，故d錯誤故選：b【分析】干涉和衍射的本質相同，二者沒有嚴格的界限它們兩者的作用一般是同時存在的，可以用雙縫干涉條紋寬度的計算公式 定性討論單縫衍射的條紋間距的變化7.【答案】d 【解析】【分析】由題知水波的波長。即孔直徑d應與1cm差不多或比它還小故選項d正確?！军c評】發生明顯衍射的條件，一般直接比較孔的直徑d與水波波長的關系即可，當d時肯定發生明顯的衍射。8.【答案】a 【解析】【解答】a、肥皂膜在陽光的照射下呈現彩色是光的薄膜干涉現象造成的；故a正確；b、根據麥克斯韋電磁場理論的內容：變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，不均勻變化的磁場才能產生變化的電場故b錯誤；c、x射線不帶電，在電場中不能夠發生偏轉，故c錯誤；d、根據波的產生可知介質中各質點都波源的驅動力作用下做受迫振動，質點振動的頻率等于波源的頻率，所以波的頻率與振源的頻率相同故d不正確故選：a【分析】肥皂膜在陽光的照射下呈現彩色是光的干涉現象造成的；麥克斯韋電磁場理論的內容：變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場x射線在電場中不能夠發生偏轉，波的頻率與振源的頻率相同9.【答案】d 【解析】【解答】解：點光源照射一個障礙物，在屏上所成的陰影的邊緣部分模糊不清說明陰影的邊緣部分有光線到達，即光能繞過障礙物繼續傳播，屬于光的衍射 故選：d【分析】光繞過障礙物繼續傳播的現象叫光的衍射二、填空題10.【答案】??；不多 【解析】【解答】光產生明顯衍射現象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長相差不多。【分析】加強掌握相關原理的理解。11.【答案】一個圓形亮斑；若干同心圓（衍射圖形）；間距變大，同時變暗；完全變暗 【解析】【解答】解：用點光源s照射小孔，開始由于光的直線傳播，在光屏上形成直徑逐漸減小的圓形亮斑，然后形成小孔衍射，在光屏上形成范圍逐漸增大的明暗相間的同心圓環，小孔逐漸減小到零的過程中，由于透過小孔的光減小，同時間距變大，則圓環亮度逐漸減弱，最后到完全變暗 故答案為：一個圓形亮斑，若干同心圓（衍射圖形），間距變大，同時變暗，完全變暗【分析】用點光源s照射小孔，當小孔直徑較大時光直線傳播，隨著孔直徑的逐漸減小，光會產生衍射現象，形成明暗相間的同心圓環12.【答案】紅光 【解析】【解答】波發生明顯的衍射現象的條件是：當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或比波長更小可知光的波長越長，波動性越強，越容易產生衍射因為紅光的波長最長，所以紅光最容易發生衍射故答案為：紅光【分析】波繞過障礙物繼續傳播的現象即波的衍射，波長越長，波動性越強，越容易產生衍射三、解答題13.【答案】解答：發生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不大，所以為使現象更明顯，可采用辦法有（1）縮小擋板間距（2）降低波源頻率 【解析】【分析】發生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不大四、計算題14.【答案】解答：游標卡尺的固定刻度讀數為0mm ， 游標尺上第6個刻度游標讀數為0.15mm=0.5mm ， 所以最終讀數為：0.5mm；若狹縫寬度調整為0.3mm ， 由上可知，游標上第3條刻線與主尺上表示3mm的刻度線重合；故答案為：0.5；3；3 【解析】【分析】游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀五、綜合題15.【答案】（1）從四張照片的單縫衍射圖樣可以看出，由圖甲到圖丁，衍射現象越來越明顯，說明兩測量腳間的狹縫越來越小，因此由圖甲到圖丁四張照片對應的兩測量腳間的寬度越來越小。（2）圖丁中中央 條紋的顏色為白色，因為各種色光在屏中央均為亮條紋，七色光疊加后，中央條紋即為白色。 【解析】【分析】如何分析干涉、衍射圖樣在分析干涉、衍射圖樣時，主要注意圖樣條紋寬度的情況:若條紋寬度相等，則是干涉條紋;若中間條紋最寬，兩邊越來越窄，則是衍射條紋。16.【答案】（1）解：小孔的直徑大小決定屏上的現象當孔的直徑較大，比光的波長大得多時，光的衍射極不明顯，光沿直線傳播；當孔的直徑很小，可以與光波的