作业8光的衍射答案.doc
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作业8光得衍射一,选择填充[B]1,(基础训练1)在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为得单色光垂直入射在宽度为a=4得单缝上,对应于衍射角为30°得方向,单缝处波阵面可分成得半波带数目为(A)2个(B)4个(C)6个(D)8个【提示】已知a=4,θ=30°,,半波带数目N=4、[C]2、(基础训练5)一单色平行光束垂直照射在宽度为1、0mm得单缝上,在缝后放一焦距为2、0m得会聚透镜。已知位于透镜焦平面处得屏幕上得中央明条纹宽度为2、0mm,则入射光波长约为(A)100nm(B)400nm(C)500nm(D)600nm【提示】,[B]3(基础训练6)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代表每条缝得宽度),k=3、6、9等级次得主极大均不出现?(A)a+b=2a(B)a+b=3a(C)a+b=4a(A)a+b=6a【提示】光栅缺级:,,依题意,3,6,9缺级,,a+b=3a、[D]4、(基础训练10)孔径相同得微波望远镜与光学望远镜相比较,前者分辨本领较小得原因就是(A)星体发出得微波能量比可见光能量小(B)微波更易被大气所吸收(C)大气对微波得折射率较小(D)微波波长比可见光波长大【提示】与光波比较,微波波长较长。图17-13[C]5、(自测提高2)在如图17-13所示得单缝夫琅禾费衍射装置中,将单缝宽度a稍梢变宽,同时使单缝沿y轴正方向作微小平移(透镜屏幕位置不动),则屏幕C上得中央衍射条纹将(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【提示】(1)中央明纹宽度,现在,所以、(2)中央明纹即为像点,其位置只与透镜得位置及光得传播方向有关,不因缝得平移而改变。[B]6、(自测提高4)设光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射得平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时,能观察到得光谱线得最高级次k(A)变小(B)变大(C)不变(D)得改变无法确定【提示】二,填空7(基础训练11)、平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射。若屏上P点处为第二级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为___4___个半波带。若将单缝宽度缩小一半,P点处将就是___1__级__暗___纹。【提示】根据半波带法,屏上P点处为第二级暗纹时,,所以,波面被分为4个半波带;若将单缝宽度缩小一半,,则,所以P点处将就是1级暗纹。8、(自测提高8)一毫米内有500条刻痕得平面透射光栅,用平行钠光束(=589nm)与光栅平面法线成30°角入射,在屏幕上最多能瞧到第_____5_____级光谱、【提示】光栅常数,斜入射时,光栅方程为,9、(自测提高9)在单缝夫琅禾费衍射示意图17-14中,所画出得各条正入射光线间距相等,那末光线1与2在幕上P点上相遇时得相位差为_2_____,P点应为__暗______点。10、(自测提高10)可见光得波长范围就是400nm-760nm。用平行得白光垂直入射在平面透射光栅上时,它产生得不与另一级光谱重叠得完整得可见光光谱就是第____1____级光谱。【提示】根据光栅方程,当时,k为最大完整光谱得级次。依题中所给波长,可求得,所以取、11、(自测提高11)钠黄光双线得两个波长分别就是589、00nm与589、59nm,若平面衍射光栅能够在第二级光谱中分辨这两条谱线,光栅得缝数至少就是_____500_______。【提示】三,计算题12、(基础训练25)在通常亮度下,人眼瞳孔直径约为3mm,若视觉感受最灵敏得光波长为550nm,试问:(1)人眼最小分辨角就是多大?(2)在教室得黑板上,画得等号得两横线相距2mm,坐在距黑板10m处得同学能否瞧清?(要有计算过程)。解:1,2,13、(自测提高13)波长为600nm得单色光垂直入射到宽度为a=0、10mm得单缝上,观察夫琅禾费衍射图样,透镜焦距f=1、0m,屏在透镜得焦平面处。求:(1)中央衍射明条纹得宽度x0;(2)第二级暗纹离透镜焦点得距离x2解:根据明纹条件,14、(自测提高15)波长λ=6000Å得单色光垂直入射在一光栅上,第2级、第3级光谱线分别出现在衍射角j2、j3满足下式得方向上,即sinj2=0、20,sinj3=0、30,第4级缺级,试问:(1)光栅常数等于多少?(2)光栅上狭缝宽度有多大?(3)在屏上可能出现得全部光谱线得级数。解:(1)第二级光谱满足:,依题意,,得:(2)依题意,第4级缺级,所以,得:(3)最大级次满足:再考虑到缺级发生在±4,±8级,所以屏上可能出现得全部光谱线得级数为:0,15、(自测提高17)将一束波长=589nm