衍射作業(yè)題PPT課件

1、12 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BC的長度為（A） /2 （B） （C） 3 /2 （D） 2 B1sinkaBCABLPECf第1頁/共18頁23 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)出的子波被各自傳到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第2頁/共18頁34 在單縫夫瑯和費衍射實驗中，若增大縫寬，其它條件不變，則中央明條紋（A）寬度變小。（B）寬度變大。 （C）寬

2、度不變，且中心強度也不變。 （D）寬度不變，但中心強度增大。中央明紋，a增大，則 變小，寬度亦變小。sina A第3頁/共18頁45 在如圖所示的單縫夫瑯和費衍射實驗裝置中，將單縫寬度a稍稍變窄，同時使會聚透鏡L沿y軸正方向作微小平移（單縫與屏幕位置不變），則屏幕C上的中央衍射條紋（A）變寬，同時向上移動。 （B）變寬，同時向下移動。（C）變寬，不移動。 （D）變窄，同時向上移動。（E）變窄，不移動。 縫變窄，則 增大，中央明條紋變寬；L向上平移，則中央明紋向上移動。 AaLCxyf0sina第4頁/共18頁56. 測量單色光的波長時，下列方法中哪一種方法最為準確？（A）雙縫干射。 （B）牛頓

3、環(huán)。（C）單縫衍射。 （D）光柵衍射。 D第5頁/共18頁67 一束白光垂直照射在一光柵上，在形成的同一級光柵光譜中，偏離中央明紋最遠的是（A）紫光。（B）綠光。（C）黃光。（D）紅光。kdsin 撥長 越小，級次K越大。同一級K， 越大 越大，而紅光 最大，因此偏離中央明條紋最遠的是紅光。 D第6頁/共18頁78 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移動。 （D）將光柵向遠離屏幕的方向移動。 kdsin最大1sinkd B第7頁/共1

4、8頁89 波長為 的單色光垂直入射于光柵常數(shù)為d、縫寬為a、總縫數(shù)為N的光柵上，取k=0.+1.+2，則決定出現(xiàn)主極大的衍射角 的公式可寫成kdCkNdCkaBkNaAsin)(sin)(sin)(sin)(kdbasinsin)( D第8頁/共18頁910 波長 =550nm(1nm=109m)的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=2 104cm的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級次為（A）2。 （B）3。 （C）4。 （D）5kdsin最大級次，sin =136 . 31055010296dk B第9頁/共18頁10二 填空題：1 波長為600nm的單色平行光，垂直入射到縫寬為a=0.60

5、mm的單縫上，縫后有一焦距為f=60cm的透鏡，在透鏡焦平面上觀察衍射圖樣，則中央明條紋寬度為_，兩個第三級暗紋之間的距離為_。（1nm=109m）f0 xkasin因 角很小，所以有kfxaaasin取K=1，兩第一級暗紋之間的距離即為中央明條紋寬度，afx即mmafx2 . 1106 . 0106006 . 022239若K=3，則mmx6 . 32 . 132第10頁/共18頁112 在單縫夫瑯和費衍射實驗中，屏上第三級暗紋對應于單縫處波面可劃分為_個半波帶，若將縫寬縮小一半，原來第三級暗紋處將是_紋。263sin ka6f0 x3sin3asinka2) 12(23sinka1k即第一

6、級明紋。明) 12(23233kaaaak第11頁/共18頁123 波長為 的單色光垂直入射在縫寬a=4 的單縫上，對應于衍射角 =300。單縫處的波面可劃分為_個半波帶。kasin242214sina即可劃分為4個半波帶。4第12頁/共18頁134 若光柵的光柵常數(shù)d、縫寬a和入射光波長 都保持不變，而使其縫數(shù)N增加，則光柵光譜的同級光譜線將變得_。相對強度N=2N=6N=20 當 角滿足于上式時，是合成光強的必要條件。這些明條紋細窄而明亮，通常稱為主極大條紋。在其它 角，形成暗條紋的機會遠比形成明條紋的機會要多。這樣就在這些主極大明條紋之間充滿大量的暗條紋，當光柵狹縫數(shù)目N增加時，光柵光譜

7、的同級光譜線將變得更窄更亮。3 , 2 , 1 , 0sin)(kkba更窄更亮第13頁/共18頁145 用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時，波長為 1=440nm的第3級光譜線將與波長為 2=_nm的第2級光譜線重疊(1nm=109m)111sinkd222sinkd2122112123sinsinkk當兩譜線重合時，有21nm660440232312660第14頁/共18頁15三 計算題：1 某種單色平行光垂直入射在單縫上，單縫寬a=0.15mm，縫后放一個焦距f=400mm的凸透鏡，在透鏡的焦平面上，測得中央明條紋兩側(cè)的兩個第三級暗條紋之間的距離為8.0mm，求入射光的波長。f0 x

8、解：設第三級暗紋在 3方向上，則有 3sin3a此暗紋到中心的距離為 33ftgx 因為 3很小，可認為tg 3sin 3，所以 fax33兩側(cè)第三級暗紋的距離是 mmaffax0 . 863223nmfax500623第15頁/共18頁162 波長 =600nm(1nm=10-9m)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) 由光柵衍射主極大公式得 cmkba4104 . 2sin(2) 若第三級不缺級，則由光柵公式得 3sinba 由于第三級缺級，則對應于最小可能的a，方向應是單縫衍射第一級暗紋：兩式比較，得 sinacmbaa4108 . 03第16頁/共18頁17 (3