单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,练习十六,参考答案,一、选择题：,1A,一、选择题,:,1一束波长为 的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图，在屏幕D上形成衍射图样，假设 P是中心亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则 的长度为 ,(A)(B)/2,(C)3 /2 (D)2,1A 2B 3D 4D,5C 6D 7D 8D 9D,一、选择题：,1A,由于P点对应第1级暗纹中心位置，,所以最大光程差满足暗纹公式:,k=1,一、选择题：,2B,2单缝夫琅和费衍射试验中，波长为 的单色光垂直入射在宽度为a=4 的单缝上，对应于衍射角为300的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 ,衍射角,(A)2,个,(B)4,个,(C)6,个,(D)8,个,一、选择题：,2B,缝,宽,a=4,，衍射角为,30,0,衍射角,：,最大光程差,因此，单缝处波阵面可分成,4,个,半波带,3依据惠更斯菲涅耳原理，假设光在某时刻的波阵面为,S，则S的前方某点P的光强度预备于波阵面S上全部面积元发出的子波各自传到P点的 ,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。,一、选择题：,3D,惠更斯,菲涅耳原理的,核心,是波阵面上各面元发出的,子波,在,P,点振动的,相干叠加,。,一、选择题：,4D,4在如以以下图的单缝夫琅和费衍射装置中，设中心明纹的衍射角范围很小。假设使单缝宽度a变为原来的3/2，同时使入射的单色光的波长 变为原来的3/4，则屏幕C上单缝衍射条纹中心明纹的宽度 将变为原来的 ,(A)3/4倍。(B)2/3倍。,(C)9/8倍。(D)1/2倍。,E2倍。,依据中心明纹宽度与波长及缝宽的公式,变化前中心明纹宽度,变化后中心明纹宽度,一、选择题：,4D,为中心明纹宽度,一、选择题：,4D,所以,而第一级暗纹中心的位置,【推导】中心明纹宽度是上下第一级暗纹中心之间的距离，如图,一、选择题：,5C,5在如以以下图的单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中心衍射条纹将 ,(A)变窄，同时向上移；,(B)变窄，同时向下移；,(C)变窄，不移动；,(D)变宽，同时向上移；,(E)变宽，不移动.,单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上,.,由中心明纹宽度公式,可知，a增大时中心条纹变窄；,一、选择题：,5C,中心亮纹对应衍射角为零的平行光，而它们均会聚于光轴与,屏的交点处。故单缝上移时中心条纹不移动。,一、选择题：,6D,6某元素的特征光谱中含有波长分别为 1=450nm 和 2 =750nm1nm=10-9m的光谱线。在光栅光谱中，这,两种波长的谱线有重叠现象，重叠处 2 的谱线的级数将是 ,(A)2,3,4,5,(B)2,5,8,11.,(C)2,4,6,8,(D)3,6,9,12.,一、选择题：,6D,谱线有重叠说明两种波长的谱线在重叠处对应一样的衍射角,因为,与,均为整数，所以,必须是,3,的倍数。,一、选择题：,7D,7设星光的有效波长为5500 ，用一台物镜直径为1.20m的望远镜观看双星时，能区分的双星的最小角间隔 是 ,(A)(B),(C)(D),一、选择题：,8D,8孔径一样的微波望远镜和光学望远镜相比较，前者的区分本事较小的缘由是 ,星体发出的微波能量比可见光能量小。,微波更易被大气所吸取。,大气对微波的折射率较小。,微波波长比可见光波长大。,区分本事,，缘由是微波波长大。,【,注,】,微波波长大约在,1mm,至,1m,的范围内。,一、选择题：,9D,9,X,射线射到晶体上，对于间隔为,d,的平行点阵平面，能产生衍射主极大的最大波长为,(A)d/4 (B)d/2,(C)d.(D)2d.,依据布拉格反射条件,最大波长,二填空题：,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点相遇时的位相差为 ，P点应为 点填“亮”或“暗”。,解：,1,与,3,之间对应的光程差,相位差,最大,光程差为,即单缝处波阵面分成,4,个半波带,P,点应为,暗点,。,【错误会法】第一空填 。,2假设光栅的光栅常数d、缝宽a和入射光波长 都保持不变，,而使其缝数N增加，则光栅光谱的同级光谱线将变得 。,，,解：,二填空题：,更窄更亮。,二填空题：,3在单缝夫琅禾费衍射试验中，假设缝宽等于单色入射光波长的2倍，则中心明条纹边缘对应的衍射角_。,解：,中心明纹边缘即第一暗纹中心,代入,可得,所以,或,4一束平行单色光垂直入射在光栅上，假设光栅的透亮缝宽度a与不透亮局部宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为 。,解,：,二填空题：,4.,干预主极大,衍射微小,缺级,由,a=b,得出,d=2a,留意：由光栅方程,可知小于最高级次的谱线也看不见,解：,二填空题：,5.汽车两盏前灯相距l，与观看者相距S=10 km夜间人眼瞳孔直径d=5.0 mm人眼敏感波长为=550 nm(1 nm=10-9 m)，假设只考虑人眼的圆孔衍射，则人眼可区分出汽车两前灯的最小间距 l=_m,由于,很小，所以,代入,由,可得,三计算题,11在单缝夫琅和费衍射试验中，垂直入射的光有两种波长，。单缝宽度为 ，透镜焦距f=50cm。求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。,2假设用光栅常数 的光栅替换单缝，其它条件和上一问一样，求两种光第一级主极大之间的距离。,三计算题,解：假设是单缝,两种光单缝衍射第一级明纹,由于,微小,：,三计算题,解：(2)假设是光栅,微小,光栅衍射,第一,主极大,q,l,k,1,f,三计算题,2.,波长,的单色光垂直入射到一光栅上，测得其次级主极大的衍射角为300，且第三级是缺级。,光栅常数d等于多少？,透光缝的宽度a等于多少？,在选定了上述d和a之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次。,1由光栅方程,知，对其次主极大,三计算题,三计算题,2第三级是第一缺级，由缺级公式,可知,时,最小,a,值为,sin,I,三计算题,3由光栅方程,考虑到,3,缺级，所以屏上呈现的主极大级次是,共五条谱线。,（注意：,不能取整数,4,，因为,在无限远处）,可得最高级次,sin,I,求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次,?,3.设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观看钠黄光(的光谱线。,1.当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数km是多少？,2.当光线以300的入射角入射线与光栅平面的法线的夹角斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数km是多少？(1nm=10-9m),三计算题,光栅常数,1垂直入射时，由光栅方程,得,光栅常数,零级,2斜入射时，由,如图，斜向下入射时，得,光栅常数,完,