物理學(xué)王銘光的衍射習(xí)題解答課件

光的衍射一、選擇題1.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，則屏幕C上的中央衍射條紋將[](A)變窄(B)不變(C)變寬(D)無(wú)法確定

解A單縫衍射問(wèn)題。注意其條紋特點(diǎn)：中央明條紋是其他各級(jí)明條紋寬度的兩倍。由兩側(cè)第一級(jí)暗條紋的位置求出中央明條紋寬為：一、選擇題2.在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若將單縫沿透鏡光軸方向向透鏡平移，則屏幕上的衍射條紋[]

(A)間距變大。(B)間距變小。(C)不發(fā)生變化。(D)間距不變，但明暗條紋的位置交替變化。

解C單縫與透鏡的距離不影響成像。一、選擇題4.在雙縫實(shí)驗(yàn)中，若保持雙縫S1和S2的中心之間的距離為d不變，而把兩條縫的寬度a略為加寬，則[](A)單縫衍射的中央明條紋變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少(B)單縫衍射的中央明條紋變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多。(C)單縫衍射的中央明條紋變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目不變。(D)單縫衍射的中央明條紋變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少。(E)單縫衍射的中央明條紋變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多。解D本題中需要考慮單縫的衍射和雙縫干涉的總效果。二、填充題1.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射示意圖中，所畫(huà)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

條紋。

解注意到圖中光線1和光線5到P點(diǎn)合成時(shí)的光程差為2，由此得本題結(jié)果。P暗二、填充題2.平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯和費(fèi)衍射。若屏上P點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為

個(gè)半波帶。若將單縫寬度縮小一半，P點(diǎn)將是第_______級(jí)

紋。解由單縫衍射的暗條紋條件：=asin=k可知，該方向上的波面被分為了4個(gè)半波帶。若a為原來(lái)的一半，則asin=1。P41暗二、填充題4.可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍是400nm~700nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時(shí)，它產(chǎn)生的不與另一級(jí)光譜重疊的完整的可見(jiàn)光光譜是第

級(jí)光譜。解完整的光譜要求第k級(jí)的紅光的衍射角要小于第k+1級(jí)的紫光的衍射角第k級(jí)第k+1級(jí)第k+2級(jí)中央明紋二、填充題5.一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋。若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央亮紋一側(cè)的兩條明紋分別是第

級(jí)和第

級(jí)譜線。解本題中要求考慮缺級(jí)問(wèn)題。由題意可知：因此，兩側(cè)的兩級(jí)分別為第1級(jí)和第3級(jí)。二、填充題6.用波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)d＝3m，縫寬a＝1m，則在單縫衍射的中央明紋中共有

條譜線(明條紋)。解本題中也要考慮缺級(jí)問(wèn)題。如圖所示，單縫衍射的中央明條紋可由第一次缺級(jí)條件求出：所以，單縫衍射的中央明條紋內(nèi)的明條紋譜線有5條。三、計(jì)算題2.波長(zhǎng)=600nm的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)明條紋衍射角為30°，且第三級(jí)是缺級(jí)。(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)的全部明條紋的級(jí)次。解三、計(jì)算題3.一衍射光柵，每厘米有200條透光縫，每條透光縫寬為a=2103cm，在光柵后放一焦距f＝1m的凸透鏡，現(xiàn)以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)光柵衍射明條紋?解（1）注意單縫衍射明條紋特點(diǎn)。由第