1、第十六章 光的衍射,一、选择题,1. 根据惠更斯-菲涅耳原理，已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的( ),振动振幅之和 B.光强之和 C.振动振幅和的平方 D.振动的相干叠加,A.3个; B.4个; C.5个; D.8个,2.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为 的行光垂直入射宽度a =5的单缝，对应于衍射角30的方向，单缝处波面可分成的半波带数目为( )。,3.在光栅夫琅和费衍射中，单色平行光由垂直射向光栅改变为斜入射光栅，观察到的光谱线( )。,A.最高级次变小,条数不变 B.最高级次变大,条数不变 C.最高级次变大,条数变多 D
2、.最高级次不变,条数不变,4.包含波长为a与 b的一束平行光垂直照射在单缝上，在衍射条纹中 a的第一级小恰与 b的第一级大位置重合，则 a： b=( ),A. 1:2 B. 2:1 C. 2:3 D. 3:2,5.在一衍射光栅中，b=2a，则产生缺级现象的级数为( ),A. 1, 3, 5 B. 2,4,6 C. 3, 6, 9 D. 4, 8, 12,7.在图示的夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变窄，同时使会聚透镜L沿y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将（）,A.变宽，同时向上移动 B.变宽，同时向下移动 C.变宽，不移动 D.变窄，同时向上移动,A.双缝干涉 B.劈尖干涉
3、C.单缝衍射 D.光栅衍射,6.测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？,9.x射线射到晶体上，对于间距为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,A.向上平移 B.向下平移 C.不动 D.消失,8.在单缝夫琅和费衍射装置中（如上题图），当把单缝S稍微上移时，衍射图样将（ ）,10.全息照相是利用了（ ）完成的。,A.透镜成像原理；B.光的干涉和衍射的原理 C.光的偏振原理；D.晶体的二向色性,(二) 填空题,2.在单缝的夫琅和费衍射中，若衍射角增大，则菲涅耳半波带的数目_，半波带的面积_，各级条纹的亮度随着级数的增大
4、而_。,1.在夫琅和费衍射示意 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 点上相遇时的位相差为_,P点应为_点。,增多,变小,减小,2p,暗,4.以每毫米有500条刻痕的衍射光栅观察波长为4.8010-7m的光波的衍射条纹，则光栅的光栅常数为_，当光线垂直入射时，最多可观察到_条亮纹。,3.有单色光垂直照射在单缝上，若缝宽a增大，则条纹间隔_。若波长增大，则条纹间隔_。当 时，在屏幕上仅能见到_。,210-6m,9,减小,变大,(部分)中央明纹,5.用每毫米有425条刻痕平面光栅观察5.8910-7m的纳光谱，垂直入射时，能看到的最高级次谱线是第_级，以i =30o斜
5、入射时，能看到的最高级次谱线是第_级，原来的0级谱线处现在是第_级。,三,五,二,6.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度a = 5 的单缝上，对应于衍射角的方向上若单缝处波面恰好可分成5个半波带，则衍射角=_。,30,7.一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹位置恰好与波长6000的单色光垂直入射该缝时衍射的第二级明纹重合，则该单色光的波长为 。,4286,8.衍射光栅主极大公式 , 在k2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差 。,9.在单缝衍射中，衍射角愈大（级数愈大）的那些明条纹的亮度愈_，原因是_.,愈大，单缝处波面分成的半波带数目越 多，未
6、被抵消的半波带面积越小,小,10.用波长为的单色平行光垂直入射在一块多光栅上，其光栅常数d=3m，缝宽a=1 m,则在单缝衍射的中央明纹范围内共有 _ 条谱线（主极大）。,5,11.用=5900的钠黄光垂直入射到每毫米500条刻痕的光栅上，最多能看到第_级明条纹。,3,12.对于单缝衍射第4级暗条纹，单缝处波面各可分成_个半波带。,8,1. 波长为5.0010-7m的平行光垂直入射于一宽为1.0mm的狭缝，若在缝后有一焦距为1.0m的薄透镜，使光线聚焦于屏幕上。求从衍射图形中心点到下列各点的距离:(1)第一级暗条纹中心;(2)第一级明条纹中心； (3)第三级暗条纹中心;,解： (1)、(3),
7、将k=1，3代入暗纹条件,(2)将k=1代入明纹条件,三、计算题,2.以波长400nm760nm的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，问第二级光谱被重叠的波长范围是多少？,解：,3.波长=600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大衍射角为30o，且第三级是缺级. 问(1)光栅常数(a+b)等于多少？ (2)透光缝可能的最小宽度a等于多少？ (3)在选定了上述(a+b)和a之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次。,全部主极大的级次为:0；1；2.,4.一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a=210-3cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以l=600nm的单色平行光垂直照射光栅，求:(1)透光缝a的单缝衍射中央明纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？,在中央明纹范围内可见0；1；2共5个主极大.,sin,
