大学物理光学光的衍射习题.pptx

4.如图所示，波长为?＝480nm的平行光束垂直照射到宽度为a=0.40mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为 f=60cm,当单缝两边缘点A B射向P点的两条光线在P点的位相差为 ? 时,P点的明暗程度和离透镜焦点O的距离等于多少?;5. 用可见光做单缝夫琅禾费衍射实验，已知狭缝宽度a=0.6mm,透镜焦距f = 0.4m,观察屏上离中心1.4 mm出现亮条纹中心。求：入射光的波长 ？;6.波长为500nm 的光以 的倾角入射光栅，光栅常数d =2.1?m, 透光缝宽a=0.7?m,求: 所有能看到的谱线级次?;7. 复色光由波长?1＝600nm和?2=400nm的单色光组成，垂直???射光栅，距屏幕中央明纹5cm处的k级谱线与的k+1级谱线重合，透镜焦距 f = 50cm。 求：(1)k 的值 ？（2）光栅常数d ？;8．右下图为夫琅和费双缝衍射实验示意图, S为缝光源, S1、S2为衍射缝, S、S1、S2的缝长均垂直纸面。已知缝间距为d, 缝宽为a，L1、L2为薄透镜．试分析在下列几种情况下, 屏上衍射花样的变化情况： d增大a不变；(2) a增大d不变； (3) 双缝在其所在平面内沿与缝长 垂直方向移动。;9. 单缝夫琅和费衍射,若缝宽 ,透镜焦距 则1) 对应 的衍射方向,缝面可分为多少个半波带?对应明暗情况如何? 2) 求屏幕上中内央明纹的宽度.;10. (1) 在单缝夫琅和费衍射实验中, 入射光有两种波长的光, ?1 = 400nm， ?2 = 760nm,已知单缝宽度a = 1.0×10-2cm, 透镜焦距f = 50cm。求这两种光的第一级衍射明纹中心之间的距离。 (2) 若用光栅常数d = 1.0×10-3cm的光栅替换单缝, 其他条件和上一问相同, 求这两种光第一级主极大之间的距离。;解:（2）由光栅衍射主极大的公式 ;11.一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, 实验发现, 两种波长的谱线(不含中央明纹)第二次重合于衍射角 = 600 的方向上, 求此光栅的光栅常数d。 ;12.波长?= 600nm的单色光垂直入射到一光栅上, 测得第二级主极大的衍射角为300, 且第三级是缺级。 a)光栅常数d 等于多少? b)透光缝可能的最小宽度a等于多少? c)在选定了上述d 和a之后, 求屏幕上可能呈现的主极大的极次。;2. 一块光栅，每毫米有250条刻痕，波长?=632.8nm的单色光垂直光栅面入射，用焦距 f = 1m的透镜聚集在屏幕上，发现第4级缺级，求： (1) 光栅上狭缝的最小宽度； (2) 中央包络区的宽度及中央包络区内的谱线数目； (3) 若换一个光栅，每毫米刻痕数不变，但透光部分宽度增加 一倍,重复上述实验,写出这时全部可能出现的谱线级次。 (已知: tan(arcsin0.6328)=0.817 );2.解：(1) 光栅常数 d=0.004mm=4×10－6m=4?m 　 　　 d/a=4，a=0.001mm=1×10－6m=1?m　　　　　　　　　　　　　　 2）asin?1=?，sin?1＝0.6328 　 中央包络区宽度　D＝2f tan?1=2×1×0.817＝1.63（m） 　　　 　　 0，±1，±2，±3，共7条谱线　　　　　　　　　　　　　　　　 3）a=0.002mm=2×10－6m=2?m，d/a=2， 所以2、4、6…缺级 dsin90o = k?，k = 6.32，kmax= 6　　　　　　　　　　　　　　　　　　 全部可见谱线　0，±1，±3，±5