大學(xué)物理練習(xí)題十五

練習(xí)十六一、選擇題：1[A]一、選擇題:1．一束波長為的平行單色光垂直入射到一單縫AB上，裝置如圖，在屏幕D上形成衍射圖樣，如果P是中央亮紋一側(cè)第一個(gè)暗紋所在的位置，則的長度為[](A)(B)/2(C)3/2(D)21[A]2[B]3[D]4[D]

一、選擇題：1[A]因?yàn)镻點(diǎn)對應(yīng)第1級暗紋中心位置，所以最大光程差滿足暗紋公式

:（k=1）

一、選擇題：2[B]

2．單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為

的單色光垂直入射在寬度為a=4的單縫上，對應(yīng)于衍射角為300的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為[]

衍射角(A)2個(gè)(B)4個(gè)

(C)6個(gè)(D)8個(gè)

一、選擇題：2[B]縫寬a=4，衍射角為300衍射角已知：最大光程差因此，單縫處波陣面可分成4個(gè)半波帶3．根據(jù)惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的[]

（A）振動振幅之和。（B）光強(qiáng)之和。（C）振動振幅之和的平方。（D）振動的相干疊加。一、選擇題：3[D]惠更斯—菲涅耳原理的核心是波陣面上各面元發(fā)出的子波在P點(diǎn)振動的相干疊加。一、選擇題：4[D]4．在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很小。若使單縫寬度a變?yōu)樵瓉淼?/2，同時(shí)使入射的單色光的波長變?yōu)樵瓉淼?/4，則屏幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度將變?yōu)樵瓉淼腫]

(A)3/4倍。(B)2/3倍。

(C)9/8倍。(D)1/2倍。（E）2倍。

根據(jù)中央明紋寬度與波長及縫寬的公式變化前中央明紋寬度

變化后中央明紋寬度

一、選擇題：4[D]為中央明紋寬度一、選擇題：4[D]所以而第一級暗紋中心的位置【推導(dǎo)】中央明紋寬度是上下第一級暗紋中心之間的距離，如圖一、選擇題：5[C]5．在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變寬，同時(shí)使單縫沿y軸正方向作微小位移，則屏幕C上的中央衍射條紋將[]

(A)變窄，同時(shí)向上移；

(B)變窄，同時(shí)向下移；

(C)變窄，不移動；

(D)變寬，同時(shí)向上移；

(E)變寬，不移動.

單縫上移，零級明紋仍在透鏡光軸上.由中央明紋寬度公式可知，a增大時(shí)中央條紋變窄；一、選擇題：5[C]中央亮紋對應(yīng)衍射角為零的平行光，而它們均會聚于光軸與屏的交點(diǎn)處。故單縫上移時(shí)中央條紋不移動。

一、選擇題：6[D]6．某元素的特征光譜中含有波長分別為

1=450nm和2=750nm（1nm=10-9m）的光譜線。在光柵光譜中，這兩種波長的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處2的譜線的級數(shù)將是[]

(A)2,3,4,5………(B)2,5,8,11……..(C)2,4,6,8………(D)3,6,9,12……..

一、選擇題：6[D]譜線有重疊說明兩種波長的譜線在重疊處對應(yīng)相同的衍射角因?yàn)榕c均為整數(shù)，所以必須是3的倍數(shù)。一、選擇題：7[D]7．設(shè)星光的有效波長為5500，用一臺物鏡直徑為1.20m的望遠(yuǎn)鏡觀察雙星時(shí)，能分辨的雙星的最小角間隔是[]

(A)(B)(C)(D)

一、選擇題：8[D]8．孔徑相同的微波望遠(yuǎn)鏡和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相比較，前者的分辨本領(lǐng)較小的原因是

[]星體發(fā)出的微波能量比可見光能量小。

微波更易被大氣所吸收。大氣對微波的折射率較小。微波波長比可見光波長大。

分辨本領(lǐng)，原因是微波波長大?！咀ⅰ课⒉úㄩL大約在1mm至1m的范圍內(nèi)。一、選擇題：9[D]9．X射線射到晶體上，對于間隔為d的平行點(diǎn)陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長為[](A)d/4(B)d/2(C)d.(D)2d.

根據(jù)布拉格反射條件最大波長二．填空題：1．在單縫夫瑯和費(fèi)衍射示意圖中，所畫出的各條正入射光線間距相等，那么光線1與3在屏幕上P點(diǎn)相遇時(shí)的位相差為

，P點(diǎn)應(yīng)為

點(diǎn)（填“亮”或“暗”）。解：1與3之間對應(yīng)的光程差相位差最大光程差為即單縫處波陣面分成4個(gè)半波帶P點(diǎn)應(yīng)為暗點(diǎn)?！惧e(cuò)誤解法】第一空填。2．若光柵的光柵常數(shù)d、縫寬a和入射光波長都保持不變，而使其縫數(shù)N增加，則光柵光譜的同級光譜線將變得

。，

解：二．填空題：更窄更亮。二．填空題：3．在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，如果縫寬等于單色入射光波長的2倍，則中央明條紋邊緣對應(yīng)的衍射角＝_______________。解：中央明紋邊緣即第一暗紋中心代入可得所以或4．一束平行單色光垂直入射在光柵上，若光柵的透明縫寬度a與不透明部分寬度b相等，則可能看到的衍射光譜的級次為

。解：二．填空題：4.

干涉主極大衍射極小缺級由a=b得出d=2a注意：由光柵方程可知小于最高級次的譜線也看不見解：二．填空題：5.汽車兩盞前燈相距l(xiāng)，與觀察者相距S=10km．夜間人眼瞳孔直徑d=5.0mm．人眼敏感波長為

=550nm(1nm=10-9m)，若只考慮人眼的圓孔衍射，則人眼可分辨出汽車兩前燈的最小間距

l

=__________________m．由于很小，所以代入由可得三．計(jì)算題1．（1）在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長，，。已知單縫寬度為，透鏡焦距f=50cm。求兩種光第一級衍射明紋中心之間的距離。（2）若用光柵常數(shù)的光柵替換單縫，其它條件和上一問相同，求兩種光第一級主極大之間的距離。三．計(jì)算題

解：⑴若是單縫兩種光單縫衍射第一級明紋因?yàn)闃O小

已知：三．計(jì)算題

解：(2)若是光柵極小

光柵衍射第一主極大

qlk1f三．計(jì)算題2.波長的單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大的衍射角為300，且第三級是缺級。光柵常數(shù)d等于多少？透光縫的寬度a等于多少？在選定了上述d和a之后，求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級次。（1）由光柵方程知，對第二主極大

三．計(jì)算題三．計(jì)算題（2）第三級是第一缺級，由缺級公式可知時(shí)最小a值為sinθI三．計(jì)算題（3）由光柵方程考慮到±3缺級，所以屏上呈現(xiàn)的主極大級次是共五條譜線。（注意：不能取整數(shù)4，因?yàn)樵跓o限遠(yuǎn)處）可得最高級次sinθI求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級次?3.設(shè)光柵平面和透鏡都與屏幕平行，在平面透射光柵上每厘米有5000條刻線，用它來觀察鈉黃光(