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1、第十六章 光的衍射,(一) 选择题,1. 根据惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的( ),振动振幅之和 B.光强之和 C.振动振幅和的平方 D.振动的相干叠加,A.3个;B.4个; C.5个; D.8个,2.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为 的平行光垂直入射宽度 的单缝，对应于衍射角30的方向，单缝处波面可分成的半波带数目为( )。,3.在光栅夫琅和费衍射实验中，单色平行光由垂直射向光栅改变为斜入射光栅，观察到的光谱线( )。,A.最高级次变小,条数不变 B.最高级次变大,条数不变 C.最高级次变大,条数变多
2、 D.最高级次不变,条数不变,4.包含波长为a与b的一束平行光垂直照射在单缝上，在衍射条纹中a的第一级小恰与b的第一级大位置重合，则a：b=(),A.1：2 B.2：1 C.2：3 D.3:2,6.在如图所示的夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变窄，同时使会聚透镜L沿y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将(),A.变宽，同时向上移动 B.变宽，同时向下移动 C.变宽，不移动 D.变窄，同时向上移动,5.在一衍射光栅中，b=2a，则产生缺级现象的级数为(),A.1,3,5 B.2,4,6 C.3,6,9 D.4,8,12,(二) 填空题,2.在单缝的夫琅和费衍射中，若衍射角增大，则菲
3、涅耳关波带的数目_，半波带的面积_，各级条纹的亮度随着级数的增大而_。,1.在单缝夫琅和费衍射 示意图中，所画出的各 条正入射光线间距相等 ，那么光线1与3在屏幕上P点上相遇时的位相差为_,P点应为_点。,增多,变小,减小,2p,暗,4.以每毫米有500条刻痕的衍射光栅观察波长为4.8010-7m的光波的衍射条纹，则光栅的光栅常数为_，当光线垂直入射时，最多可观察到_条亮纹。,3.有单色光垂直照射在单缝上，若缝宽a增大，则条纹间隔_。若波长增大，则条纹间隔_。当 时，在屏幕上仅能见到_。,210-6m,9,减小,变大,(部分)中央明纹,5.用每毫米有425条刻痕的平面光栅观察l=5.89*10
4、-7m的纳光谱，垂直入射时，能看到的最高级次谱线是第_级，以i=30o斜入射时，能看到的最高级次谱线是第_级，原来的0级谱线处现在是第_级。,三,五,二,7.一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹位置恰好与波长6000的单色光垂直入射该缝时衍射的第二级明纹重合，则该单色光的波长为 。,4286,8.衍射光栅主极大公式 ,在k2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差 。,6.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为 的单色光垂直入射在宽度 的单缝上， 对应于衍射角 的方向上若单缝处波面恰 好可分成5个半波带，则衍射角=_。,30,三、1波长为5.00*10-7m的平行光垂直入射于
5、一宽为1.00mm的狭缝，若在缝后有一焦距为1.0m的薄透镜，使光线聚焦于屏幕上。求从衍射图形中心点到下列各点的距离:(1)第一级暗条纹中心;(2)第一级明条纹中心；(3)第三级暗条纹中心;,解：,(1)、(3)k=1,3代入暗纹条件,(2)k=1代入明纹条件,2.以波长400nm760nm的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，问第二级光谱被重叠的波长范围是多少？,解：,3.波长l=600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大衍射角为30o，且第三级是缺级. (1)光栅常数(a+b)等于多少？ (2)透光缝可能的最小宽度a等于多少？ (3)在选定了上述(a
6、+b)和a之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次。,全部主极大的级次为：0；1；2.,4. 一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a=2*10-3cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以l=600nm的单色平行光垂直照射光栅，求:(1)透光缝a的单缝衍射中央明纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？,在中央明纹范围内可见0；1；2共5个主极大.,5.用波长 的平行光照射一块具有500条/mm狭缝的光栅，光栅的狭缝宽度 ，试问： （1）平行光垂直入射时，最多能观察到第几级谱线？实际能观察到几条谱线？ （2）平行光与光栅法线呈夹角 时入射如图所示，最多能观察到第几级谱线？,（1）,（2）,6.用波长为 和 的平行光垂直照射一单缝，在距离很远的屏上观察衍射条纹，如果 的第一衍射极小与 的第二衍射极小相重合，试问： （1）这两种波之间有何关系？ （2）在这两种波长的衍射图样中是否还有其他的极小会相互重合？,（1）,（2）,不能保证都可见！,
