1、第十一章 光学光的衍射(一)1 在单缝夫琅禾费衍射实验中,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 30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 一、选择题q第十一章 光学光的衍射(一)2 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(C) 振动振幅之和的平方 (D) 振动的相干叠加DS:波阵面上面元 (子波波源)S: t 时刻波阵面 *e第十一章 光学光的衍射(一)3 在图示夫琅
2、禾费衍射装置中,将单缝宽度 a稍稍变窄,同时使会聚透镜 L沿 y 轴正方向作微小平移 (单缝与屏幕位置不动 ),则屏幕 C上的中央衍射条纹将 (A) 变宽,同时向上移动(B) 变宽,同时向下移动 (C) 变宽,不移动(D) 变窄,同时向上移动(E) 变窄,不移动 中央明纹的宽度第十一章 光学光的衍射(一)4 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.0 mm的单缝上,在缝后放一焦距为 2.0 m的会聚透镜已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为 2.0 mm,则入射光波长约为 (1nm=109m)(A) 100 nm (B) 400 nm (C) 500 nm (D) 600 nm q中央明纹
3、的宽度第十一章 光学光的衍射(一)5*. 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 *通光孔径 D 光学仪器分辨率第十一章 光学光的衍射(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子波子波干涉第十一章 光学光的衍射(一)2 波长为 =480.0 nm的平行光垂直照射到宽度为a=0.40 mm的单缝上,单缝后透镜的焦距为 f = 60 cm,当单缝两边缘点 A、
4、 B射向 P点的两条光线在 P点的相位差为 p 时, P点离透镜焦点 O的距离等于 _ A、 B射向 P点的两条光线在P点的相位差为 p 时 , 0.36mm第十一章 光学光的衍射(一)3. 在单缝的夫琅禾费衍射实验中,屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为 _ 个半波带,若将缝宽缩小一半,原来第三级暗纹处将是 _纹q干涉相消 (暗纹暗纹 )处处 ,k = 3时 ,6此处将变为第一级明纹第一级明第十一章 光学光的衍射(一)4. 平行单色光垂直入射在缝宽为 a=0.15 mm的单缝上缝后有焦距为 f=400mm的凸透镜,在其焦平面上放置观察屏幕现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离
5、为 8 mm,则入射光的波长为 =_ q干涉相消 (暗纹暗纹 )处处 ,第十一章 光学光的衍射(一)5. 在单缝夫琅禾费衍射实验中,设第一级暗纹的衍射角很小,若钠黄光 (1589nm)中央明纹宽度为 4.0mm,则 2 = 442nm (1nm=10-9m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为_q中央明纹的宽度第十一章 光学光的衍射(一)1 用氦氖激光器发射的单色光 (波长为 =632.8 nm)垂直照射到单缝上,所得夫琅禾费衍射图样中第一级暗条纹的衍射角为 5,求缝宽度 (1nm=10-9m) 三、计算题解:q干涉相消 (暗纹暗纹 )处处 ,第十一章 光学光的衍射(一)2 波长为 600 nm (1
6、nm=10-9 m)的单色光垂直入射到宽度为 a=0.10 mm的单缝上,观察夫琅禾费衍射图样,透镜焦距 f=1.0 m,屏在透镜的焦平面处求: (1) 中央衍射明条纹的宽度 Dx0;(2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离 x2解:q中央明纹的宽度第十一章 光学光的衍射(一)q干涉相消 (暗纹暗纹 )处处 ,akfffOQ qq = sintan第十一章 光学光的衍射(一)3 如图,设波长为 的平面波沿与单缝平面法线成 q角的方向入射,单缝 AB的宽度为 a,观察夫琅禾费衍射试求出各极小值 (即各暗条纹 )的衍射角 解: A、 B射向屏上 P点的两条光线的光程差 为CDP暗纹处第十一章 光学光的衍
7、射(一)4. 用波长 =632.8 nm (1nm=109m) 的平行光垂直照射单缝,缝宽 a=0.15 mm,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为 1.7 mm,求此透镜的焦距 解:q干涉相消 (暗纹暗纹 )处处 ,akfffOQ qq = sintan第十一章 光学光的衍射(一)5 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两 种波长 1和 2,垂直入射于单缝上假如 1的第一级衍射极小与 2的第二级衍射极小相重合,试问(1) 这两种波长之间有何关系? (2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中,是否还有其他极小相重合?解:q干涉相消 (暗纹暗纹 )处处 ,两种光衍射极小重合处1的第一级衍射极小与 2的第二级衍射极小相重合其他重合处 ,