自我测路 第十六章光的衍射 、选择题 根据惠更斯一菲涅耳原理,若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上所有次级光源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 2.在夫郎和费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时, 除中心亮条纹的中心不动外,各级衍射条纹() (A)对应的衍射角变小;(B)对应的衍射角变大;(C)对应的衍射角也不变 (D)光强也不变。 3.平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫郎和费衍射屏上P点处为第二级暗 纹,则单缝处波面相应地可划分为几个半波带() (A)五个;(B)两个;(C)三个;(D)四个 4.波长为A的单色平行光垂直入射到一狭缝上,其衍射图样的第一级暗纹中 心对应的衍射角为6=±z,则缝宽的大小为() (A)A/2 A;(C)22:(D)32。 5.一宇航员在160km高空,恰好能分辨地面上两个发射波长为550nm的点光
自我测试 第十六章 光的衍射 一、选择题 1．根据惠更斯－菲涅耳原理，若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 上所有次级光源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 2．在夫郎和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时， 除中心亮条纹的中心不动外，各级衍射条纹（ ） (A) 对应的衍射角变小；(B) 对应的衍射角变大；(C) 对应的衍射角也不变； (D) 光强也不变。 3．平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫郎和费衍射屏上 P 点处为第二级暗 纹，则单缝处波面相应地可划分为几个半波带（ ） (A) 五个； (B) 两个； (C) 三个； (D) 四个。 4．波长为 的单色平行光垂直入射到一狭缝上，其衍射图样的第一级暗纹中 心对应的衍射角为 6 ，则缝宽的大小为（ ） (A) / 2 ； (B) ； (C) 2 ； (D) 3 。 5．一宇航员在 160km 高空，恰好能分辨地面上两个发射波长为 550nm 的点光
源,假定宇航员的瞳孔直径为50mm,如此两点光源的间距为() (A)21.5m(B)10.5m(C)3lom(D)42.0m 6.波长为λ=550mm的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10cm的平面衍 射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为() (A)2(B)3(C) (D)5 7.长度为10cm,每厘米有2000条刻线的平面衍射光栅能够分辨500nm的第 一级光谱中邻近的两谱线的间隔近似为多少nm?()。 (A)0.00025(B)000025(C0.025(D)0.25 8.一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时 (a代表缝宽),k=3,6,9等级次的主级大均不出现?()。 (A)a+b=2a (B)a+b-3a (C)a+b=4a D)a+b-5 9.一束单色光垂直入射在平面光栅上,衍射光谱中共出现了5条明纹。若已 知此光栅缝宽度与不透明宽度相等,那么在中央明纹一侧的第二条明纹是第几级? (C)三级 (D)四级 填空题 波长为A的单色光垂直照射在缝宽为a=4A的单缝上,对应Q=30°衍射 角,单缝处的波面可划分为 半波带,对应的屏上条纹为
源，假定宇航员的瞳孔直径为 5.0mm，如此两点光源的间距为（ ）。 (A) 21.5m (B) 10.5m (C) 31.0m (D) 42.0m 6．波长为 550nm 的单色光垂直入射于光栅常数 4 2 10 d cm 的平面衍 射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为（ ）。 (A) 2 （B）3 （C）4 （D）5 7．长度为 10cm，每厘米有 2000 条刻线的平面衍射光栅能够分辨 500nm 的第 一级光谱中邻近的两谱线的间隔近似为多少 nm?（ ）。 (A) 0.00025 (B) 0.00025 (C) 0.025 (D) 0.25 8．一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列哪种情况时 （a 代表缝宽），k=3,6,9 等级次的主级大均不出现？（ ）。 (A) a+b=2a (B) a+b=3a (C) a+b=4a (D) a+b=5a 9．一束单色光垂直入射在平面光栅上，衍射光谱中共出现了 5 条明纹。若已 知此光栅缝宽度与不透明宽度相等，那么在中央明纹一侧的第二条明纹是第几级？ （ ）。 (A) 一级 (B) 二级 (C) 三级 (D) 四级 二、填空题 1．波长为 的单色光垂直照射在缝宽为 a 4 的单缝上，对应 30 衍射 角，单缝处的波面可划分为 半波带，对应的屏上条纹为 纹
