4.5光的衍射常见六种题型 基础卷-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(基础卷)
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】(衍射概念辨析记结论:光绕过障碍物偏离直线传播的现象叫衍射,一切波都能发生衍射,衍射是波特有的。典型实例要分清:狭缝看日光灯现彩色条纹、泊松亮斑是衍射;肥皂膜与油膜彩色是干涉;彩虹是折射色散;水中气泡明亮与海市蜃楼属折射与全反射。逐项归位再选。)
1.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
2.下列现象属于光的衍射的是( )
A.雨后天空出现彩虹 B.油膜在阳光照射下呈现彩色
C.通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 D.水中的气泡看上去特别明亮
3.下列属于光的衍射现象的是( )
A.通过一条狭缝看日光灯,观察到彩色条纹
B.戴特殊眼镜观看立体电影
C.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹
D.在沙漠中看到“海市蜃楼”现象
4.下列现象属于光的衍射的是( )
A.雨后天空出现彩虹 B.水中的气泡看上去特别明亮
C.肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D.通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
题型二 衍射条件与图样的动态变化
【解题技巧】(发生明显衍射的条件是障碍物或缝、孔的尺寸与波长相近甚至更小。单缝变窄,中央亮纹变宽、条纹变疏,整体变暗;换波长更长的光,条纹同样变宽。孔较大时先见光斑,缩到与波长相当才现衍射条纹。把缝宽、波长的变化方向与条纹宽窄的对应关系记牢即可快速判断。)
1.让太阳光垂直照射一块遮光板,板上有一个可以自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时,在孔后的屏上将先后出现( )
A.由大变小的三角形光斑,直至光斑消失
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B.由大变小的三角形光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失
C.由大变小的三角形光斑,明暗相间的黑白色条纹,直至条纹消失
D.由大变小的三角形光斑,小圆形光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失
2.关于光的衍射,下列说法正确的是( )
A.只有波长长的光才能发生衍射现象
B.当障碍物或小孔的尺寸与光的波长相近,甚至比波长更小时,才会发生明显衍射现象
C.单色光的单缝衍射图样是亮暗相间的等间距的条纹
D.光照到较大圆孔上时,屏上出现大光斑,不存在光的衍射
3.用单色光垂直照射一个可调节宽度的单缝,在远处的屏幕上观察到明显的衍射图样。现将缝宽逐渐减小,下列说法正确的是( )
A.衍射条纹变得稀疏,且整体亮度增强
B.衍射条纹变得密集,中央亮区收缩
C.衍射现象逐渐减弱,条纹趋于消失
D.中央亮条纹的宽度增加,图样整体变暗
题型三 干涉与衍射图样的辨析
【解题技巧】(干涉与衍射图样区分:双缝干涉条纹等间距、等宽度;单缝衍射中央亮纹最宽最亮,两侧条纹变窄变暗。红光波长长于紫光,同一装置下红光条纹更宽。由图样反推:等间距为干涉,中间宽两边窄为衍射;再由宽窄比较波长,衔接频率与折射率的判断。两种图样的成因不同但都是波动性的证据,审题先看条纹分布再下结论。)
1.下列图样属于光的干涉现象的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样,分析各图样的特点可以得出的正确结论是( )
A.a、b是光的干涉图样
B.c、d是光的干涉图样
C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短
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D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短
3.在集成光量子芯片中, 干涉和衍射共同构成了操控光量子态的基础工具。如图所示的四种明暗相间的条纹, 是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样, 图中黑色部分代表亮条纹, 则( )
A.图甲是紫光的衍射条纹
B.图乙是红光的干涉条纹
C.图丙是红光的干涉条纹
D.图丁是紫光的衍射条纹
题型四 泊松亮斑与小孔衍射
【解题技巧】(泊松亮斑是单色光照射不透明小圆盘时,在影的中心出现的小亮斑,属于光的衍射,有力支持了光的波动性;注意它是圆盘而非圆孔。小孔衍射则是光透过小孔形成明暗圆环,孔越小图样越明显。两者都是衍射,区分照射物是盘还是孔,不被题设说法带偏。)
1.当一束激光照在一个很小的圆盘上时,会在远处的光屏上观察到如图所示的图样,在阴影的中心有一个小亮斑,这就是著名的“泊松亮斑”。下列说法正确的是( )
A.该现象说明圆盘的中心有一个小孔
B.这是光的衍射现象
C.这是光的折射现象
D.该现象说明光是沿直线传播的
2.当一束单色光垂直照射在不透明小圆盘上时,在小圆盘后方合适位置的光屏上会出现令人惊奇的图样,本该完全黑暗的阴影中心竟出现一个明亮光点,周围环绕着明暗相间的同心圆环,这个亮斑被称为泊松亮斑。以下说法正确的是( )
A.泊松亮斑是泊松首先通过实验发现的
B.泊松亮斑的出现支持了光的微粒说
C.泊松亮斑的成因是光的直线传播
D.泊松亮斑的成因是光的衍射
题型五 复色光情境与衍射的综合比较
【解题技巧】(复色光综合题以偏折程度定折射率,再按折射率大则频率高、波长短、衍射条纹窄的链条逐项推进:波长长的光更容易发生明显衍射,中央亮纹更宽。介质中波长等于真空中波长除以折射率,频率不变。遇到
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