高中物理考题精选（115）——光的衍射
1、在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列说法正确的是( )
A．缝越窄，衍射现象越显著
B．缝越宽，衍射现象越显著
C．照射光的波长越长，衍射现象越显著
D．照射光的频率越高，衍射现象越显著
答案 解析：缝的宽度越接近光波的波长，衍射越显著，因缝越窄，越接近光的波长，故选项B错误，选项A正确；光波的波长越长，越接近缝的宽度，衍射越显著，选项C正确；光的频率越高，波长越小，衍射越不显著，选项D错误．
答案：AC
2、将一个大的不透明障碍物上的正三角形孔从边长10cm逐渐减小到零，让阳光从孔中通过，在障碍物后暗箱中的屏上可看到什么现象？
答案 解析：开始阶段，孔比较大，在屏上得到一个正三角形亮斑，如图甲所示。随着孔的减小，亮斑也变小；孔再小，在亮斑周围出现一个亮度比较弱的圆，这是小孔成像，如图乙所示。继续减小小孔的尺寸，在光屏上出现彩色的衍射图样，这时是明显的衍射现象；孔再小，光线再弱，直到什么也看不见。
3、如图所示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(4)中中央条纹的颜色及成因。
答案 解析：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图(1)到图(4)，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(1)到图(4)四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。
(2)图(4)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。
4、沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下( )
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
答案 BD
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解析：据光明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝c/f知，到达地面的光是频率较小的部分。
5、如图所示，甲、乙两图是单色光分别入射到两圆孔形成的图象，由图判断甲是光的________(选填“干涉”或“衍射”)图象。图甲所对应的圆孔孔径________(选填“大于”、“小于”或“等于”)图乙所对应的圆孔孔径。
答案 衍射 小于
解析：图甲所示，单色光通过小孔出现明暗相间且宽度不等的条纹，这是光的衍射现象。图乙是个圆亮斑，说明光沿直线传播，没有发生衍射，图乙所对应的圆孔孔径远大于单色光的波长，也大于发生衍射现象的图甲所对应的圆孔孔径。
6、关于光的衍射现象，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．光照到不透光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，说明光沿直线传播，不存在光的衍射
答案 AC
解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹。白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。
7、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
答案 AB
解析：衍射图样是复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过二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小于或相当于波长的条件。
8、如图中单色光照射的不是一个狭缝，并且观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样(黑线为暗纹)，那么障碍物是( )
A．很小的不透明的圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
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C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明的圆板
答案 D
解析：由图可知中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越向外，圆形条纹宽度越小，可判断此图样为圆孔衍射图样，故D正确；有的同学误选A，要注意很小的不透明的圆板产生的图样中心也是亮点，但其周围有一个大的阴影区，在阴影区的边缘有明暗相间的圆环，它与圆孔衍射的图样是不同的。
9、观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，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
答案 A
解析：观察衍射图样发现：狭缝的宽度逐渐变小，衍射现象越明显，衍射条纹间距变大。本题是缝宽增大，所以选项A正确。
10、抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图6所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以判断细丝粗细的变化( )
A．这里应用的是光的衍射现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
答案 本题为光的衍射现象在工业生产中的实际应用，考查光的衍射现象，若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显．通过观察屏上条纹的变化情况，从而监测抽制的丝的情况，故选AD.
