2023鲁科版新教材高中物理选择性必修第一册同步练习-第3节 光的衍射

第3节光的衍射

基础过关练

题组一光的衍射的理解

1.（多选）对光的衍射现象的定性分析中，正确的是（）

A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象

B.衍射图样是光波相互叠加的结果

C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据

D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论

2.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（）

A.衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显

B.衍射条纹的间距逐渐变大,衍射现象越来越明显

C.衍射条纹的间距不变,只是亮度增强

D.以上现象都不会发生

3.（2020浙江期末）在观察光衍射的实验中,分别观察到如图甲、乙所示清晰的明暗相间图样,图中黑线为暗

纹。那么障碍物应是（）

甲乙

Λ.乙图对应的是很小的不透明圆板

B.甲图对应的是很大的不透明圆板

C.乙图对应的是中间有大圆孔的不透明挡板

D.甲图对应的是中间有小三角形孔的不透明挡板

4.（多选）沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象,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

题组二单缝衍射与双缝干涉

5.关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是（）

Λ.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理

B.白光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的

C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点

D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果

6.（多选）如图所示为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则（）

πmπmππππ

甲乙

ΠΓIΠIIiniII

丙丁

A.甲为红光的衍射图样

B.乙为紫光的干涉图样

C.丙为红光的衍射图样

D.丁为紫光的干涉图样

7.（2020福建三明第二中学月考）如图所示,a表示单缝,b表示双缝,用某单色光分别照射竖直放置的单缝和

双缝,在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示亮条纹），则（）

⅞IllllIllll

abc（I

A.图c表示单缝衍射条纹,图d表示双缝干涉条纹

B.单缝S越宽,越容易观察到对应的明暗条纹

C.双缝间距离越小,对应条纹间距越大

D.照射双缝的单色光波长越短,对应条纹间距越大

8.（2021福建三明期末）单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（）

m∏∏]HZH

甲双缝图样乙单缝图样

丙圆孔图样丁圆盘图样

(泊松亮斑)

A.甲、乙图为干涉图样,丙、丁图为衍射图样

B.其他条件不变,单色光的波长越大，甲图中条纹间距越大

C.其他条件不变,单缝越宽，乙图中中央亮纹越宽

D.其他条件不变,圆孔尺寸越大,丙图中图样现象越明显

9.某同学自己动手制作如图1所示的装置观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,整个装置放于一

暗箱中，实验过程如下：

(1)该同学用一束太阳光照射A屏时,屏C上没有出现干涉条纹;移去B后,在屏上出现不等间距条纹,此条纹

是由于产生的。

⑵移去A后，遮住缝Sl与缝Sz中的任一个,C上均出现一窄亮斑，出现以上实验结果的主要原因

是o

(3)若光通过缝Sl或缝&后在C上依次出现如图2甲、乙、丙、丁所示条纹,说明了什么？

乙丙

图2

10.分析以下现象产生的原因:

(1)通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光;

(2)菜汤上的油花呈现彩色;

(3)隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围辐射彩色的光芒;

(4)光线照在花布上,可以看见花布上的图样。

答案全解全析

第3节光的衍射

基础过关练

1.ABC根据光的衍射现象的定义可知选项A正确;衍射图样中有亮、暗条纹,这是光波相互叠加的结果,加

强区为亮条纹,减弱区为暗条纹,选项B正确；因为衍射是波特有的现象,所以光的衍射现象为光的波动说提

供了有力证据,选项C正确；当障碍物较大时,光的衍射很弱,光几乎沿直线传播,即光的直线传播只是特殊情

况下的近似,与光的衍射现象并不矛盾,选项D错误。

2.A在单缝衍射实验中，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,本题是将缝调宽,

现象相反,故选项A正确,B、C、D错误。

3.A比较甲、乙两图,它们的背景不同，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，中间透

光并且有衍射图样，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，中间有圆形阴影，

并且周围有衍射图样,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,可知A项正确,B、

C、D错误.

4.BD根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λ5知,到达

地面的光是频率较小的部分。故选B、I)。

5.D光的干涉现象和光的衍射现象都是光波叠加的结果，两者都表明光是一种波，白光的干涉条纹和衍射

条纹都是彩色的,只是条纹间距特点及亮度特点不同而己。故A、B、C错误,D正确。

6.BC单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的条纹,而通过单缝时形成的衍射图样是中间宽、两边窄

的条纹,因此甲、乙为干涉图样,而丙、丁为衍射图样。由于红光的波长较长,干涉图样中相邻条纹间距较大，

衍射图样中中央亮纹较宽，而紫光的波长较短,干涉图样中相邻条纹间距较小,衍射图样中中央亮纹较窄，因

此选项B、C正确。

扩展提升

(1)光波的波长增大,衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大。

(2)复色光的衍射或干涉图样,可看成各单色光单独衍射或干涉所形成图样的叠加。

7.C根据单缝衍射条纹间距不等,而双缝干涉条纹间距相等,则知题图C表示双缝干涉条纹,题图d表示单

缝衍射条纹,故A错误;根据发生明显衍射现象的条件可知，单缝S越窄,越容易观察到对应的明暗条纹,故B

错误;在双缝干涉中，干涉条纹的间距由公式可得，条纹间距与波长入、双缝与屏之间的距离1成

正比,与双缝间的距离d成反比，故C正确,D错误。

8.B甲图中，条纹等间距，为单色光的双缝干涉图样；乙图中，条纹间距不等，为单色光的单缝衍射图样；丙

为单色光通过小圆孔的衍射图样;丁图为单色光照射到小圆盘上,在小圆盘后面光屏上形成的衍射图样,故A

错误。根据干涉条纹间距公式∆y=lλ知,其他条件不变,单色光的波长越大，图甲中条纹间距越大，故B正

确。其他条件不变,单缝越宽，乙图中中央亮纹越窄,故C错误。其他条件不变,圆孔尺寸越大,丙图中图样现

象越不明显,故D错误。故选B。

9.答案(1)光的衍射(2)双缝£、&太宽

(3)缝Sl或缝S,越来越窄

解析(1)移去B后只剩下单缝,故发生单缝衍射现象形成不等间距的条纹,故该条纹是由于光的衍射产生的。

(2)没有出现明暗相间的条纹而只出现一个窄亮斑,说明衍射现象不明显,故主要原因是双缝S,>%太宽。

(3)从四张单缝衍射图样可以看出，从甲到丁,衍射现象越来越明显,说明缝Sl或&越来越窄。

10.答案见解析