XX大学 物理练习21

本文格式为Word版，下载可任意编辑——XX大学物理练习21练习二十一

班级______________学号____________姓名________________

知识点：惠更斯-菲涅耳原理单缝夫琅禾费衍射光学仪器的分辩才干光栅衍射

练习二十一一、选择题1．在单缝衍射试验中，缝宽a?0.2mm，透镜焦距f?0.4m，入射光波长??500nm，则在距离中央明纹中心位置2mm处是明纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把单缝分为几个半波带？()

(A)明纹，3个半波带；(B)明纹，4个半波带；(C)暗纹，3个半波带；(D)暗纹，4个半波带。

2．在夫琅禾费单缝衍射试验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央明纹的中心位置不变外，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(C)对应的衍射角也不变；(D)光强也不变。L3．在如下图的夫琅禾费单缝衍射试验装置中，S为单缝，L为凸透镜，C为放在凸透镜焦平面处的屏。

S（1）当把单缝垂直于凸透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍

射图样()（2）当把凸透镜垂直于其光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样()

(A)向上平移；(B)向下平移；(C)不动；(D)条纹间距变大。

4．下面哪种方法可以提高光学仪器的分辩才干（）

(A)增大入射光的波长；(B)增大光学仪器的圆孔直径；(C)提高仪器的放大率；(D)把入射光由紫光换成红光。

5．波长为600nm的单色光垂直入射到光栅常数为2.5?10mm的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上浮现的全部级数为()(A)0，?1，?2，?3，?4；(B)0，?1，?3；(C)?1，?3；(D)0，?2，?4。

6．一衍射光栅对某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，应当()

(A)换一个光栅常数较大的光栅；(B)换一个光栅常数较小的光栅；(C)将光栅向靠近屏幕的方向移动；(D)将光栅向远离屏幕的方向移动。

7．光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面变为斜入射时，能观测到的光谱线的最高级数k()

(A)变小；(B)变大；(C)不变；(D)无法确定。

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?3练习二十一

二、填空题

1．惠更斯引入_________的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_________的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯——菲涅耳原理。

2．在单缝夫琅禾费衍射中，若单缝两边缘点A、B发出的单色平行光到空间某点P的光程差为1.5?，则A、B间可分为_________个半波带，P点处为_________（填明或暗）条纹。若光程差为2?，则A、B间可分为_________个半波带，P点处为_________（填明或暗）条纹。

3．波长为480nm的平行光垂直照射到宽为0.4mm的单缝上，单缝后面的凸透镜焦距为60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为π时，P点离中央明纹中心的距离等于________。

4．在单缝夫琅禾费衍射试验中，若用白光垂直照射，则狭缝后凸透镜光轴与接收屏的交点处为色中央明纹，对于其他某一级明纹各种单色光的明纹将随波长的不同而散开，最靠近中央明纹的为色，最远的为色。

5．由于衍射现象，一束单色平行光（波长为?）垂直入射到直径为d的小圆孔后在接收屏上会形成圆孔的衍射图样，中间是一个较亮的圆斑，称为，外围是一组明暗相间的同心圆环，第一级暗环所对应的衍射角为。

6．迎面驶来的汽车两盏前灯相距1.2m，则当汽车距离为_________时，人眼睛才能分辩这两盏前灯。假设人的眼瞳直径为2mm，入射光波长为550.0nm。

7．在光栅衍射中当衍射角?既满足光栅衍射的主明纹条件，又满足单缝衍射的暗纹条件时，这些主明纹将消失，这一现象称为。

8．用白光（400-760nm）垂直照射光栅常数为2.0?10cm的光栅，则第1级光谱对透镜中心的张角为。三、计算题

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1．波长??500nm(1nm=109m)的单色光垂直照射到宽度a?0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三级暗条纹和另一侧第三级暗条纹之间的距离为d?12mm，求凸透镜的焦距f及其次级明纹的角宽度和线宽度。

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练习二十一

2．在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一未知波长光的第3级明纹极大位置恰与波长为??600nm光的第2级明纹极大位置重合，求这种光波的波长。

3．一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，?1=440nm，?2=660nm

-(1nm=109m)。试验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)其次次重合于衍射角?=60°的方向上。求此光栅的光栅常数d。

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练习二十一

4．一衍射光栅，每厘米200条狭缝，每条狭缝宽为a=2×103cm，在光栅后放一焦距f=1

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m的凸透镜，现以?=600nm(1nm=10m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)单缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？

5．波长600nm的单色光垂直照射在光栅上，其次级主极