《干涉衍射习题课》PPT课件.ppt

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1、光的干涉、衍射习题课P.49.2.一单色光垂直照射宽为a的单缝，缝后放一焦距为f的薄凸透镜，屏置于焦平面上，若屏上第一级衍射明纹的宽度为x，则入射光波长为()(A)a△x/f(B)△x/af(C)f△x/a(D)a/f△x解:由暗纹条件得k=1时,asin1=且x1=ftan1fsin1,x2=ftan2fsin2则sin1=/a,k=2时,asin2=2sin2=2/a=f(2/a/a)=f/a∵Δx=x2x1=f(sin2sin1)=aΔx/fA

2、P.49.5、以波长6000Å的单色平行光垂直照射到宽度a=0.20mm的单缝上，设某级衍射明纹出现在=arcsin0.0165的方向上，单缝处的波阵面对该方向而言可分成个半波带，该明纹的级数为级。解:由明纹条件得半波带数115a=0.20mm=6.00104mm(k=0,1,2,…)P.49.6.在夫琅和费单缝衍射实验中，单缝宽度为0.05mm，现用波长为6×10-7m的平行光垂直照射，如将此装置全部置于n=1.62的二硫化碳液体中，则第一级暗纹的衍射角为。解:由暗纹条件得取k=1得1=

3、0.0074rad••δ•P.49.1.一束波长为的单色平行光垂直照射到宽为a的单缝AB上，若屏上的P为第三级明纹，则单缝AB边缘A、B两处光线之间的光程差为()(A)3(B)6(C)5/2(D)7/2解:由亮纹条件=asin=(2k+1)/2和k=3得=(2×3+1)/2=7/2DP.49.3.波长为的平行光垂直照射到单缝AB上，若对应于某一衍射角最大光程差=BC=/2，则屏上P点是()(A)一级明纹中心(B)一级暗纹中心(C)在中央明条纹内(D)一级明纹与一纹暗

4、纹的中点解:夫朗和费衍射中央明纹范围－△C例、波长为6000Å的单色光垂直入射在一光栅上，第二级明纹出现在sin2=0.2处，第4级为第一个缺级。求：(1)光栅常数。(2)狭缝可能的最小宽度是多少？(3)按上述选定的a、b值，实际上能观察到的全部明纹数是多少？解:k=2=6000Åsin2=0.2光栅不存在(1)在–900<<900范围内可观察到的明纹级数为0,1,2,3,5,6,7,9，共15条明纹由∵｜｜<900，｜sin｜<∴(3)∴P.50.1.一束单色平

5、面电磁波垂直投射在每厘米刻有4000条刻痕的衍射光栅上，若在与光栅法线夹30°角处找到第二级极大，则该电磁波长应为()(A)2.50×10-2m(B)2.50×10-4m(C)6.25×10-5m(D)6.25×10-7m解:d=1/4000=2.5×10-4cm=2.5×10-6m由dsin=kDP.50.2.波长4000Å～7600Å的自然光照射光栅，其衍射谱的第二级和第三级重迭，则第二级光谱重迭部分的波长范围是：(C)(A)5067Å～7600Å(B)4000Å～5067Å(C)6000Å

6、～7600Å(D)5067Å～6000Å=2.5×10-6×0.5/2=6.25×10-7m得=dsin/kdsin=22=340002=34000/2=6000Åk=24000Å7600Åk=34000Å7600Å6000Å第二级光谱重迭部分的波长范围6000Å～7600Å选(C)P.50.3.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变得更细、更亮。由缺级公式(a+b)/a=k/n=3n/n=3得b=2a解:P.49.4.根据惠更

7、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：(D)(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b=2adsin=±k和asin=±nP.50.4.若光栅常数为d，缝宽为a，则满足条件时会出现缺级，要使3n(n=1，2，3……)级数缺级，则必须。P.52.1.在折射率n3＝1.52的玻璃表面镀有ZnS薄膜，可使反射光增强，透射光减弱，ZnS的折射率n2＝2.35，当用波长为的单色光垂

8、直照射时，使反射光相长(强度最大)的ZnS薄膜的最小厚度为：()(A)/4(B)/4n3(C)/4n2(D)/2n2由δ=2n2e+/2=k得e=(2k1)/(4n2)解:当k=1时,有最小e=/(4n2)CP.52.4、望远镜的口径为D，对于发出光波波长均为的两物点，该望远镜恰能分辩，则两物点对望远镜的张角为，望远镜的分辨率为。解:=1.22/D,1.22/DD/(1.22)分辨率1/=D/(1.22)图a图bABP.52.3、如