4.5 光的衍射 一、选择题（共 14 题） 1．在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光 灯，也会看到彩色条纹，这两种现象 A．都是光的衍射现象 B．都是光的干涉现象 C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 2．如图，用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘，例如小分币，我们可以在光屏上看到的图样为下图 中的（ A． B． C． ） D． 3．一定能使水波通过小孔后，发生的衍射更不明显的方法是（ ） A．增大小孔尺寸，同时增大水波的频率 B．增大小孔尺寸，同时减小水波的频率 C．缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率 D．缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率 4．以下说法中正确的是（　　） A．波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象 B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长 C．波长越长的波，越容易发生明显的衍射 D．只有声波、水波才有衍射现象，其他的波不会发生衍射现象。 5．对于下列光现象的说法中,正确的是（ ） A．雨后公路上面的油膜出现彩色条纹,这是光的衍射现象 B．太阳光斜射到铁栅栏上,地面出现明暗相间的条纹,这是光的衍射现象 C．光导纤维是利用光的全反射现象制成的 D．位于月球本影区的人,能看到月全食 6．下列现象中，属于光的衍射现象的是 （ ） A．通过一狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 B．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带 D．雨后天空出现彩虹 7．下列说法正确的是　　（　　　） A．海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的 B．用光导纤维束传送图象信息，这是光折射的应用 C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 8．光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是： （） A．a、c B．b、c C．a、d D．b、d 9．如图所示观察光的衍射现象装置，让激光束通过一个狭缝，观察到光屏上出现衍射图样．现保持狭缝 到光屏的距离不变，微微减小狭缝的缝宽，则再观察到的条纹是 A．间距相等的更窄条纹 B．间距相等的更宽条纹 C．间距不等的更窄条纹 D．间距不等的更宽条纹 10．下列说法中正确的是(　　) A．光的衍射现象说明了光具有粒子性 B．在白光下观察竖直放置的肥皂液膜，呈现的彩色条纹是光的折射现象造成的 C．光从光疏介质射入光密介质时也可能发生全反射 D．清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时，实际太阳还在地平线以下 11．如图所示，两束单色光 a、b 从空气射向玻璃，经折射后形成复合光束 c。a 光与 b 光比较，下列说法 中正确的是（　　） A．玻璃对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 B．a 光的频率大于 b 光的频率 C．在真空中的 a 光传播速度大于 b 光的传播速度 D．在玻璃中的 a 光传播速度大于 b 光的传播速度 12．下列说法正确的是________ A．受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率 B．波长越长的电磁波越容易发生衍射 C．利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速 D．宇航员在相对地面高速运动的飞船里观测到地面上的钟走的较快 13．下列说法中正确的是(　　) A．声波是横波 B．机械波可以在真空中传播 C．光的干涉和衍射现象表明了光具有波动性 D．质点做简谐运动，其速度增大，加速度一定减小 E．当驱动力频率等于振动系统的固有频率时，振动系统的振幅最大 14．一般认为激光器发出的是频率为 的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率 是它 的中心频率，它所包含的频率范围是  (也称频率宽度)，其中   和   分别记为“上限频率”和“下限 频率”．如图所示，某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为 a 光和 b 光)由空 气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成 θ 角．则下列说法正确的是(　　) A．a 光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大 B．逐渐减小 θ 角，a 光在液膜下表面先发生全反射 C．b 光更容易发生明显的衍射现象 D．相同装置做双缝干涉实验，b 光产生的干涉条纹间距较小 二、填空题 15．如图所示，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后面屏上的阴影中心出现了一个亮 斑，被称为泊松亮斑，这是光的_______现象，这一实验有力地支持了光的_________说。 16．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了_______的 地方．这就是光的衍射现象。 17．在观察光的衍射实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹．那 么障碍物应是 甲图对应的障碍物应是________， 乙图对应的障碍物应是________． 18．以下说法中正确的是____________ A 光导纤维是应用了光的全反射 B．天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象 C．白光经玻璃三棱镜折射发生色散时，红光的偏折角最大 D．泊松亮斑是泊松在证明光具有波动性时发现的 E 在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影 三、综合题 19．