学人教版选修34 13.5光的衍射 作业.docx

2017-2018学年度人教版选修3-4 13.5光的衍射 作业1下列属于光的衍射现象的是( )a. b. c. d. 2下列关于光现象的说法中正确的是a. 在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象b. 在光的双缝干涉实验中若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变窄c. 光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大d. 光的偏振现象说明光是一种纵波3在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是a. 甲是单缝、乙是双缝 b. 乙是双缝、丙是小圆孔c. 丙是小圆孔、丁是小圆板 d. 丁是小圆孔、甲是双缝4用某单色光做光的双缝干涉实验，能在光屏上观察到干涉条纹。若把其中一条缝遮住，则在光屏上（ ）a. 没有任何条纹b. 只有一条亮条纹c. 有等间距的明暗相间的条纹d. 有不等间距的明暗相间的条纹5能说明光的粒子性的实验是（ ）a. 干涉现象b. 衍射现象c. 光电效应d. 色散现象6如图，用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘，例如小分币，我们可以在光屏上看到的图样为下图中的（ ）a. b. c. d. 7下列四种电磁波中，最容易表现衍射现象的是（ ）a. 红外线 b. 紫外线 c. 无线电波 d. 射线8下列属于光的衍射现象的是a. 阳光照射到树叶上，在地面上形成圆形亮斑b. 光照射细金属丝，在其后形成的阴影中有亮线c. 在阳光照射下，肥皂泡呈现彩色条纹d. 光照射到凸透镜上，在其后形成圆形亮斑9一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度)，其中+和分别记为“上限频率”和“下限频率”如图所示，某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成角则下列说法正确的是()a. a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大b. 逐渐减小角，a光在液膜下表面先发生全反射c. b光更容易发生明显的衍射现象d. 相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小10在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，图中四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（ ）a. a b. b c. c d. d11如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜abc(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若od平行于cb,三棱镜对a色光的折射率na是多少?12【物理选修3-4】(1)下列说法中正确的有（_）a泊松亮斑说明光具有波动性b电磁波在各种介质中的速度相等 c光线通过强引力场时会发生弯曲d在水中同一深处有红、黄、绿三个小球，岸上的人看到的是绿球最浅e某波源振动的频率是1000hz，当观察者和波源相互靠近时，波源的频率变大 (2)a、b两波源同时开始振动，振动情况相同，振动图象如甲图所示。波在y轴左边介质中的波速为10m/s，在y轴右边介质中的波速为15m/s。 (1)求波在左、右两介质中的波长_ 。(2)在乙图中画出在t=0.3s时ab间的波形图。(3)写出x=-0.5m处的c质点的振动方程_。13【物理选修34】（1）下列说法中正确的是_。a简谐运动的周期与振幅无关b在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式f=kx中，k为弹簧的劲度系数，x为振子离开平衡位置的位移c机械波在传播过程中，某个质点的振动速度就是波的传播速度d在光的双缝干涉实验中，同种条件下用蓝光做实验比红光做实验得到的条纹更宽e在光的单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度要比波长小或者相差不多（2）如图所示，一玻璃球体的半径为r，o为球心，ab为直径，来自b点的光线bm在m点射出，出射光线平行于ab，另一光线bn恰好在n点发生全反射，已知abm30，试求解：玻璃的折射率_ ；球心o到bn的距离_。14如图所示，一束截面为圆形半径为r的平行单色光，垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕s上形成一个圆形亮区，已知玻璃半球的半径为r，屏幕s到球心的距离为d（d3r），不考虑光的干涉和衍射，玻璃对该光的折射率为n，求屏幕上被照亮区域的半径。 15投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球形镜头折射后在光屏mn上形成一个圆形光斑。已知镜头半径为r，光屏mn到球心o的距离为d（d3r），玻璃对该单色光的折射率为n，不考虑光的干涉和衍射。求光屏mn上被照亮的圆形光斑的半径。试卷第5页，总6页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1a【解析】a图中单色光通过狭缝后产生衍射现象；b是光的干涉现象；c是薄膜干涉；d是光的色散；故选a.2c【解析】在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，选项a错误；在光的双缝干涉实验中若仅将入射光由绿光改为黄光，因黄光的波长大于绿光，根据x=ld可知，则条纹间距变宽，选项b错误；光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，选项c正确；光的偏振现象说明光是一种横波，选项d错误；故选c.3c【解析】根据衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小小；后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；根据小孔衍射与泊松亮斑的区别可知，小圆孔做衍射的图样是中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，可知丙是小孔衍射，丁是小圆板。