人教版选修34 光的衍射 第1课时 作业1.docx

光的衍射 同步测试一、单选题（共9题；共18分）1.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样那么障碍物应是（黑线为暗纹）（）a.很小的不透明的圆板b.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板c.很大的不透明圆板d.很大的中间有小圆孔的不透明圆板2.关于下列光学现象，说法正确的是（ ） a.水中蓝光的传播速度比红光快b.光从空气射入玻璃时可能发生全反射c.摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性d.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽3.用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图象如图所示，该实验表明（）a.光的本质是波b.光的本质是粒子c.光的能量在胶片上分布不均匀d.光到达胶片上不同位置的概率相同4.一列水波穿过小孔产生衍射，衍射后的水波（ ） a.波长增大b.周期增大c.频率减小d.振幅减小5.对于光的衍射的定性分析，下列说法中不正确的是（） a.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象b.光的衍射现象是光波相互叠加的结果c.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论d.光的衍射现象说明了光具有波动性6.在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是（） a.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变窄b.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽c.使单缝宽度变小，衍射条纹的亮度降低、间距变窄d.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄7.在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是5hz，水波在水槽中的传播速度为0.05ms，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（ ） a.l0cmb.5cmc.dlcmd.d1cm8.下列说法正确的是（） a.肥皂膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象造成的b.根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场一定能产生变化的电场c.x射线在电场中能够发生偏转d.波的频率与振源的频率不相同9.点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是（ ） a.光的反射b.光强太小c.光的干涉d.光的衍射二、填空题（共3题；共7分）10.光产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长_或跟波长相差_ 11.用一只小的白炽灯照亮一个中心带有圆孔的遮光板，如果圆孔的直径由1cm逐渐减小到零，则在遮光板后面的光屏上依次出现的现象，先是_，后是_，接着是_，最后是_ 12.在红光、黄光、绿光、紫光中，最容易产生衍射现象的是_ 三、解答题（共1题；共5分）13.利用发波水槽观察波的衍射现象时，看到了图示9所示的图样为使现象更明显，可采用办法有那些？四、计算题（共1题；共5分）14.在“用游标卡尺观察光的衍射现象”实验中，调整卡尺两脚间狭缝距离、主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为多少？；若将卡尺两脚间狭缝宽度调整为0.3mm ， 应使游标上第那条刻线与主尺上表示那个mm的刻度线重合？五、综合题（共2题；共25分）15.如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片。（1）试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系。 （2）试说明照片丁中中央条纹的颜色及成因。 16.用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，下列几种情况中，在小孔后面的光屏上各看到什么现象？ （1）小孔的直径为1cm； （2）小孔的直径为1mm； （3）小孔的直径为0.5m 答案解析部分一、单选题1.【答案】d 【解析】【解答】a、用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，故a错误；b、很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞，故b错误；c、很大的不透明圆板时后面是一片阴影，故c错误；d、用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样，故d正确故选：d【分析】很大的中间有大圆孔的不透明挡板和很大的不透明圆板不会发生衍射现象，很小的不透明圆板出现泊松亮斑2.【答案】d 【解析】【解答】解：a、蓝光的折射率大于红光的折射率，根据 知水中蓝光的传播速度比红光慢，故a错误；b、b、光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，b错误；c、镜头镀膜增透是利用了光的干涉现象，减弱光的反射，从而增加透射能力，故c错误；d、根据条纹间距公式 ，红光的波长较大，则条纹间距较宽，d正确故选：d【分析】蓝光的折射率大于红光的折射率，根据 比较传播速度；全反射的条件光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于等于临界角；双缝干涉的条纹间距公式 3.【答案】c 【解析】【解答】ab、据爱因斯坦的“光子说”可知，单个光子表现为粒子性，而大量光子表现为波动性；故ab错误；cd、时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点子，说明了单个光子表现为粒子性，光子到达的多的区域表现为亮条纹，而光子到达的少的区域表现为暗条纹，说明光的能量在胶片上分布不均匀，光到达胶片上不同位置的概率不相同；故c正确，d错误；故选：c【分析】根据爱因斯坦的“光子说”可知，单个光子表现为粒子性，而大量光子表现为波动性，并且单个光子通过双缝后的落点无法预测，而光子到达的多的区域表现为亮条纹，而光子到达的少的区域表现为暗条纹4.