大学物理练习十六俎凤霞

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1、大学物理练习题十六姓名班级学号一、选择题选择题1图1．一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图，在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则的长度为[](A)(B)/2(C)3/2(D)2解：[A]选择题2图衍射角因为P点对应第1级暗纹中心位置，所以最大光程差满足暗纹公式，（k=1）2．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为a=4的单缝上，对应于衍射角为300的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为[](A)2个(B)4个(C)6个(D)8个解：[B]衍

2、射角为300的方向的光对应最大光程差，因此，单缝处波阵面可分成4个半波带3．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的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的（A）振动振幅之和。（B）光强之和。（B）振动振幅之和的平方。（D）振动的相干叠加。[]45解：[D]惠更斯—菲涅耳原理的核心是波阵面上各面元发出的子波在P点振动的相干叠加。4．在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小。若使单缝宽度a变为原来的3/2，同时使入射的单色光的波长变为原来的

3、3/4，则屏幕C上单缝衍射条纹中央明纹的宽度将变为原来的(A)3/4倍。(B)2/3倍。(C)9/8倍。(D)1/2倍。（E）2倍。[]选择题4图解：[D]根据中央明纹宽度与波长及缝宽的公式变化前中央明纹宽度，变化后中央明纹宽度【推导】中央明纹宽度是上下第一级暗纹中心之间的距离，如图而第一级暗纹中心的位置所以5．在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将[](A)变窄，同时向上移；(B)变窄，同时向下移；(C)变窄，不移动；(D)变

4、宽，同时向上移；(E)变宽，不移动。45解：[C]由中央明纹宽度公式选择题5图，可知，a增大时中央条纹变窄；中央亮纹对应衍射角为零的平行光，而它们均会聚于光轴与屏的交点处。故单缝上移时中央条纹不移动。6．某元素的特征光谱中含有波长分别为1=450nm和2=750nm（1nm=10-9m）的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是[](A)2,3,4,5………(B)2,5,8,11……..(C)2,4,6,8………(D)3,6,9,12……..解：[D]谱线有重叠说明两种波长

5、的谱线在重叠处对应相同的衍射角，因为与均为整数，所以必须是3的倍数。7．设星光的有效波长为5500，用一台物镜直径为1.20m的望远镜观察双星时，能分辨的双星的最小角间隔是[](A)(B)(C)(D)解：[D]458．孔径相同的微波望远镜和光学望远镜相比较，前者的分辨本领较小的原因是(A)星体发出的微波能量比可见光能量小。[](B)微波更易被大气所吸收。(C)大气对微波的折射率较小。(D)微波波长比可见光波长大。解：[D]分辨本领，原因是微波波长大。【附】微波波长大约在1mm至1m的范围内。9．X射线射到晶

6、体上，对于间隔为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.解：[D]根据布拉格反射条件，二、填空题：填空题1图1．在单缝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点相遇时的位相差为，P点应为点（填“亮”或“暗”）。解：1与3之间对应的光程差，相位差单缝在图示衍射角时的最大光程差为，即单缝处波阵面分成4个半波带。P点应为暗点。2．若光栅的光栅常数d、缝宽a和入射光波长都保持不变，而使其缝数N增加，则光栅光谱的同级光谱线将

7、变得。解：更窄更亮。45填空题3图3．在单缝夫琅禾费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射光波长的2倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角q＝____________。解：中央明纹边缘即第一暗纹中心代入可得，所以或4．一束平行单色光垂直入射在光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为。解：干涉主极大衍射极小根据缺级公式因为只能取整数，所以±2的倍数缺级。注意：由光栅方程可得可看到的最高级次，所以本题应写到最高级次为止。5．汽车两盏前灯相距l，与观察者相距S=10km．夜间人眼瞳孔直

8、径d=5.0mm．人眼敏感波长为=550nm(1nm=10-9m)，若只考虑人眼的圆孔衍射，则人眼可分辨出汽车两前灯的最小间距l=__________________m．解：由于很小，所以由代入45可得三、计算题：1．（1）在单缝夫琅和费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，，。已知单缝宽度为，透镜焦距f=50cm。求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。计算题1（1）图（2）若用光栅常数的光栅替换单缝，其它条件和上