光的衍射检测试题(含答案)
5.2《光的衍射》每课一练13 一、选择题 1．一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝，在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹．若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到 ( ) A．与原来相同的明暗相间，间隔均匀的红色条纹 B．与原来不相同的明暗相间，间隔不相等的红色条纹 C．无条纹，只有一片红光 D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像 2．用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是 ( ) A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的 B．中央均为亮点的同心圆形条纹 C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的 3．在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色的花纹，这是两列相干波发生干涉的结果，这两列相干光波是太阳光分别经
___________而形成的，用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板后面的屏上发现圆形影中心处有一个亮斑，这是光的________现象． 4．某同学把卡尺间的窄缝调节到0．5mm去观察某一线光源，看到了彩色条纹，若他把缝的宽度增加到0．8mm，再观察同一光线，看到的彩色条纹将______；若他把缝的宽度减小到0．2mm，则看到的彩色条纹将_______，这说明在衍射现象中衍射条纹的间距与
________有关，当单缝宽度______时．衍射现象更为明显． 5．如图所示A、B两幅图片是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图A是光的______图像(填干涉或衍射)．由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径______(填大于或小于)图B所对应的圆孔的孔
径． 6．对于单缝衍射现象，以下说法正确的是 ( ) A．缝的宽度d 越小，衍射条纹越亮 B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显 C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线 D．入射光的波长越短，衍射现象越明显 7．在用《游标卡尺观察光的衍射现象》实验中，可以调节游标卡尺的狭缝宽度，图中是A、B两把卡尺的游标位置，它们的下脚狭缝的宽度，A尺是_____mm，B尺是_____mm,通过它们能观察到明显衍射图样的是_____尺．如图所示． 8．使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光
屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列： A．圆形光斑 B．明暗相间的彩色条纹 C．变暗消失 D．正方形光斑 E．正方形光斑由大变小二、填空题9．在双缝干涉实验中，用频率ν=5×1014Hz的单色光照射双缝，若在屏上P点到双缝之差为0．9μm，则P点将出现______条纹．若将整个装置放入n=2的介质中进行上述实验，则P点将出现______条纹．10．频率 7．5×1014Hz的红光，射入折射率为 1．5的玻璃中，波长缩短了______，频率增加了______Hz，传播速度变为______m／s．11．在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色条纹，这是两列相干光波发生干涉的结果，这两列相干光波是太阳光分别经______而形成的．12．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板后面的屏上发现圆形阴影的中心处有一个亮斑，这是光的______现象．13．肥皂泡在阳光照射下呈彩色，这是属于光的______现象．三、计算题14．频率为6×1014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上，并且S1与S2振动相同．若屏上的点P 到S1与P到S2的路程差为3×10-6m，问 P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2路程相等的点，则PO间有几条暗纹？几条亮纹？
15．红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等，水对红光的折（2）红光与绿光的频率之比．
参考答案 1．B（点拨：是单缝衍射，抓住双缝干涉与单缝衍射条纹的不同点，是解决此题的关键。） 2．B（点拨：用小圆盘时得到的是泊松亮斑。） 3．油膜上表面和下表面反射；衍射 4．变窄、变亮；变宽、变暗；单缝宽度；变窄 5．衍射；小于（点拨：产生明显的光的衍射现象的条件。） 6．B（点拔：产生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多，或者比波长小．由于光波波长都是很短，所以在单缝衍射现象中，缝的宽度d越小，衍射现象越明显．所以B答案是正确的．缝的宽度d越小，透过缝的光的能量越小，亮度也越小，故A错．缝的宽度d越小，越容易发生衍射，即容易偏离直线路径绕到障碍物阴影中去，故C错，在缝的宽度d不变的情况下，入射光波长越短，越不容易发生衍射现象，故D错．所以正确答案应