用两支铅笔夹成一条狭缝，将眼睛紧贴着狭缝且让狭缝与日光灯管或其他线状光源平行，你会观察到 怎样的现象？试解释这个现象。 20．让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，观 察照在屏幕上光斑的变化．缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变化？ 21．两人分别站在一堵墙的两侧，彼此看不见却能相互对话，这是为什么? 22．太阳光照射一块遮光板，遮光板上有一个大的三角形孔，太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角 形光斑。请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变化？请你说明其中的道 理。参考答案： 1．C 【详解】 在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹,这是薄膜干涉现象；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察 发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这是单缝衍射现象． A．都是光的衍射现象，与结论不相符，选项 A 错误； B．都是光的干涉现象，与结论不相符，选项 B 错误； C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象，与结论相符，选项 C 正确； D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象，与结论不相符，选项 D 错误； 2．B 【详解】 用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘，会产生光的衍射现象，中央出现亮点，图样为 B 所示；故选 B. 3．A 【详解】 波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速，但由 v = λf 可知，当波速一定时，减小频率则波长增大，而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或 相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率会使衍射现象更明显，而本题为使衍射现象更不明 显，则增大小孔尺寸，同时增大水波的频率。 故选 A。 4．C 【详解】 AD．一切波均能发生衍射现象，AD 错误； B．明显的衍射现象必须是波的波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大，B 错误； C．波长越长的波，越容易发生衍射， C 正确。 故选 C。 5．C 【详解】 A 项：油膜呈现彩色图样是光的干涉现象，由膜的前后表面反射光线，进行相互叠加而出现的现象，故 A 错误； B 项：当缝的宽度与障碍物尺寸差不多或比障碍物尺寸小，可以发生明显的衍射，太阳光斜射到铁栅栏上 地面出现明暗相间的条纹，是由于光的直线传播形成的，故 B 错误； C 项：光导纤维时利用光的全反射现象制成的，故 C 正确； D 项：位于月球本影区的人看不到太阳，可以看到月亮，是日全食，故 D 错误． 故选 C． 6．A 【详解】 试题分析：通过一狭缝观察日光灯可看到彩色条纹这是光的衍射现象，选项 A 正确；日光照射在肥皂泡上 出现彩色条纹，这是光的折射现象，选项 B 错误；一束白光通过三棱镜形成彩色光带这是光的折射现象， 选项 C 错误；雨后天空出现彩虹是光的色散现象，选项 D 错误；故选 A. 7．A 【详解】 海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的，选项 A 正确；用光导纤维束传送图象信息，这是光全反射的应 用，选项 B 错误；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项 C 错误；用标准 平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项 D 错误；故选 A. 8．D 【详解】 单缝衍射的条纹是不等间距，中央亮纹又宽又亮。 故选 D． 9．D 【详解】 观察光的衍射现象中，当保持狭缝到光屏的距离不变，屏上明暗相间的条纹间距随缝宽的减小而增大．则 观察到的条纹是间距不等的更宽条纹，故选 D. 10．D 【详解】 A．光的衍射现象说明了光具有波动性， A 错误； B．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉现象造 成的，B 错误； C．光从光疏介质射入光密介质时，由于折射角小于入射角，当入射角等于 90°时，折射角不消失，所以不 可能发生全反射，C 错误； D．早晨看太阳从地平线刚刚升起时，实际上它还处在地平线的下方，但通过光在不均匀的大气层中发生 折射，可以射入我们的眼睛，我们就可以看见太阳，D 正确。 故选 D。 11．D 【详解】 AB．根据图中的玻璃对光线的偏折程度可知， b 光的偏折程度大，所以玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的 折射率，则 a 光的频率小于 b 光的频率，AB 错误； C．在真空中的 a 光传播速度等于 b 光的传播速度，C 错误； c D．根据 v  n 可知在玻璃中的 a 光传播速度大于 b 光的传播速度，D 正确。 故选 D。 12．BC 【详解】 A、受迫振动的频率总等于策动力的频率，故 A 错误； B、波长越长的电磁波，越容易发生衍射，故 B 正确； C、多普勒效应是波特有的现象，医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速，故 C 正 确； D、根据钟慢效应，宇宙飞船相对于地球高速运动的过程中，飞船的人观察飞船是不运动的，而地球是高 速运动的，所以飞船上的时钟没有变慢了，正常走时，而地球上的钟变慢了，故 D 错误． 13．CDE 【详解】 A．声波不能发生偏振现象，是纵波，故 A 错误； B．机械波的传播离不开介质，不可以在真空中传播，故 B 错误； C．干涉和衍射是波的特有现象，故光的干涉和衍射现象为光的波动说提供了有力的证据．故 C 正确； D．根据简谐运动的特点可知，质点做简谐运动，其速度增大时，加速度一定减