2.在单缝衍射中,衍射角φ越大,所对应的明条纹亮度 衍射明条纹的角宽度 (除中央明条纹以外)。 3.平行单色光垂直入射在缝宽为a=0.15mm的单缝上,缝后有焦距 ∫=4000m的凸透镜在其焦平面上放置观察屏幕,现测得屏幕中央明条纹两侧 的两个第三级暗纹之间的距离为8mm,则入射光的波长为A= 4.平行单色光垂直入射到平面衍射光栅上,若增大光栅常数,则衍射图样明 条纹的间距将 若增大入射光的波长,则明条纹间距 将 5.光栅公式(a+b)sin日=±k(k=0,1,2…),当k=2时,第一条缝与第二 条缝沿θ角出射的光线的光程差为 ,第一条缝与第n 条缝沿B角出射的光线的光程差为 6.波长为500nm的平行单色光垂直入射在光栅常数为2×10-3m的光栅上 光栅透光缝宽度为1×10-3m,则第_ 级主极大缺级,屏上将出 条明条纹。 7.一束具有两种波长的平行光入射到某个光栅上A1=450m,2=600mm 两种波长的谱线第二次重合时(不计中央明纹),A1的光为第 主极大 A2的光为第 主极大。 8.以波长为0m的X射线照射某一晶面(假设恰好晶体表面),设在掠射 角为11°11’时,获得第一级大的反射光,则这种晶面的间距为
2．在单缝衍射中，衍射角 越大，所对应的明条纹亮度 ， 衍射明条纹的角宽度 （除中央明条纹以外）。 3．平行单色光垂直入射在缝宽为 a=0.15mm 的单缝上，缝后有焦距 f 4000mm 的凸透镜在其焦平面上放置观察屏幕，现测得屏幕中央明条纹两侧 的两个第三级暗纹之间的距离为 8mm，则入射光的波长为 。 4．平行单色光垂直入射到平面衍射光栅上，若增大光栅常数，则衍射图样明 条纹的间距将 ，若增大入射光的波长，则明条纹间距 将 。 5．光栅公式 (a b)sin k(k 0,1,2, ) ，当 k=2 时，第一条缝与第二 条缝沿 角出射的光线的光程差为 ，第一条缝与第 n 条缝沿 角出射的光线的光程差为 。 6．波长为 500nm的平行单色光垂直入射在光栅常数为 mm 3 2 10 的光栅上， 光栅透光缝宽度为 mm 3 1 10 ，则第 级主极大缺级，屏上将出 现 条明条纹。 7．一束具有两种波长的平行光入射到某个光栅上 1 450nm，2 600nm， 两种波长的谱线第二次重合时（不计中央明纹）， 1 的光为第 主极大， 2 的光为第 主极大。 8．以波长为 0.11nm 的 X 射线照射某一晶面（假设恰好晶体表面），设在掠射 角为 1111 时，获得第一级大的反射光，则这种晶面的间距为
计算题 在单缝夫琅和费衍射实验中,一级暗纹的衍射角为04°,求二级亮纹的衍 射角 2.一双缝,缝距d=040mm,两缝宽度都是a=0.080mm,用波长 λ=480.0m平行光垂直照射双缝,在双缝后放一焦距∫=2.Om的透镜,求在单 缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目N和条纹间距。 3.在单缝夫琅和费实验中,入射光有两种波长的光,A1=400m A2=760m,已知单缝宽度a=1.0×10cm,透镜焦距∫=50cm,求这两种 光第一级衍射明纹中心之间的距离 4.一束具有两种波长A1和2的第四级主极大衍射角均为30°,已知 1=560mm,求:(1)光栅常d;(2)波长2 5.一每毫米500条缝的光栅,用钠黄光正入射,观察衍射光谱,钠黄光包含 两条谱线,其波长分别为5896nm和5890nm。求第二级光谱中这两条谱线互相分 离的角度。 单色光波长为500nm,垂直入射到每毫米有200条刻痕的光栅上,光 栅后放一焦距为60cm的凸透镜,在透镜焦平面处放一屏幕,求屏上中央极大与第 一级主极大的间距
三、计算题 1．在单缝夫琅和费衍射实验中，一级暗纹的衍射角为 0.4 ，求二级亮纹的衍 射角。 2 ．一双缝，缝距 d 0.40mm ，两缝宽度都是 a=0.080mm ，用波长 480.0nm 平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距 f 2.0m 的透镜，求在单 缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目 N 和条纹间距。 3．在单缝夫琅和费实验中，入射光有两种波长的光， 1 400nm ， 2 760nm ，已知单缝宽度 a cm 2 1.0 10 ，透镜焦距 f 50cm ，求这两种 光第一级衍射明纹中心之间的距离。 4．一束具有两种波长 1 和 2 的第四级主极大衍射角均为 30 ，已知 1 560nm ，求：（1）光栅常 d；（2）波长 2 。 5．一每毫米 500 条缝的光栅，用钠黄光正入射，观察衍射光谱，钠黄光包含 两条谱线，其波长分别为 589.6nm 和 589.0nm。求第二级光谱中这两条谱线互相分 离的角度。 6．平行单色光波长为 500nm，垂直入射到每毫米有 200 条刻痕的光栅上，光 栅后放一焦距为 60cm 的凸透镜，在透镜焦平面处放一屏幕，求屏上中央极大与第 一级主极大的间距