4.5 光的衍射 达标练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第5节 光的衍射 达标练习 基础巩固 一、选择题: 1．如图所示的四个图形中哪个是著名的泊松亮斑的衍射图样(　　) 2．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，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．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到(　　) A．黑白相间的直条纹 B．黑白相间的弧形条纹 C．彩色的直条纹 D．彩色弧形条纹 4．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，则在孔后的屏上将先后出现的现象是(遮住侧面光)(　　) A．三角形光斑　倒立的烛焰　明暗相间的圆环 B．三角形光斑　圆形光斑　倒立的烛焰 C．倒立的烛焰　圆形光斑　明暗相间的圆环 D．三角形光斑　明暗相间的圆环　倒立的烛焰 5．(多选)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白黑相间的直条纹 C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，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 6．(多选)下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，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)下列现象中，属于光的衍射现象的是(　　) A．点光源照射一个障碍物时，在后面屏上所成的阴影的边缘模糊不清 B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C．海市蜃楼 D．光导纤维 2． 问答题: 8．请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． 能力提升 一、选择题: 9．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是(　　) A．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．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 10．如图所示的四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　) A．红　黄　蓝　紫　　　 B．红　紫　蓝　黄 C．蓝　紫　红　黄 D．蓝　黄　红　紫 11．(多选)关于衍射，下列说法正确的是(　　) A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B．双缝干涉中也存在衍射现象 C．一切波都很容易发生明显的衍射现象 D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 12．(多选)在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是(　　) A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄 B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽 2． 填空与问答题： 13．某同学自己动手制作如图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，整个装置位于一暗箱中，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____________产生的． (2)移去A后，遮住缝S1或缝S2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____________________________________． 14．下图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． 参考答案： 1.解析：选B．由泊松亮斑衍射图样特点可知B选项正确． 2.解析：选A．由单缝衍射实验的调整与观察可知，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．本题的调整是将缝调宽，现象向相反的方向发展，故A正确，B、C、D错误． 3.解析：选C．白炽灯发出的是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的衍射条纹间距不同，各单色光相互叠加，形成彩色直条纹． 4.解析：选A．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． 5.解析：选AC．红光照到狭缝上产生的衍射图样是红暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹，光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象，光的衍射现象只有明显与不明显之分，D中大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象． 6.解析：选BC．当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的条纹，而通过单缝时的图样是中间宽、两边窄的衍射图样，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，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻条纹间距较小，因此B、C正确． 7.解析：选AB．A、B为光的衍射现象；C海市蜃楼为光的折射和全反射现象；D为光的全反射现象． 8.解析：(1)白光通过盛水的玻璃杯发生折射，在适当的角度，各色光分离较大，可看到彩色光． (2)光经过菜汤上油膜的前后两个表面发生反射，两列反射光波相互叠加，产生干涉条纹，因此菜汤上的油花呈现彩色． (3)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙，产生衍射，因此可见到灯周围辐射彩色的光芒． (4)光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果．花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时红色花纹反射红光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色．同理可以看到各种花纹反射的颜色．这样可以看到花布的图样． 9.解析：选D．从成因分析，光的干涉现象、衍射现象都是光波叠加的结果，两者都表明光是一种波，故A、C错误，D正确；从条纹特点看，虽然条纹宽度、间距方面两者有所区别，但单色光的干涉条纹、衍射条纹都是明(由单色光的颜色决定)暗相间的，白光的干涉条纹、衍射条纹都是彩色的，故B错误． 10.解析：选B．从图样可以看出从左数第1、3个图为干涉图样，由Δx＝λ可知，从左数第1个图为红光的干涉图样，第3个图为蓝光的干涉图样；第2、4个图为衍射图样，且第4个图衍射明显，故第4个图应为黄光的衍射图样，故选B． 11.解析：选AB．衍射图样是复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过两个狭缝时均发生衍射现象，一般现象中既有干涉又有衍射．一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸接近波长． 12.解析：选ACD．当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，若增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，故A、C、D正确． 13.解析：(1)移去B后只剩下单缝，故发生单缝衍射形成条纹，故此条纹是由光的衍射产生的． (2)没有出现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S1、S2太宽． 答案：(1)光的衍射　(2)双缝S1、S2太宽 14.解析：(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． 学科网（北京）股份有限公司 $