4.光的衍射现象表明,我们平时说的“光沿直线传播”只是一种________情况。光在________障碍物的________介质中是沿直线传播的;但是,在障碍物的尺寸可以跟光的波长________,甚至比光的波长________的时候,衍射现象________,这时就不能说光沿直线传播了。
5. 衍射现象与干涉现象的比较
产生条件 不 同 点 条纹宽度 条纹间距 亮度 生 条纹宽度不等,中央最宽 各相邻条纹间距不等 中央条纹最亮,两边变暗 条纹宽度相等 各相邻条纹等间距 清晰条纹,亮度基本相等 单缝衍射 只要狭缝足够小,任何光都能发频率相同的两列光波相遇叠加 双缝干涉 干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明相同点 暗相间的条纹
【典型例题】
【例1】对光的衍射现象的定性分析,下列描述中正确的是( )
A.只有障碍物尺寸小时,光才会发生衍射现象 B.衍射现象是光波互相叠加的结果 C.光的衍射否定了光的直线传播的结论 D.光的衍射为光的波动说提供了有力的证据 【例2】.光的衍射现象,下面说法正确的是( )
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红暗相间的直条纹
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 【例3】如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样,则( )
A.甲、乙均是干涉条纹 B.甲、乙均是衍射条纹
C.甲对应的光的波长较长 甲 乙
D.乙对应的光的波长较长
【例4】.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
【例5】单色光通过双缝产生干涉现象,同种单色光通过单缝产生衍射现象,在光屏上都是明暗相间的条纹,比较这两种条纹( )
A.干涉、衍射条纹间距都是均匀的 B.干涉、衍射条纹间距都是不均匀的 C.干涉条纹间距不均匀,衍射条纹间距均匀 D.干涉条纹间距均匀,衍射条纹间距不均匀
【例6】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到小直到闭合,试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)
13.5 光的衍射——习题课
【教学目标】
(1)知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。 (2)能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析 (3)知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似。 【自主练习】
1.关于衍射,下列说法中正确的是( )
A.干涉现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果 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
2.点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是( )
A.光的反射 B.光强太小
C.光的干涉 D.光的衍射
3.用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样的特点( )
A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是亮的 B.用小圆盘时中央是亮的,用小圆孔时中央是暗的 C.中央均为亮点的同心圆条纹 D.中央均为暗点的同心圆条纹
4.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则( )
① 这是利用光的干涉现象 ② 这是利用光的衍射现象
③ 如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了 ④ 如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
5.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
6.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,下列说法中正确的是 ( )
A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹 B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹 C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹 D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹
7.如图所示,a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气,结果折射角相同,下列说法正确的是( )
A.b在该介质中的折射率比a大
B.若用b做单缝衍射实验,要比用a做中央亮条纹更宽 C.用a更易观测到泊松亮斑
D.做双缝干涉实验时,用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大
8. 在一次观察光的衍射实验中,观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样,那么障
碍物是下列给出的( )
A.很小的不透明圆板
B.很大的中间有大圆孔的不透明挡板 C.很大的不透明圆板
D.很大的中间有小圆孔的不透明挡板
9.用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄),如果用不透光的纸遮住一个缝,则屏上出现( )
A.一片黑暗 B.一片红光
C.原干涉条纹形状不变,但亮度减弱 D.红、黑相间的条纹
10.对单缝衍射现象,以下说法正确的是( ) A.缝的宽度越小,衍射条纹越亮 B.缝的宽度越小,衍射现象越明显
C.缝的宽度越小,光的传播路线越接近直线 D.入射光的波长越短,衍射现象越明显
11.对于光的衍射的定性分析,下列说法中正确的是( )
A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候,才能明显地产生光的衍射现象
B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D.光的衍射现象说明了光具有波动性
12.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点,你认为正确的是( )
A.若狭缝与灯泡平行,衍射条纹与狭缝平行 B.若狭缝与灯泡垂直,衍射条纹与狭缝垂直 C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关 D.衍射条纹的间距与光的波长有关
13.6光的偏振