所以只有c是正确的。故选c。点睛：考查干涉与衍射的原理，注意它们的条纹间距的不同，掌握偏振光与自然光的区别，理解偏振片的工作原理著名的泊松亮斑，是光照在小圆盘上却在屏上中央出现亮斑，说明光不再直线传播.4d【解析】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，若将其中一个缝封住，属于单缝衍射，那么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d正确，abc错误。点晴：根据单缝衍射条纹是中间亮条纹明亮且宽大，越向两侧宽度越小，而波长越大，中央亮条纹越粗进行判断。5c【解析】光的干涉、色散和衍射是波特有的现象，不能说明粒子性，故abd错误；光电效应能说明光具有粒子性，故c正确。所以c正确，abd错误。6b【解析】用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘，会产生光的衍射现象，中央出现两点，图样为b所示；故选b.7c【解析】在上述电磁波中，无线电波的波长最大，所以最容易表现出衍射现象，故c正确故选c8b【解析】阳光照射到树叶上，在地面上形成圆形亮斑，属于小孔成像现象，故a错误。光照到细金属丝后，在其后面屏上的阴影中间亮线，是光传播到了“阴影”区域，属于光的衍射现象，故b正确。肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的。故c错误；太阳光经凸透镜后形成的亮斑，是由于光发生折射现象，故d错误。故选b.【点睛】绕过阻碍物继续传播的现象称为光的衍射；衍射条纹是明暗相同；阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑属于光的直线传播，而经凸透镜后形成的亮斑是光的折射现象9ac【解析】a：由题知，a光的频率大于b光的频率，液膜对a光的折射率大于对b光的折射率，则a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大。故a项正确。b：由于平行液膜的上表面与下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性得知，两种光都不可能在液膜下表面发生全反射。故b项错误。c：由波速公式c=v可知，b光的波长大于a光的波长，b光的波动性较强，更容易发生明显的衍射现象。故c项正确。d：相同装置做双缝干涉实验，干涉条纹间距x=ld，b光产生的干涉条纹间距较大。故d项错误。综上，本题答案为ac。10bd【解析】单色光的单缝衍射图样中间条纹最亮最宽，而双缝则是明暗条纹间距相同。a是双缝干涉现象条纹，b单色光的单缝衍射现象的条纹，c是波的衍射现象，d是白光的单缝衍射图样，bd正确11（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2） 【解析】（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若od平行于cb,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。12(1)acd(1)2m 3m(3)y=10sin(10t-5/2)cm，或y=10sin(10t-/2)cm ，(t>0.25s)【解析】（1）a、泊松亮斑是光具有波动性的有力证据，故a正确；b、电磁波在各种介质中的传播速度不相等，故b错误；c、根据相对论的理论，光线经过强引力场附近时会发生弯曲，故c正确；d、在水中同一深处有红、黄、绿三个小球，根据光的折射定律可知视深：h=1nh，其中n是水相对于各种色光的折射率由于三种色光中绿色光的折射率最大，所以岸上的人看到的是绿球最浅，故d正确；e、根据多普勒效应可知，当观察者和波源相互靠近时，波源的频率不变，观察者接受到的频率发生变化，故e错误。点睛：该题考查光的折射定律、光速、光的波动性以及多普勒效应，都是记忆性的知识点的内容，在平时的学习过程中多加积累即可。（2）由甲图周期为t=0.2s，由=vt得：沿x方向： 1=v1t=100.2m=2m 沿+x 方向： 2=v2t=150.2m=3m 在t=0.3s时间内波向左传播距离为x1=v1t=100.3m=3m=1.51波向右传播距离为x2=v2t=150.3m=4.5m=1.52 在t=0时刻，波源的振动方向向上，在t=0.3s=1.5t时波源的振动方向向下，画出波形如图根据题意，x=0.5m 处的c质点处于振动加强点，故振幅为10cm，根据=2t=10，则：y=10sin(10t2)cm。点睛：本题要明确波的周期是由波源决定的，与介质无关，两列波的周期相同根据时间与周期的关系，能正确分析波源的振动情况，从而画出波形。13【答题空1】(1) abe【答题空2】【答题空3】【解析】（1）简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，故a正确；在简谐运动的回复力表达式f=kx中，对于弹簧振子，f为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数，故b正确；对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，横波两者垂直，纵波两者平行，故c错误；在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式x=ld，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，故d错误；在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，根据明显衍射的条件可知，狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多故e正确（2）试题分析：根据几何关系找出光线bm的入射角和反射角，利用折射定律可求出玻璃体的折射率根据几何关系求出临界角的正弦值，便可求出球心o到bn的距离设光线bm在m点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i=30，r=60，根据折射定律得sinrsini=sin60sin30=3光线bn恰好在n点发生全反射，则bno为临界角c，sinc=1n设球心到bn的距离为d，由几何知识可知d=rsinc联立解得d=33r【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律n=sinisinr、