第4章 5. 光的衍射(练案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理选择性必修第一册同步学习指导(人教版2019)

练案[２４] 第四章　 光 ５. 光的衍射 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　一、选择题(本题共 ７ 小题ꎬ每题 ６ 分ꎬ共 ４２ 分) １. 下列现象中属于光的衍射现象的是 ( Ｂ ) Ａ. 太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面 上形成彩色光带 Ｂ. 通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯ꎬ 看到电灯周围有一圈彩色光环 Ｃ. 油滴滴在潮湿水泥路面上形成油膜ꎬ在阳光 照射下油膜上有一圈圈的彩色光环 Ｄ. 吹出的肥皂泡上出现彩色条纹 ２. (多选)中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获 得 ２０１５ 年诺贝尔生理学或医学奖ꎬ屠呦呦也成 为首位获得该奖的中国人ꎮ 在研究青蒿素化学 结构时ꎬ研究人员用比可见光波长更短的 Ｘ 射 线衍射的方法ꎬ最终确定了其化学结构ꎮ 在做 单缝衍射实验时ꎬ下列说法正确的是 ( 　 ) Ａ. 将入射光由可见光换成 Ｘ 射线ꎬ衍射条纹间 距变窄 Ｂ. 使单缝宽度变小ꎬ衍射条纹间距变窄 Ｃ. 换用波长较长的光照射ꎬ衍射条纹间距变宽 Ｄ. 增大单缝到屏的距离ꎬ衍射条纹间距变窄 ３. (多选)关于衍射光栅ꎬ下列说法正确的是 ( 　 ) Ａ. 衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的 Ｂ. 衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类 Ｃ. 透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝 Ｄ. 透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝 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ꎬ发生沙尘暴时能见度只有十几 米ꎬ天气变黄变暗ꎬ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 ５. (多选)平行光通过小圆孔得到的衍射图样和泊 松亮斑比较ꎬ下列说法中正确的是 ( 　 ) Ａ. 在衍射图样的中心都是亮斑 Ｂ. 泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽 Ｃ. 圆孔衍射图样的中心是暗斑ꎬ泊松亮斑图样 的中心是亮斑 Ｄ. 圆孔衍射图样中亮、暗条纹的间距是均匀的ꎬ 泊松亮斑图样中亮、暗条纹的间距是不均 匀的 ６. (多选)图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现 的图样ꎬ则 ( 　 ) 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. (多选)做单缝衍射实验和双缝干涉实验时ꎬ用 激光比普通光源效果更好ꎬ图像更清晰ꎮ 如图 甲所示ꎬ如果将感光元件置于光屏上ꎬ则不仅能 在光屏上看到彩色条纹ꎬ还能通过感光元件中 的信号转换ꎬ在电脑上看到光强的分布情况ꎮ 下列说法正确的是 ( 　 ) Ａ. 做单缝实验时ꎬ光强分布图如乙所示 Ｂ. 做单缝实验时ꎬ光强分布图如丙所示 Ｃ. 做双缝实验时ꎬ光强分布图如乙所示 Ｄ. 做双缝实验时ꎬ光强分布图如丙所示 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — ０５３ — 二、非选择题(共 １８ 分) ８. (１８ 分)光盘是一种常见的信息载体ꎬ其结构可 分为五层ꎬ即基板、记录层、反射层、保护层、印 刷层ꎮ 光盘的信息记录在密集分布于其上的光 道上ꎮ 光道上布满了一个个长短不一的“凹坑” (如图甲)ꎮ 由于反射层的作用ꎬ光盘(局部看) 相当于一种一维反射光栅ꎮ 利用这个光栅ꎬ可 以进行某些测量ꎮ 现在给出下列器材:红色激 光笔一支ꎬＣＤ 光盘一张ꎬ白色光屏一个ꎬ钢卷尺 一把ꎮ 测量装置如图乙所示ꎬ将光盘 Ｄ 和白屏 Ｐ 平行竖立ꎬ让激光器 Ｌ 位于两者之间ꎬ光束接 近垂直于盘面射到盘上ꎬ则屏上会出现衍射条 纹ꎮ 中央最亮的光点为 ０ 级(ｋ ＝ ０)条纹ꎬ两侧 对称分布的是 １ 级(ｋ ＝ １)、２ 级( ｋ ＝ ２)􀆺􀆺衍 射条纹ꎬ各级条纹的衍射角 θ 不同ꎮ 已知衍射 公式 ｄｓｉｎ θ ＝ ｋλꎬ式中 ｄ 为光栅常数ꎬ即光盘上 相邻光道间的距离ꎮ 若激光的波长 λ 已知ꎬ便 可通过上述实验测定 ｄ 值ꎮ (１)如果要测定 ｄꎬ实验中需要测定哪些物理 量? 在图中画出示意图表示这些物理量ꎮ (２)用测出的物理量写出光盘上相邻光道之间 的距离 ｄ 的表达式ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