4.5 光的衍射常见六种题型(过关卷)-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
4.5 光的衍射常见六种题型(过关卷)
题型一 光的衍射现象与概念辨析
题型二 衍射条件与图样的动态变化
题型三 干涉与衍射图样的辨析
题型四 泊松亮斑与小孔衍射
题型五 复色光情境与衍射的综合比较
题型六 衍射的应用与综合计算
题型一 光的衍射现象与概念辨析
【解题技巧】(概念辨析题常把衍射、干涉、折射、多普勒混在一起:先判现象归属,再核对该现象的结论。注意衍射是一切波共有的现象,总是存在,明显与否取决于尺寸与波长的关系;白光的单缝衍射中央为白色、两侧现彩色。含图选项先读图再对照结论,绝对化说法多为错误。)
1.如图,主动降噪的消声原理是通过生成反向声波抵消噪声来起到降噪的效果,下列现象的物理原理与之相同的是( )
A.水中的鱼儿看起来比实际位置高
B.水上漂浮的油膜显现出彩色条纹
C.驶近站台的火车,汽笛音调变高
D.透过手指缝看太阳能看到彩色条纹
2.分析下列物理现象:①泊松亮斑;②彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;③阳光下肥皂膜看起来是彩色的。①、②、③分别属于( )
A.光的衍射现象、多普勒效应、光的干涉现象 B.光的干涉现象、多普勒效应、光的衍射现象
C.光的干涉现象、光的偏振现象、光的衍射现象 D.光的衍射现象、光的偏振现象、光的干涉现象
题型二 衍射条件与图样的动态变化
【解题技巧】(动态变化题先写定性规律:缝宽减小或波长增大,衍射条纹变宽变疏;缝宽增大则图样向几何光斑过渡。中央亮纹宽度约为两侧条纹宽度的两倍,缝很宽时中央亮纹宽度趋于缝在屏上的几何投影。游标卡尺狭缝看线光源是典型衍射,两脚间距离越小条纹越宽。)
1.如图甲,让激光束通过一个单缝,观察到光屏上出现如图乙的单色条纹。若要出现如图丙的图样,应( )
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A.将单缝换为双缝 B.减小单缝的宽度
C.增大激光器到单缝的距离 D.换波长更长的激光
2.一束波长为的单色光垂直入射到一个狭缝上,在屏上观察到衍射图样,缝的宽度为
,缝到屏的距离为
。结合双缝干涉知识判断,中央明条纹的宽度最可能是( )
A. B.
C. D.
题型三 干涉与衍射图样的辨析
【解题技巧】(双图对比题先分清干涉与衍射:等间距为双缝干涉,中央宽两边窄为单缝衍射;同装置下波长长的红光条纹更宽。遮住双缝之一,屏上变为单缝衍射图样。光强分布曲线的峰宽对应条纹宽度,由此比较波长。判断说法时注意亮暗条件只对干涉条纹适用,衍射图样不存在等间距的亮暗相间规律。)
1.图a、b是频率分别为、
的两束单色光经过同一实验装置得到的图样,则( )
A.a、b为干涉图样, B.a、b为干涉图样,
C.a、b为衍射图样, D.a、b为衍射图样,
2.某同学采用如图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为l。用同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别在屏上得到了如图乙、丙所示的图样。下列说法正确的是( )
A.图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,不发生衍射
B.照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,则P点处一定是亮条纹
C.照射两条狭缝时,增大l,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距减小
D.遮住一条狭缝,增大另一狭缝宽度,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度变小
3.物理实验小组把一束激光分别照射在双缝(图甲)和单缝(图乙)上探究光的规律,下列说法中不正确的是
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( )
A.图甲和图乙光屏上的条纹都是光叠加的结果
B.图甲和图乙光屏上的条纹现象都证明光是一种波
C.图甲和图乙光屏上的条纹都是明暗相间的,不能通过光屏上的条纹来判断是干涉现象还是衍射现象
D.图甲光屏上出现等间距明暗相间的条纹图样,图乙光屏上出现中间宽两边窄的明暗相间的条纹图样
4.下列关于四幅图片所示的现象或解释,说法正确的是( )
A.图甲所示光导纤维的内芯折射率比外套小
B.图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样
C.图丙为一个单摆做受迫振动振幅A与驱动力频率的曲线,此单摆固有周期约为0.5s
D.图丁中两个相干简谐横波在同一区域传播,b、d连线中点始终是振动减弱点
题型四 泊松亮斑与小孔衍射
【解题技巧】(泊松亮斑与圆孔衍射的辨析抓三点:泊松亮斑是光照在不透明小圆盘上,阴影中心出现亮斑;圆孔衍射是光透过小孔形成环状图样;两者的成因都是光的衍射,都说明光具有波动性。历史上泊松本想否定波动说,实验结果反而证实了它,了解这段背景有助于判断表述。)
1.在实验室用单色光照射在直径恰当的小圆板时,会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的条纹,并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑,形成这种现象的原因是( )
A.光的衍射 B.光的干涉 C.光的全反射 D.光的折射
题型五 复色光情境与衍射的综合比较
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