(完整版)《大學(xué)物理》習(xí)題冊(cè)題目及答案第19單元波動(dòng)光學(xué)

1、第 19 單元波動(dòng)光學(xué)（二）學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)課程班序號(hào)一 選擇題C1. 在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，將單縫寬度a 稍稍變窄，同時(shí)使會(huì)聚透鏡L沿 y 軸正方向作微小位移，則屏幕E 上的中央衍射條紋將LE(A) 變寬，同時(shí)向上移動(dòng)(B) 變寬，同時(shí)向下移動(dòng)單縫(C) 變寬，不移動(dòng)(D)變窄，同時(shí)向上移動(dòng)ay(E) 變窄，不移動(dòng)fOx D 2. 在雙縫衍射實(shí)驗(yàn)中，若保持雙縫S1 和 S2 的中心之間的距離d 不變，而把兩條縫的寬度 a 稍微加寬，則(A) 單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少(B) 單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多(C) 單縫衍射的中

2、央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目不變(D) 單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少(E) 單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多 C 3. 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L 屏幕(A) 間距變大單縫(B) 間距變小(C) 不發(fā)生變化f(D) 間距不變，但明暗條紋的位置交替變化 B 4. 一衍射光柵對(duì)某一定波長的垂直入射光，在屏幕上只能出現(xiàn)零級(jí)和一級(jí)主極大，欲使屏幕上出現(xiàn)更高級(jí)次的主極大，應(yīng)該(A) 換一個(gè)光柵常數(shù)較小的光柵(B) 換一個(gè)光柵常數(shù)較大的光柵(C) 將光柵向靠近屏幕的方向移動(dòng)(D) 將光

3、柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動(dòng) B5. 波長=5500 ?的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d = 2 10-4cm 的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級(jí)次為(A) 2(B) 3(C) 4(D) 5二 填空題1. 用半波帶法討論單縫衍射暗條紋中心的條件時(shí)，與中央明條紋旁第二個(gè)暗條紋中心相對(duì)應(yīng)的半波帶的數(shù)目是 _4_。A1.52. 如圖所示，在單縫夫瑯和費(fèi)衍射中波長的單色光垂B12直入射在單縫上。若對(duì)應(yīng)于匯聚在P 點(diǎn)的衍射光線在縫a C3寬a 處 的 波 陣 面 恰 好 分 成 3 個(gè) 半 波 帶 ， 圖 中4P_DABBCCD ，則光線 1 和光線 2在 P 點(diǎn)的相差為。3. 一束單色光垂直入射在光柵

4、上，衍射光譜中共出現(xiàn) 5 透明部分寬度相等， 那么在中央明紋一側(cè)的兩條明紋分別是第條明紋，若已知此光柵縫寬度與不_一 _級(jí)和第 _三_級(jí)譜線。4 用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時(shí)，波長為1=440nm 的第3 級(jí)光譜線，將與波長為2 =660nm 的第 2 級(jí)光譜線重疊。5. 用波長為 的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，則在單縫衍射的中央明條紋中共有 5 條譜線其光柵常數(shù)(主極大 )。d=3 m，縫寬a =1m，三 計(jì)算題1. 波長 =600nm 的單色光垂直入射到一光柵上， 測得第二級(jí)主極大的衍射角為 30o，且第三級(jí)是缺級(jí)。則(1) 光柵常數(shù) (a b)等于多少？(2) 透光縫可

5、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)的全部主極大的級(jí)次。解： (1) 由光柵公式：d sink，由題意k = 2，得d a b2261072.4 10 6 (m)sin 300.5(2) 設(shè)單縫第一級(jí)暗紋與光柵衍射第三級(jí)明紋重合，則第三級(jí)缺級(jí)，則a b3, aa b12.4 10 60.8 10 6 (m)a33d2.410(3)最大級(jí)次滿足kmax610674, kmax 3又 k = 3缺級(jí)，所以屏上可見k = 0 ，± 1，± 2 共 5 個(gè)主極大2. 用波長 =500nm的平行光垂直照射在寬度 a=1mm 的狹縫上，縫后透鏡的焦距 f=1m 。求焦平面處的屏上(1) 第一級(jí)暗紋到衍射圖樣中心的距離；(2) 第一級(jí)明紋到衍射圖樣中心的距離；(3) 中央明條紋的線寬度和角寬度。解：（ 1）因?yàn)榘导y分布滿足a sin2k,k1,2,3,2且較小時(shí)， sintanx，所以 k=1 時(shí)，第一級(jí)暗紋到衍射圖樣中心的距離fx1f1150010 95 10 4 ( m) 0.5(mm)a10 3（2）因?yàn)槊骷y分布滿足a sin(2k1),k1,2,3,2且較小時(shí)， sintanx，所以 k=1 時(shí)，第一級(jí)暗紋到衍射圖樣中心的距離