東華理工大學物理(上)

1、一選擇題1在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，波長為的單色光垂直入射在寬度為a4 的單縫上，對應(yīng)于衍射角為30的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為 (A) 2 個 (B) 4 個 (C) 6 個 (D) 8 個 B 2根據(jù)惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某時刻的波陣面為S，則S的前方某點P的光強度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點的 (A) 振動振幅之和 (B) 光強之和 (C) 振動振幅之和的平方 (D) 振動的相干疊加. D 13一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)第一個暗紋所在的位置，則的長度為 (A) / 2 (B) (

2、C) 3/ 2 (D) 2 B 4測量單色光的波長時，下列方法中哪一種方法最為準確？ (A) 雙縫干涉 (B) 牛頓環(huán) (C) 單縫衍射 (D) 光柵衍射 D 5一束平行單色光垂直入射在光柵上，當光柵常數(shù)(a + b)為下列哪種情況時(a代表每條縫的寬度)，k=3、6、9 等級次的主極大均不出現(xiàn)？ (A) ab=2 a (B) ab=3 a (C) ab=4 a (A) ab=6 a B 26對某一定波長的垂直入射光，衍射光柵的屏幕上只能出現(xiàn)零級和一級主極大，欲使屏幕上出現(xiàn)更高級次的主極大，應(yīng)該 (A) 換一個光柵常數(shù)較小的光柵 (B) 換一個光柵常數(shù)較大的光柵 (C) 將光柵向靠近屏幕的方向

3、移動 (D) 將光柵向遠離屏幕的方向移動 B 7設(shè)光柵平面、透鏡均與屏幕平行則當入射的平行單色光從垂直于光柵平面入射變?yōu)樾比肷鋾r，能觀察到的光譜線的最高級次k (A) 變小 (B) 變大 (C) 不變 (D) 的改變無法確定 B 3二填空題8在單縫的夫瑯禾費衍射實驗中，屏上第三級暗紋對應(yīng)于單縫處波面可劃分為 6 個半波帶，若將縫寬縮小一半，原來第三級暗紋處將是 第一級明 (只填“明”也可以) 紋9平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費衍射若屏上P點處為第二級暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為 4 個半波帶若將單縫寬度縮小一半，P點處將是 第一 級 暗 紋10波長為的單色光垂直入射在縫寬a=4

4、的單縫上對應(yīng)于衍射角=30，單縫處的波面可劃分為 4 個半波帶11將波長為的平行單色光垂直投射于一狹縫上，若對應(yīng)于衍射圖樣的第一級暗紋位置的衍射角的絕對值為，則縫的寬度等于 / sin 12一束平行單色光垂直入射在一光柵上，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 0，1，3，. 4三、計算題13在某個單縫衍射實驗中，光源發(fā)出的光含有兩秏波長1和2，垂直入射于單縫上假如1的第一級衍射極小與2的第二級衍射極小相重合，試問 (1) 這兩種波長之間有何關(guān)系？ (2) 在這兩種波長的光所形成的衍射圖樣中，是否還有其他極小相重合？ 解：(1) 由單縫衍射暗紋公式得 由題意

5、可知 代入上式可得 (2) (k1 = 1, 2, ) (k2 = 1, 2, ) 若k2 = 2k1，則1 = 2，即1的任一k1級極小都有2的2k1級極小與之重合 (2)514波長為600 nm (1 nm=10-9 m)的單色光垂直入射到寬度為a=0.10 mm的單縫上，觀察夫瑯禾費衍射圖樣，透鏡焦距f=1.0 m，屏在透鏡的焦平面處求： (1) 中央衍射明條紋的寬度 x0； (2) 第二級暗紋離透鏡焦點的距離x2 解：(1) 對于第一級暗紋，有a sin 1因 1很小，故 tg 1sin 1 = / a 故中央明紋寬度 x0 = 2f tg 1=2f / a = 1.2 cm (2)

6、對于第二級暗紋，有 a sin 22x2 = f tg 2f sin 2 =2f / a = 1.2 cm 615單縫的寬度a =0.10 mm，在縫后放一焦距為50 cm的會聚透鏡，用平行綠光(=546 nm)垂直照射到單縫上，試求位于透鏡焦平面處的屏幕上中央明條紋寬度(1nm=10-9m)解：中央明紋寬度 x2f/ a =25.4610-4500 / 0.10mm =5.46 mm 716波長=600nm(1nm=109m)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30，且第三級是缺級 (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，求在衍射角-/2 /2 范圍內(nèi)可能觀察到的全部主極大的級次解：(1) 由