答案：AD
11、抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图2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
答案 B [上述现象符合光的衍射产生的条件，故②正确；由衍射产生的条件可知：丝越细衍射现象越明显，故④也正确．(丝的衍射条纹与单缝的衍射条纹类似)]
12、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，它们的特点是( )
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
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D．中央均为暗点的同心圆条纹
答案 C [本题主要考查泊松亮斑和单孔衍射图样的区别与相似点，两者的相似点就是图样中心都是亮点，但泊松亮斑周围有一个大的影区，在影区的边沿有明暗相间的圆环；单孔衍射图样是以中央亮点为圆心的明暗相间的同心圆环．]
13、可见光在空气中波长范围是4400到7700，即4.4×10－4mm到7.7×10－4mm，下列关于光衍射条件的说法正确的是( )
A．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象
B．卡尺两脚间的狭缝在小到0.4mm以下时，通过它观察线状白炽灯丝，有明显的衍射现象
C．卡尺两脚间的狭缝在小到0.2mm以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象
D．光的衍射条件“跟光波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射
答案 答案：B
解析：障碍物与波长相比相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射，但光并没有机械波那么苛刻．
14、如图所示，两个同种玻璃制成的三棱镜，顶角α1略大于α2，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与竖直界面的夹角β1＝β2，则( )
A．在棱镜中1光的传播速度比棱镜中2光的传播速度小
B．1光的频率大于2光的频率
C．让1光和2光通过同一双缝干涉装置，1光的条纹间距小于2光的条纹间距
D．在利用1光和2光做衍射实验时，1光的实验效果显著
答案 D
15、如图所示，甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图甲是光的__________(填“干涉”或“衍射”)图像．由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径__________(填“大于”或“小于”)图乙所对应的圆孔的孔径．
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答案 衍射 小于
解析：甲图是圆孔衍射图样，乙图是光沿直线传播通过圆孔形成的亮斑．
16、单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图样是下列的( )
答案 A
解析：单色光源经过单缝产生衍射现象，图样的中间是亮而宽的明纹，两边是明暗相间较窄的条纹，故只有A符合．
17、图4－8所示为条纹总宽度相同的4种明暗相间的条纹，其中有两种是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，还有两种是黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)。则图中从左向右排列，亮条纹的颜色依次是________。
图4－8
A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄
C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫
答案 B
18、光传感器可用来测量光屏上光强分布．分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为光的 现象；乙图反映了光的 现象的光强分布．
答案 衍射 干涉
19、用图示的实验装置在暗室中探究光的性质，左侧是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，下列说法中正确的是（ ）
（A）条纹呈黄白相间
（B）条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定
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（C）酒精灯火焰发出两种不同颜色的光照射到薄膜上，形成干涉条纹
（D）在图示的情况下，从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到衍射条纹
答案 B
20、在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，某同学用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置，发现用a光得到的干涉条纹间距比b光的大，则
A．b光通过某障碍物能发生明显衍射现象，a光也一定能发生明显衍射
B．a光能发生偏振现象，b光不能
C．真空中a光的波长一定小于b光的波长
D．从某种介质以相同的入射角射入空气时若b光能发生全反射，a光也一定能发生全反射
答案 A
21、如图所示为一显示薄膜干涉及现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃 的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到干涉图象应是下图中的（ ）
答案 D
