大学物理II练习册答案16备课讲稿.doc
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此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除 大学物理练习 十六 一、 选择题 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 ] (A) (B)/2 (C) 3/2 (D) 2 解: P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置,(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 [ B ] 解: 可得k=2, 可分成的半波带数目为4个. 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。 [D ] 解: 所有面积元发出的子波各自传到P点的振动的相干叠加. 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,同时使入射的单色光的波长变为原来的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。 [ D ] 解: 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 [ C ] (A) 变窄,同时向上移; (B) 变窄,同时向下移; (C) 变窄,不移动; (D) 变宽,同时向上移; (E) 变宽,不移动。 解: 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 [D ] (A) 2,3,4,5……… (B) 2,5,8,11…….. (C) 2,4,6,8……… (D) 3,6,9,12…….. 解: 当 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 [ D ] (A) (B) (C) (D) 解: 8.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。 [D ] (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: 分辨本领 9.X射线射到晶体上,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 [D ] (A) d/4 (B) d/2 (C) d. (D) 2d. 解: 二、填空题: 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: (); 暗 (可分成的半波带数目为4个.) 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变得 。 解: 更窄更亮. 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=______________________。 _ 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: (因为) 5.汽车两盏前灯相距l,与观察者相距S = 10 km.夜间人眼瞳孔直径d = 5.0 mm.人眼敏感波长为l = 550 nm (1 nm = 10-9 m),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: 最小间距 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。 (2)若用光栅常数的光栅替换单缝,其它条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离。 解: (2) 2.波长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。 (1) 光栅常数d等于多少? (2) 透光缝的宽度a等于多少? (3) 在选定了上述d和a之后,求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次。 解: (1)由光栅方程得: (2)由缺级条件知: (3)由光栅方程知可能看到的最大级次为:;又由缺级条件知k=3,6,…缺级,所以实际呈现级明纹 (在处看不到)。 3.用波长为546.1 nm(1 nm =10-9 m)的平行单色光垂直照射在一透射光栅上,在分光计上测得第一级光谱线的衍射角为=30°.则该光栅每一毫米上有几条刻痕. 解: 由题目得第一级光谱线对应代入 光栅方程,得光栅常数 光栅每一毫米的刻痕数 4. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行,在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线,用它来观察钠黄光(的光谱线。 (1) 当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数km是多少? (2) 当光线以300的入射角(入射线与光栅平面的法线的夹角)斜入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数k’m是多少?(1nm=10-9m) 解: 光栅常数: (1) 由得: (2)由得: 只供学习与交流- 配套讲稿:
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