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1、一简答题一简答题 1 1 光栅衍射和单缝衍射有何区别？光栅衍射和单缝衍射有何区别？ 答：单缝衍射和光栅衍射的区别在于1.光栅是由许多平行排列的等间距等宽度的狭缝组成，光栅衍射是单缝衍射调制下的多缝干涉；2.从衍射所形成的衍射条纹看，单缝衍射的明纹宽，亮度不够，明纹与明纹间距不明显，不易辨别。而光栅衍射形成的明纹细且明亮，明纹与明纹的间距大，易辨别与测量。2.什么是光的衍射现象？什么是光的衍射现象？ 答：光在传播过程中，遇到障碍物的大小比光的波长大得不多时，会偏离直线路程而会传 到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布，这就是光的衍射现象。 2.简述惠更斯简述惠更斯菲涅尔原理菲涅尔原理 答：从同
2、一波阵面上各点发出的子波，经传播而在空间某点相遇时，也可相互叠加而产生 干涉现象，称为惠更斯为惠更斯菲涅尔原理。菲涅尔原理。4.4.什么是光栅衍射中的缺级现象？什么是光栅衍射中的缺级现象？答：光栅衍射条纹是由 N 个狭缝的衍射光相互干涉形成的，对某一衍射角若同时满足主极大条纹公式和单缝衍射暗纹公式，那么在根据主极大条纹公式应该出现主明纹的地方，实际不出现主明纹，这种现象称为缺级。二填空题 1. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，某一波长单色光的第 3 级明纹位置恰与波长 =600nm 的单色光的第 2 级明纹位置重合，这光波的波长 428.6nm 。2. 波长为 600nm 的单色光垂直入射到光
3、栅常数为 2.510-3mm 的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上呈现主明纹的最大级别为 3 。全部级数为 0、1、3 。3.在单缝衍射中,沿第二级明纹的衍射方向狭缝可分为 5 个半波带，沿第三级暗纹 的衍射方向狭缝可分为 4 个半波带 。4、平行单色光垂直入射到平面衍射光栅上，若减小入射光的波长，则明条纹间距将 变小 若增大光栅常数，则衍射图样中明条纹的间距将 减小 。5. 在单缝衍射实验中，缝宽 a = 0.2mm，透镜焦距 f = 0.4m，入射光波长= 500nm，则在距离中央亮纹中心位置 2mm 处是 纹 6. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为 440 nm 的第
4、3 级光谱线将与波长 为 660nm 的第 2 级光谱线重叠. 三选择题 1 在夫琅和费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置 不变外，各级衍射条纹。 （B） (A) 对应的衍射角变小； (B) 对应的衍射角变大； (C) 对应的衍射角也不变； (D) 光强也不变。 2.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数 ( a+b ) 为下列情况 ( a 代表每条缝的宽 度) k = 3 、6 、9 等级次的主极大均不出现？(B) (A) a+b= 2a (B) a+b= 3a (C) a+b= 4a (D) a+b= 6a3 根据惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波
5、阵面为 S，则 S 的前方某点 P 的光强 度决定于波阵面 S 上所在面积元发出的子波各自传到 P 点的( D ) （A）振动振幅之和； （B）光强之和； （C）振动振幅之和的平方 （D）振动的相干叠加。4.关于光学仪器的分辨率，下列说法正确的是 （ C ）A与入射光波长成正比，与透光孔径成正比； B与入射光波长成反比，与透光孔径成反比； C与入射光波长成反比，与透光孔径成正比； D与入射光波长成正比，与透光孔径成反比。 5在入射光波长一定的情况下，若衍射光栅单位长度上的刻痕线数越多，则（ A ）A光栅常数越小；B衍射图样中亮纹亮度越小；C衍射图样中亮纹间距越小；D同级亮纹的衍射角越小。6.一
6、单色平行光束垂直照射在宽度为 1.0mm 的单缝上同，在缝后放一焦距为 2.0m 的会聚 透镜。已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为 2.0mm，则入射光波长约为 （1nm=10-9m） C (A) 100nm (B) 400nm (C) 500nm (D) 600nm三计算题1单缝夫琅禾费衍射装置中，若缝宽为 ，凸透镜焦距为 ，用 和 的平行光垂直照射到单缝上。求这两种光的第一级明纹中心的距离。解：设两种单色光的第一级明纹的衍射角分别为 和 ，当 有 ， ，因 很小有 ，代入上两式有， ，mx4100 . 92. 在某单色光形成的单缝夫琅和费衍射图样中,第三级明条纹的中心与红光=7
7、00nm 的第0二级明条纹中心重合,此种单色光的波长为多少？解：由2) 12(sinkb容易得到nm5007503据说间谍卫星上的照相机能看清地面上的汽车牌照号码。 （1）如果需要识别的牌照上的字划间的距离为 5cm，在 160km 高空的卫星上的照相 机的角分辨率为多大？ （2）此照相机的孔径需要多大？光的波长按照 500nm 计算。 解：（1）分辨率为237/5 10/(160 10 )3 10kd lrad （2）照相机孔径为1.22 /2kDm 4波长为 500nm 的单色光垂直入射到光栅上，第 3 级明条纹分别出现在 处，第 3 级缺级。试求：sin0.30 （1）光栅常量； （2）光栅上狭缝宽度； （3）屏上呈现的全部级数。解：（1）6 22 /sin6.0 10dm（2）由缺级条件知，所以/3d a 62.0 10am（4）由，得，则屏幕上呈现的级数为 0，max2maxmaxsin/12kd1，。2457810115 用的单色平行光垂直照射一平面光栅，其第一级条纹出现在 方向，此光栅的光栅常数为多少？若用此光栅对一未知波长的单色光进行同样的实验，测得第一级衍射条纹出现在 方向，此单色光的波长为多少？对此单色光，最多能看到第几级条纹？解： (1) 光栅常数为 (2) 被测单色光的波长为 (3) 对 的光，条纹的最大级次为 .。