解析 往火焰上洒些盐后，酒精灯放出黄色的光线，当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光，这两列光的频率相同，故为相干光源，当光程差为波长的整数倍时呈现亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时呈现暗条纹，由于重力的作用使下侧的肥皂膜厚度比较大，而上侧的比较薄，相同的高度肥皂膜的厚度相同，故出现水平的明暗相间的干涉条纹，故只有D正确，故选D．
22、用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下图中的哪一个（ ）
答案 A
解析由于衍射条纹跟狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距．故A正确，B、C、D错误．故选A．
23、下列哪些现象属于光的衍射现象（ ）
A．雨后天空美丽的彩虹
B．阳光下肥皂膜的彩色条纹
C．光通过三棱镜产生的彩色条纹
D．对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹
答案 D
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解析 雨后天空美丽的彩虹和太阳光通过三棱镜产生彩色条纹，是由于光发生了色散现象即属于光的折射现象，故A、C错误．阳光下肥皂膜上的彩色条纹，是属于薄膜干涉现象，故B错误．对着日光灯从两支紧靠的铅笔间窄缝看到的彩色条纹，是光绕过障碍物传播的现象，故属于光的衍射现象，而之所以看到彩色条纹，是由于不同的色光波长不同发生叠加造成的，故D正确。
24、下列现象，属于光的干涉的是 ( )．
A．雨过天晴，天空中形成的彩虹
B．阳光下，肥皂泡呈现彩色
C．一截插入水中的筷子，看上去变弯了
D．一束单色光照到玻璃上的小墨点，在其阴影中心出现一个小亮点
答案 解析 天空中形成的彩虹是由于空气对不同颜色光的折射率不同，从而使白光中不同颜色的光分开而形成的；阳光下，肥皂泡呈现彩色是由于光线在肥皂泡前后两个表面反射后叠加形成的干涉现象；插入水中的筷子，看上去变弯了，是由于光的折射而形成的；单色光照到玻璃上的小墨点，在其阴影中心出现一个小亮点，是由于光的衍射形成的．
答案 B
25、下图a 、b 、c、d 为 4种明暗相间的条纹，它们是红光、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)。则在下面判断正确的是
A．a是红光，b是蓝光 B．a是红光，c是蓝光
C．b是黄光，c是紫光 D．b是蓝光，d是紫光
答案 B
26、1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一.如图所示的是该实验装置的简化图. 下列说法不正确的是
（填写选项前的字母）.
A．亮条纹是电子到达概率大的地方 B．该实验说明物质波理论是正确的
C．该实验再次说明光子具有波动性 D．该实验说明实物粒子具有波动性
答案 C
27、用卡尺两脚间的狭缝观察光的衍射现象时，下列说法不正确的是( )
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A．中央条纹宽而亮，两侧条纹窄而暗
B．用紫光做光源时观察到的条纹比用红光做光源时观察到的条纹宽
C．用白光做光源时，中央呈白色条纹，两侧是彩色条纹
D．若将狭缝宽度由0.5 mm缩小到0.2 mm，中央条纹变宽，亮度变暗
答案 B
解析：对于衍射条纹的特征，由12个字可以概括：“中宽边窄”、“中亮边暗”、“中白边彩”，其中“中白边彩”只适合于白光光源．
28、下列关于光的自然现象和实验中说法不正确的是( )
A．用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，当圆孔的直径为1 cm时，在小孔后面的光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑
B．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，当圆孔的直径为0.5 μm时，在光屏上能看到衍射条纹
D．早上太阳从东方地平线升起，人们看到的太阳是红色的，这是因为红光更容易引起人们的注意
答案 解析：由于光沿直线传播，所以看到与圆孔形状相同的亮斑，A正确，波长较长的光容易发生衍射，如红光、黄光、透过沙尘后，天空显得灰黄发暗，因此B正确；当圆孔的直径为0.5 μm时，由于小孔尺寸与光波的波长差不多，光发生明显衍射现象、C正确；太阳从地平线升起时，红光波长较长、易发生衍射，因此人们看到的太阳光是红色的，D错误．
答案：D
29、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
D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短
答案 A 解析：干涉图样的条纹等间距，故A正确；无论是干涉还是衍射，形成的条纹间距大的波长长，故C、D均错．
30、用卡尺两脚间的狭缝观察光的衍射现象时，下列说法不正确的是( )
A．中央条纹宽而亮，两侧条纹窄而暗
B．用紫光做光源时观察到的条纹比用红光做光源时观察到的条纹宽
C．用白光做光源时，中央呈白色条纹，两侧是彩色条纹
D．若将狭缝宽度由0.5 mm缩小到0.2 mm，中央条纹变宽，亮度变暗
答案 B 解析：对于衍射条纹的特征，由12个字可以概括：“中宽边窄”、“中亮边暗”、“中白边彩”，其中“中白边彩”只适合于白光光源．
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31、下列关于光的自然现象和实验中说法不正确的是( )
A．用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，当圆孔的直径为1 cm时，在小孔后面的光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑
