(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第19单元波动光学

1、第 19 单元波动光学（二）学号姓名专业、班级课程班序号一 选择题C1. 在如图所示的单缝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E 上的中央衍射条纹将LE(A) 变宽，同时向上移动(B) 变宽，同时向下移动单缝(C) 变宽，不移动(D)变窄，同时向上移动ay(E) 变窄，不移动fOx D 2. 在双缝衍射实验中，若保持双缝S1 和 S2 的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度 a 稍微加宽，则(A) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少(B) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多(C) 单缝衍射的中

2、央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变(D) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少(E) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多 C 3. 在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹L 屏幕(A) 间距变大单缝(B) 间距变小(C) 不发生变化f(D) 间距不变，但明暗条纹的位置交替变化 B 4. 一衍射光柵对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该(A) 换一个光栅常数较小的光栅(B) 换一个光栅常数较大的光栅(C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动(D) 将光

3、栅向远离屏幕的方向移动 B5. 波长=5500 ?的单色光垂直入射于光柵常数d = 2 10-4cm 的平面衍射光柵上，可能观察到的光谱线的最大级次为(A) 2(B) 3(C) 4(D) 5二 填空题1. 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第二个暗条纹中心相对应的半波带的数目是 _4_。A1.52. 如图所示，在单缝夫琅和费衍射中波长的单色光垂B12直入射在单缝上。若对应于汇聚在P 点的衍射光线在缝a C3宽a 处 的 波 阵 面 恰 好 分 成 3 个 半 波 带 ， 图 中4P_DABBCCD ，则光线 1 和光线 2在 P 点的相差为。3. 一束单色光垂直入射在光栅

4、上，衍射光谱中共出现 5 透明部分宽度相等， 那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第条明纹，若已知此光栅缝宽度与不_一 _级和第 _三_级谱线。4 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为1=440nm 的第3 级光谱线，将与波长为2 =660nm 的第 2 级光谱线重叠。5. 用波长为 的单色平行光垂直入射在一块多缝光柵上，则在单缝衍射的中央明条纹中共有 5 条谱线其光柵常数(主极大 )。d=3 m，缝宽a =1m，三 计算题1. 波长 =600nm 的单色光垂直入射到一光柵上， 测得第二级主极大的衍射角为 30o，且第三级是缺级。则(1) 光栅常数 (a b)等于多少？(2) 透光缝可

5、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。解： (1) 由光栅公式：d sink，由题意k = 2，得d a b2261072.4 10 6 (m)sin 300.5(2) 设单缝第一级暗纹与光栅衍射第三级明纹重合，则第三级缺级，则a b3, aa b12.4 10 60.8 10 6 (m)a33d2.410(3)最大级次满足kmax610674, kmax 3又 k = 3缺级，所以屏上可见k = 0 ，± 1，± 2 共 5 个主极大2. 用波长 =500nm的平行光垂直照射在宽度 a=1mm 的狭缝上，缝后透镜的焦距 f=1m 。求焦平面处的屏上(1) 第一级暗纹到衍射图样中心的距离；(2) 第一级明纹到衍射图样中心的距离；(3) 中央明条纹的线宽度和角宽度。解：（ 1）因为暗纹分布满足a sin2k,k1,2,3,2且较小时， sintanx，所以 k=1 时，第一级暗纹到衍射图样中心的距离fx1f1150010 95 10 4 ( m) 0.5(mm)a10 3（2）因为明纹分布满足a sin(2k1),k1,2,3,2且较小时， sintanx，所以 k=1 时，第一级暗纹到衍射图样中心的距离