【答案】d 【解析】【解答】解：由题意可知，水波发生衍射现象，由于频率不变，则周期也不变，因绕过阻碍物继续向前传播的现象叫波的衍射，由于波速不变，则波长也不变，因振动能量的减弱，导致振幅减小，故d正确，abc错误 故选：d【分析】根据衍射原理，绕过阻碍物继续向前传播，则周期与频率不变，面，而波长与波速有关，因介质确定水波的速度，从而即可求解5.【答案】c 【解析】【解答】a、产生明显衍射现象的条件是光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多或相差不大，故a正确；b、光的衍射现象是光波相互叠加的结果，故b正确；cd、光的直线传播是近似规律，光的衍射现象并没有否定光的直线传播的结论，故c错误，d正确；故选：c【分析】衍射是波特有的性质，是光遇到障碍物时能绕过后继续向前传播的现象，发生明显的衍射现象的条件时：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或比波长还小光在同一均匀介质中沿直线传播6.【答案】b 【解析】【解答】单缝衍射的条纹间距可以用双缝干涉条纹宽度的公式 定性讨论，其中l为屏与缝的距离、d为缝宽、为波长a、其他条件不变，波长较长的光照射，则衍射条纹间距变宽，故a错误，b正确c、其他条件不变，使单缝宽度变小，即d变小，则衍射条纹间距变宽，故c错误d、其他条件不变，增大单缝到屏的距离，即l变大，则衍射条纹间距变宽，故d错误故选：b【分析】干涉和衍射的本质相同，二者没有严格的界限它们两者的作用一般是同时存在的，可以用双缝干涉条纹宽度的计算公式 定性讨论单缝衍射的条纹间距的变化7.【答案】d 【解析】【分析】由题知水波的波长。即孔直径d应与1cm差不多或比它还小故选项d正确。【点评】发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径d与水波波长的关系即可，当d时肯定发生明显的衍射。8.【答案】a 【解析】【解答】a、肥皂膜在阳光的照射下呈现彩色是光的薄膜干涉现象造成的；故a正确；b、根据麦克斯韦电磁场理论的内容：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，不均匀变化的磁场才能产生变化的电场故b错误；c、x射线不带电，在电场中不能够发生偏转，故c错误；d、根据波的产生可知介质中各质点都波源的驱动力作用下做受迫振动，质点振动的频率等于波源的频率，所以波的频率与振源的频率相同故d不正确故选：a【分析】肥皂膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象造成的；麦克斯韦电磁场理论的内容：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场x射线在电场中不能够发生偏转，波的频率与振源的频率相同9.【答案】d 【解析】【解答】解：点光源照射一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清说明阴影的边缘部分有光线到达，即光能绕过障碍物继续传播，属于光的衍射 故选：d【分析】光绕过障碍物继续传播的现象叫光的衍射二、填空题10.【答案】小；不多 【解析】【解答】光产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多。【分析】加强掌握相关原理的理解。11.【答案】一个圆形亮斑；若干同心圆（衍射图形）；间距变大，同时变暗；完全变暗 【解析】【解答】解：用点光源s照射小孔，开始由于光的直线传播，在光屏上形成直径逐渐减小的圆形亮斑，然后形成小孔衍射，在光屏上形成范围逐渐增大的明暗相间的同心圆环，小孔逐渐减小到零的过程中，由于透过小孔的光减小，同时间距变大，则圆环亮度逐渐减弱，最后到完全变暗 故答案为：一个圆形亮斑，若干同心圆（衍射图形），间距变大，同时变暗，完全变暗【分析】用点光源s照射小孔，当小孔直径较大时光直线传播，随着孔直径的逐渐减小，光会产生衍射现象，形成明暗相间的同心圆环12.【答案】红光 【解析】【解答】波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小可知光的波长越长，波动性越强，越容易产生衍射因为红光的波长最长，所以红光最容易发生衍射故答案为：红光【分析】波绕过障碍物继续传播的现象即波的衍射，波长越长，波动性越强，越容易产生衍射三、解答题13.【答案】解答：发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不大，所以为使现象更明显，可采用办法有（1）缩小挡板间距（2）降低波源频率 【解析】【分析】发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不大四、计算题14.【答案】解答：游标卡尺的固定刻度读数为0mm ， 游标尺上第6个刻度游标读数为0.15mm=0.5mm ， 所以最终读数为：0.5mm；若狭缝宽度调整为0.3mm ， 由上可知，游标上第3条刻线与主尺上表示3mm的刻度线重合；故答案为：0.5；3；3 【解析】【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读五、综合题15.【答案】（1）从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图甲到图丁，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图甲到图丁四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。（2）图丁中中央 条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均为亮条纹，七色光叠加后，中央条纹即为白色。 【解析】【分析】如何分析干涉、衍射图样在分析干涉、衍射图样时，主要注意图样条纹宽度的情况:若条纹宽度相等，则是干涉条纹;若中间条纹最宽，两边越来越窄，则是衍射条纹。16.【答案】（1）解：小孔的直径大小决定屏上的现象当孔的直径较大，比光的波长大得多时，光的衍射极不明显，光沿直线传播；当孔的直径很小，可以与光波的