B．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，当圆孔的直径为0.5 μm时，在光屏上能看到衍射条纹
D．早上太阳从东方地平线升起，人们看到的太阳是红色的，这是因为红光更容易引起人们的注意
答案 解析：由于光沿直线传播，所以看到与圆孔形状相同的亮斑，A正确，波长较长的光容易发生衍射，如红光、黄光、透过沙尘后，天空显得灰黄发暗，因此B正确；当圆孔的直径为0.5 μm时，由于小孔尺寸与光波的波长差不多，光发生明显衍射现象、C正确；太阳从地平线升起时，红光波长较长、易发生衍射，因此人们看到的太阳光是红色的，D错误．
答案：D
32、如图是观察水面波衍射的实验装置,AB和CD是两块挡板,BC是一个孔,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况下列描述中正确的是 ( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距相等
C.如果将孔BC扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象
答案 ABC
解析 从图中可以看出,波长和孔的大小相当,因而能明显观察到波的衍射现象,选项A正确;挡板前后波仍在同一介质中传播,因而波长不变,选项B正确;将孔BC扩大,可能导致其远大于光的波长,可能观察不到明显的衍射现象,选项C正确;波源频率增大,则波长减小,不能更明显地观察到衍射现象,选项D错误.
33、利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示,则 … ( )
A.图a、b均显示了波的干涉现象
B.图a、b均显示了波的衍射现象
C.图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象
D.图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象
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答案 D 解析 从图可知,图a是一束光发生的衍射现象,图b是两束光发生的干涉现象.
34、如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑.这是光的 (填”干涉”“衍射”或”直线传播”)现象,这一实验支持了光的 (填”波动说”“微粒说”或”光子说”).
答案 衍射 波动说
35、在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
答案 D
36、下列所示的图片、示意图或实验装置图大都来源于课本，则下列判断错误是 （ ）
A．甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头镀的一层膜是薄膜干涉的应用
B．乙图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑
C．丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，上方是蜃景，下方是景物
D．丁图是衍射图像，其最明显的特征是条纹间距不等
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答案 B 解析 乙图是小圆盘衍射的图样不是小孔衍射的图样，B错误；海面上的的下层空气的温度比上层低，则下层空气的密度比上层要大，故下层空气的折射率比上层空气的折射率要大，由于人眼认为光线是沿直线传播的，故上方是蜃景，下方是景物，C正确；照相机、望远镜的镜头镀的一层膜是薄膜干涉的应用，A正确；衍射图像最明显的特征是条纹间距不等，D正确。
37、图中所示是用光学的方法来检查一物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为单色入射光。如要说明能检查平面平整程度的道理，则需要用到下列哪些光学概念？（ ）
A．反射和干涉 B．全反射和干涉
C．反射和衍射 D．全反射和衍射
答案 A．
38、如图，a表示单缝，b表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹），如图c、d所示，则（ ）
A、c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹
B、单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹
C、双缝间距离越小，对应条纹间距越大
D、照射双缝的单色光波长越小，对应条纹间距越大
答案 C
39、双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到屏的距离为l，用红色激光照射双缝，调整实验装置使得屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．若只将屏向右移动一小段距离，屏上条纹会变得模糊不清
B．若只将屏向右移动一小段距离，屏上相邻两亮纹间的距离变小
C．若只将双缝间的距离减小，屏上相邻两亮纹间的距离变小
D．若只将红色激光变为绿色激光，屏上相邻两亮纹间的距离变小
答案 D
40、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（ ）
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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
答案 D
41、如图所示为放大的水波照片，两图比例不同，但水波波长相同，则实际孔的尺寸较大的 是 图，而 图中有明显的衍射现象.
答案 乙，甲
42、单色光通过矩形小孔所得衍射图样如图所示，从衍射图样可知，矩形小孔的两边a和b的关系是（ ）
A.a>b B.a=b C.a
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