高中物理鲁科版4第五章光的干涉衍射偏振第2节光的衍射 学业分层测评1

学业分层测评(十三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列现象中，能产生明显衍射的是()A．光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多B．光的波长与孔或障碍物的尺寸差别不大C．光的波长等于孔或障碍物的尺寸D．光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多E．光的波长比单缝的宽度小得多【解析】光能够产生明显衍射现象的条件是：光的波长与孔或障碍物的尺寸差别不大，或波长明显大于孔或障碍物的尺寸，故选A、B、C.【答案】ABC2．在杨氏双缝干涉实验中，如果()A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色干涉条纹D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹E．用白光作为光源遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的彩色条纹【解析】用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相同，B对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错；用紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹，D对．白光发生单缝衍射会在屏上形成间距不等的彩色条纹，E对．【答案】BDE3．用卡尺观察光的衍射现象时，下列说法中正确的是()【导学号：78510060】A．卡尺形成的狭缝应平行于日光灯，且狭缝远离日光灯，人眼也远离狭缝进行观察B．卡尺狭缝平行于日光灯观察时，可观察到中央为白色光带，两侧为彩色光带，且彩带平行于日光灯C．狭缝由0.5mm宽度缩小到0.2mm，条纹间距变宽，亮度变暗D．狭缝由0.5mm宽度扩展到0.8mm，条纹间距变宽，亮度变暗E．由卡尺狭缝观察到的彩色条纹间距是不均匀的【解析】用卡尺狭缝平行于日光灯，狭缝远离日光灯，眼睛应靠近狭缝进行观察，观察到平行于日光灯的彩色条纹，且中央为白色条纹，A错误、B正确；狭缝越小，衍射现象越明显，即条纹间距变宽，但亮度变暗，C正确、D错误；衍射条纹间距是不均匀的，E正确．【答案】BCE4．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下()A．只有波长较短的一部分光才能到达地面B．只有波长较长的一部分光才能到达地面C．只有频率较大的一部分光才能到达地面D．只有频率较小的一部分光才能到达地面E．红光比紫光更容易穿过沙尘到达地面【解析】据光发生明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝eq\f(c,f)知，到达地面的光是频率较小的部分．红光比紫光波长大，更容易穿过沙尘，E正确．【答案】BDE5．如图5­2­5所示，甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可以得出的正确结论是()图5­2­5A．甲、乙是光的干涉图样B．丙、丁是光的衍射图样C．形成甲图样光的波长比形成乙图样光的波长短D．形成丙图样光的波长比形成丁图样光的波长短E．形成丙图样光的波长比形成丁图样光的波长长【解析】由图样可得甲和乙是等间距的，丙和丁是不等间距的且中间最宽，所以甲和乙是干涉条纹，丙和丁是衍射条纹，A、B正确；其中甲比乙的条纹间距大，故形成甲图样光的波长比形成乙图样光的波长长，C项错；丙比丁的条纹间距大，形成丙图样光的波长比形成丁图样光的波长长，D项错，E项正确．【答案】ABE6．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是衍射条纹的间距逐渐________，衍射现象逐渐________．【解析】由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大．本题的调整是将缝调宽，现象向相反的方向发展．故衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显．【答案】变小不明显7．如图5­2­6所示是4幅明暗相间的条纹图样，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．则下面的四幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是________．图5­2­6【解析】双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干涉条纹，2、4是衍射条纹．干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光．同一单缝衍射中，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光．【答案】红紫蓝黄8．在观察光的衍射实验中，分别观察到如图5­2­7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【导学号：78510061】甲乙图5­2­7甲图对应的障碍物应是________，乙图对应的障碍物应是________．【解析】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．【答案】较大的中间有小圆孔的不透明圆板很小的不透明圆板[能力提升]9.抽制细丝时可以用激光监控其粗细，如图5­2­8所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则下列说法正确的是()图5­2­8A．这是利用光的干涉现象B．这是利用光的衍射现象C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了E．用红色激光比蓝色激光得到的条纹更宽【解析】上述现象符合光的衍射产生的条件，故B正确；由衍射产生的条件可知：丝越细衍射现象越明显，故D也正确；红色激光比蓝色激光波长更长，E正确．【答案】BDE10.如图5­2­9所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是()图5­2­9【导学号：78510062】A．b在该介质中的折射率比a小B．若用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条纹更宽C．用a更易观测到泊松亮斑D．做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大E．b光比a光更容易发生明显的衍射现象【解析】设折射角为θ1，入射角为θ2，由题设条件知，θ1a＝θ1b，θ2a＜θ2b，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，知na＞nb，A正确；因为na＞nb，所以λa＜λb，又Δx＝eq\f(l,d)λ，故Δxa＜Δxb，B正确，D错误；而波长越长，衍射现象越明显，C错误．b光比a光更容易发生明显的衍射现象，E正确．【答案】ABE11．用两支铅笔观察白光的衍射实验中：(1)供观察者用的光源应用________(选填“点光源”“线光源”或“面光源”)；(2)铅笔狭缝应与光源________(选填“平行或垂直”)；(3)观察的衍射图样中央条纹的颜色是________，两侧出现________；(4)狭缝变窄时，条纹的间距变________，亮度变________．【答案】(1)线光源(2)平行(3)白色彩色(4)宽暗12．如图5­2­10所示，让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试