光的衍射作業(yè)(07).ppt

1、第十六章 光的衍射,一、選擇題,1. 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)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( ),振動(dòng)振幅之和 B. 光強(qiáng)之和 C. 振動(dòng)振幅和的平方 D. 振動(dòng)的相干疊加,A. 3個(gè); B. 4個(gè); C. 5個(gè); D. 8個(gè),2.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為 的平行光垂直入射寬度a =5的單縫，對(duì)應(yīng)于衍射角30的方向，單縫處波面可分成的半波帶數(shù)目為( )。,3.在光柵夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，單色平行光由垂直射向光柵改變?yōu)樾比肷涔鈻?，觀察到的光譜線( )。,A. 最高級(jí)次變小，條數(shù)不變 B. 最高級(jí)次變大，條數(shù)不變 C.

2、 最高級(jí)次變大，條數(shù)變多 D. 最高級(jí)次不變，條數(shù)不變,4.包含波長(zhǎng)為a與 b的一束平行光垂直照射在單縫上，在衍射條紋中 a的第一級(jí)小恰與 b的第一級(jí)大位置重合，則 a:b=( ),A. 1:2 B. 2:1 C. 2:3 D. 3:2,5.在一衍射光柵中，b=2a，則產(chǎn)生缺級(jí)現(xiàn)象的級(jí)數(shù)為( ),A. 1, 3, 5 B. 2,4,6 C. 3, 6, 9 D. 4, 8, 12,7.在圖示的夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變窄，同時(shí)使會(huì)聚透鏡L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.變寬，同時(shí)向上移動(dòng) B.變寬，同時(shí)向下移動(dòng) C.變寬，不移動(dòng) D.變窄，同時(shí)向上移動(dòng),

3、A.雙縫干涉 B.劈尖干涉 C.單縫衍射 D.光柵衍射,6.測(cè)量單色光的波長(zhǎng)時(shí)，下列方法中哪一種方法最為準(zhǔn)確？,9.X射線射到晶體上，對(duì)于間距為d的平行點(diǎn)陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長(zhǎng)為（ ）,A. d/4; B. d/2; C. d; D. 2d,A. 向上平移 B. 向下平移 C. 不動(dòng) D. 消失,8.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中（如上題圖），當(dāng)把單縫S稍微上移時(shí)，衍射圖樣將（ ）,10.全息照相是利用了（ ）完成的。,A. 透鏡成像原理；B. 光的干涉和衍射的原理 C. 光的偏振原理；D. 晶體的二向色性,(二) 填空題,2.在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射中，若衍射角增大，則菲涅耳關(guān)波帶的數(shù)目_

4、，半波帶的面積_，各級(jí)條紋的亮度隨著級(jí)數(shù)的增大而_。,1.在夫瑯和費(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)上相遇時(shí)的位相差為_，P點(diǎn)應(yīng)為_點(diǎn)。,增多,變小,減小,2p,暗,4.以每毫米有500條刻痕的衍射光柵觀察波長(zhǎng)為4.8010-7m的光波的衍射條紋，則光柵的光柵常數(shù)為_，當(dāng)光線垂直入射時(shí)，最多可觀察到_條亮紋。,3.有單色光垂直照射在單縫上，若縫寬a增大，則條紋間隔_。若波長(zhǎng)l增大，則條紋間隔_。當(dāng) 時(shí)，在屏幕上僅能見到_。,210-6m,9,減小,變大,(部分)中央明紋,5.用每毫米有425條刻痕的平面光柵觀察l=5.8910-7m的納光譜，垂直

5、入射時(shí)，能看到的最高級(jí)次譜線是第_級(jí)，以i =30o斜入射時(shí)，能看到的最高級(jí)次譜線是第_級(jí)，原來的0級(jí)譜線處現(xiàn)在是第_級(jí)。,三,五,二,6.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為的單色光垂直入射在寬度a = 5 的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角的方向上若單縫處波面恰好可分成5個(gè)半波帶，則衍射角=_。,30,7.一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級(jí)明紋位置恰好與波長(zhǎng)6000的單色光垂直入射該縫時(shí)衍射的第二級(jí)明紋重合，則該單色光的波長(zhǎng)為_ 。,4286,8.衍射光柵主極大公式 , 在k2的方向上第一條縫與第六條縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的兩條衍射光的光程差 。,9.在單縫衍射中，衍射角愈大（級(jí)數(shù)愈大）的那些明條紋的亮度愈_

6、，原因是_。,愈大，單縫處波面分成的半波帶數(shù)目越 多，未被抵消的半波帶面積越小,小,10.用波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射在一塊多光柵上，其光柵常數(shù)d=3m，縫寬a=1m,則在單縫衍射的中央明紋范圍內(nèi)共有_條譜線（主極大）。,5,11.用=5900的鈉黃光垂直入射到每毫米500條刻痕的光柵上，最多能看到第_級(jí)明條紋。,3,12.對(duì)于單縫衍射第4級(jí)暗條紋，單縫處波面各可分成_個(gè)半波帶。,8,1. 波長(zhǎng)為5.0010-7m的平行光垂直入射于一寬為1.00mm的狹縫，若在縫后有一焦距為1.0m的薄透鏡，使光線聚焦于屏幕上。求從衍射圖形中心點(diǎn)到下列各點(diǎn)的距離:(1)第一級(jí)暗條紋中心;(2)第一級(jí)明條紋中心

7、； (3)第三級(jí)暗條紋中心;,解： (1),將k=1代入暗紋條件,(2)將k=1代入明紋條件,三、計(jì)算題,(3)將k=3代入暗紋條件,2.以波長(zhǎng)400nm760nm的白光垂直照射在光柵上，在它的衍射光譜中，第二級(jí)和第三級(jí)發(fā)生重疊，問第二級(jí)光譜被重疊的波長(zhǎng)范圍是多少？,解：,3.波長(zhǎng)l=600nm的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大衍射角為30o，且第三級(jí)是缺級(jí). 問(1)光柵常數(shù)(a+b)等于多少？ (2)透光縫可能的最小寬度a等于多少？ (3)在選定了上述(a+b)和a之后，求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級(jí)次。,全部主極大的級(jí)次為：0；1；2。,4.一衍射光柵，每厘米有200條透光

8、縫，每條透光縫寬為a=210-3cm，在光柵后放一焦距f=1m的凸透鏡，現(xiàn)以l=600nm的單色平行光垂直照射光柵，求:(1)透光縫a的單縫衍射中央明紋寬度為多少？ (2)在該寬度內(nèi)，有幾個(gè)光柵衍射主極大？,在中央明紋范圍內(nèi)可見0、1、2共5個(gè)主極大。,5.用波長(zhǎng)=0.59m的平行光照射一塊具有500條/mm狹縫的光柵，光柵的狹縫寬度a=110-3mm，試問： （1）平行光垂直入射時(shí)，最多能觀察到第幾級(jí)譜線？實(shí)際能觀察到幾條譜線？,（1）,0,1,3共5條。,5.用波長(zhǎng)=0.59m的平行光照射一塊具有500條/mm狹縫的光柵，光柵的狹縫寬度a=110-3mm，試問： （1）平行光垂直入射時(shí)，最多能觀察到第幾級(jí)譜線？實(shí)際能觀察到幾條譜線？ （2）平行光與光柵法線呈夾角=30o時(shí)入射，如圖所示，最多能觀察到第幾級(jí)譜線？,（2）,6.在正常照明下，人眼瞳孔直徑約為3mm，問人眼的最小分辨角是多大？