5.光的衍射
基础巩固
1如图所示,用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘,我们可以在光屏上看到的图样为下列图中的( )
答案：B
2下列关于单缝衍射图样的说法正确的有( ) A.它同双缝干涉的图样完全相同 B.亮条纹的宽度不同,但亮度相同 C.亮条纹的宽度相同,但亮度不同
D.亮条纹的宽度和亮度均不相同,且中间亮纹最宽最亮 解析：由干涉条纹和衍射条纹的特征可知选项D正确。 答案：D
3关于光的衍射现象,下列说法正确的是( ) A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹 B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C.光照到不透明小圆盘上,其影中心出现泊松亮斑,说明发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射现象
解析：该题考查衍射图样和对衍射现象的理解。单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹,白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上,在其影处出现亮斑,是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分,D项中屏上大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象。 答案：AC
4下列关于光的自然现象和实验的说法正确的是( )
A.用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,当圆孔的直径为1 cm时,在小孔后面的光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑
B.发生沙尘暴时能见度只有几十米,天空变黄发暗,这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面
C.用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,当圆孔的直径为0.5 μm时,在光屏上能看到衍射条纹
D.早上太阳从东方地平线升起,人们看到的太阳是红色的,这是因为红光更容易引起人们的注意
解析：由于光沿直线传播,所以看到与圆孔形状相同的亮斑,A正确;波长较长的光容易发生衍射,如红光、黄光,透过沙尘后,天空显得灰黄发暗,因此B正确;当圆孔的直径为0.5 μm时,由于小孔尺寸与光波的波长差不多,光发生明显衍射现象,C正确;太阳从地平线升起时,红光波长较长、易发生衍射,因此人们看到的太阳光是红色的,D错误。 答案：ABC
5一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其中一条缝挡住,让这束红光只通过一条缝,则在光屏上可以看到( ) A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗些 B.与原来不相同的明暗相间的条纹,且中央亮条纹变宽些 C.只有一条与缝宽对应的亮条纹
D.无条纹,只存在一片红光
解析：本题一开始告诉我们产生了干涉现象,说明两缝都很窄,能够满足使红光发生明显衍射的条件,挡住一条缝后,在屏上得到的是单缝衍射图样。衍射图样和干涉图样的异同点:中央都出现亮条纹,但衍射图样中央亮条纹较宽,两侧都出现明暗相间的条纹;干涉图样为等间隔的明暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹。只有选项B正确。 答案：B
6如图所示,在观察光的衍射现象实验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将 (选填“增大”“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在 情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
解析：缝隙越窄,衍射条纹越宽,衍射现象越明显,当增加缝宽时,衍射条纹变窄,条纹间距变小。当条纹足够宽时,几乎看不到条纹,衍射不明显,所以只有在光的波长比障碍物小得多时,光才可以看作是沿直线传播的。 答案：减小 光的波长比障碍物小得多
7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,试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)。 解析：当三角形孔较大时,屏上出现一个三角形光斑,如图甲所示,随着三角形缓慢地收缩,光斑逐渐变小;当三角形孔小到一定程度时,屏上会出现倒立的烛焰,如图乙所示;继续使三角形孔缓慢收缩,可以观察到小孔衍射图样;当孔闭合时,屏上就会一片黑暗。
答案：见解析
2019-2020新人教版高中物理选修3-4：第十三章 5. 光的衍射
