大学物理练习题十五-PPT

单击此处编辑母版标题样式,#,大学物理练习十六,俎凤霞,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十六,俎凤霞,单击此处编辑母版标题样式,*,练习十六,参考答案,1,一、选择题：1A,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)(B)/2,(C)3 /2 (D)2,1A 2B 3D 4D,5C 6D 7D 8D 9D,2,一、选择题：1A,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,）,3,一、选择题：2B,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,衍射角,(A)2,个,(B)4,个,(C)6,个,(D)8,个,4,一、选择题：2B,缝宽,a=4,，衍射角为,300,衍射角,已知：,最大光程差,因此，单缝处波阵面可分成,4,个半波带,5,3,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。,（,C,）振动振幅之和的平方。（,D,）振动的相干叠加。,一、选择题：3D,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。,6,一、选择题：4D,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,3/4,，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。,7,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,一、选择题：4D,8,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,9,为中央明纹宽度,一、选择题：4D,所以,而第一级暗纹中心的位置,【,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,10,一、选择题：5C,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),变宽，同时向上移；,(E),变宽，不移动,.,11,单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上,.,由中央明纹宽度公式,可知，,a,增大时中央条纹变窄；,一、选择题：5C,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。,12,一、选择题：6D,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.,13,一、选择题：6D,谱线有重叠说明两种波长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。,14,一、选择题：7D,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),15,一、选择题：8D,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,星体发出的微波能量比可见光能量小。,微波更易被大气所吸收。,大气对微波的折射率较小。,微波波长比可见光波长大。,分辨本领,，原因是微波波长大。,【,注,】,微波波长大约在,1mm,至,1m,的范围内。,16,一、选择题：9D,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,(A)d/4 (B)d/2,(C)d.(D)2d.,根据布拉格反射条件,最大波长,17,二填空题：,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：,1,与,3,之间对应的光程差,相位差,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。,【,错误解法,】,第一空填 。,18,2,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：,二填空题：,更窄更亮。,19,二填空题：,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,_,。,解：,中央明纹边缘即第一暗纹中心,代入,可得,所以,或,20,4,一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：,二填空题：,4.,干涉主极大,衍射极小,缺级,由,a=b,得出,d=2a,注意：由光栅方程,可知小于最高级次的谱线也看不见,21,解：,二填空题：,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,=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,由于,很小，所以,代入,由,可得,22,三计算题,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。,23,三计算题,解：若是单缝,两种光单缝衍射第一级明纹,因为,极小,已知：,24,三计算题,解：,(2),若是光栅,极小,光栅衍射第一主极大,q,l,k,1,f,25,三计算题,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。,光栅常数,d,等于多少？,透光缝的宽度,a,等于多少？,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。,26,（,1,）由光栅方程,知，对第二主极大,三计算题,27,三计算题,（,2,）第三级是第一缺级，由缺级公式,可知,时,最小,a,值为,sin,I,28,三计算题,（,3,）由光栅方程,考虑到,3,缺级，所以屏上呈现的主极大级次是,共五条谱线。,（注意：,不能取整数,4,，因为,在无限远处）,可得最高级次,sin,I,求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次,?,29,3.,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,km,是多少？,(1nm=10-9m),三计算题,光栅常数,30,（,1,）垂直入射时，由光栅方程,得,光栅常数,31,零级,（,2,）斜入射时，由,如图，斜向下入射时，得,光栅常数,32,