选B．） 7．21.3mm，0.4mm，B尺（点拔：A图中游标零刻度在主尺21mm和22mm之间，且游标第3条刻度线和主尺24mm刻度对齐，所以A狭缝宽度为21．3mm；B图中游标零刻度在主尺0和lmm之间，且游标第4条刻度线和主尺4mm刻度对齐，所以B狭缝宽度为
o．4mm．能看到明显衍射图样的是B尺．） 8．正确的顺序是：D、E、A．D．C （点拔：由于光的波长很短，因此当孔很大时，不会使光发生明显的衍射现象，此时光的传播可看做直线，可在屏上得到孔的影；当孔继续减小时，虽不能使光发生明显的衍射现象，但可以在屏上成一太阳的像；孔继续减小时，光开始发生明显的衍射现象，出现明暗相间的彩色条纹；孔进一步减小直至闭合，则由于进光量的减小而使光线变暗消失） 9．暗、明 10．1333，0，2×108 11．油膜前后两个表面反射的光 12．衍射 13．干射14．P点为亮纹，6条暗纹，5条亮纹15．（1）4∶3，（2）3∶4
实验七-光的衍射实验
实验七 光的衍射实验 一、实验目的 1. 观察夫朗和费衍射图样及演算单缝衍射公式； 2. 观察夫朗和费圆孔衍射图样； 二、实验原理 平行光通过狭缝时产生的衍射条纹定位于无穷远，称作夫朗和费单缝衍射。它的衍射图样比较简单，便于用菲涅耳半波带法计算各级加强和减弱的位置。 设狭缝AB 的宽度为a （如图1，其中把缝宽放大了约百倍），入射光波长为λ， 图1 O 点是缝宽的中点，OP0是AB 面的法线方向。AB 波阵面上大量子波发出的平行于该方向的光线经透镜L 会聚于P0点，这部分光波因相位相同而得到加强。就AB 波阵面均分为AO 、BO 两个波阵面而言，若从每个波带上对应的子波源发出的子波光线到达P0点时光程差为λ/2，此处的光波因干涉相消成为暗点，屏幕上出现暗条纹。如此讨论，随着?角的增大，单缝波面被分为更多个偶数波带时，屏幕上会有另外一些暗条纹出现。若波带数为奇数，则有一些次级子波在屏上别的一些位置相干出现亮条纹。若波带为非整数，则有明暗相间的干涉结果。总之，当衍射光满足： sin BC a k ?λ== （1 2...k =±±, ） 时产生暗条纹；当满足： sin (21)/2BC a k ?λ==+ （01 2...k =±±， , ） 时产生明条纹。 在使用普通单色光源的情况下（本实验使用钠灯），满足上述原理要求的实验装置一般都需要在衍射狭缝前后各放置一个透镜。但是一种近似的方法也是可行的，就是使光源和观测屏距衍射缝都处在“远区”位置。用一个长焦距
的凸透镜L 使狭缝光源S P1成像于观测屏S 上（如图2），其中S 与S P1的距离稍大于四倍焦距，透镜大致在这个距离中间，在仅靠L 安放一个衍射狭缝S P2，屏S 上即出现夫朗和费衍射条纹。 图2 设狭缝SP2与观测屏S 的距离为b ，第k 级亮条纹与衍射图样中心的距离为xk 则 /k tg x b ?= 由于?角极小，因而sin tg ??≈。又因为衍射图样中心位置不易准确测定，所以一般是量出两条同级条纹间的距离2xk 。由产生明条纹的公式可知： 2(21)k b x k a λ=+ 由此可见，为了求得入射光波长，须测量2k x ，a 和b 三个量。 三、 实验仪器 (1) 钠光灯 (2) 单面可调狭缝： SZ-22 (3) 凸透镜L 1： f=50mm (4) 二维调整架： SZ-07 (5) 单面可调狭缝： SZ-22 (6) 凸透镜L 2： f=70mm (7) 二维调整架： SZ-07 (8) 测微目镜Le （去掉其物镜头的读数显微镜） (9) 读数显微镜架 : SZ-38 (10) 滑座： TH70YZ (11) 滑座： TH70Z (12) 滑座： TH70Z (13) 滑座： TH70
第一章 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小得像,若将屏拉远50mm,则像得大小变为70mm,求屏到针孔得初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点得光线则方向不变,令屏到针孔得初始距离为x,则可以根据三角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔得初始距离为300mm。 4、一厚度为200mm得平行平板玻璃(设n=1、5),下面放一直 径为1mm得金属片。若在玻璃板上盖一圆形得纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都瞧不到该金属片,问纸片得最小直径应为多少？ 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层得时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有: (2) 由(1)式与(2)式联立得到n0、
16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1、5得玻璃球上,求其会聚点得位置。 如果在凸面镀反射膜,其会聚点应在何处？如果在凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中得会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处？说明各会聚点得虚实。 解:该题可以应用单个折射面得高斯公式来解决, 设凸面为第一面,凹面为第二面。 (1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时得状态,使用高斯公 式: 会聚点位于第二面后15mm处。 (2) 将第一面镀膜,就相当于凸面镜 像位于第一面得右侧,只就 是延长线得交点,因此就是虚像。 还可以用β正负判断: (3)光线经过第一面折射:, 虚像 第二面镀膜,则:
得到: (4) 在经过第一面折射 物像相反为虚像。 18、一直径为400mm,折射率为1、5得玻璃球中有两个小气泡,一个位于球心,另一个位于1 ／2半径处。沿两气泡连线方向在球两边观察,问瞧到得气泡在何处？如果在水中观察,瞧到得气泡又在何处？ 解: 设一个气泡在中心处,另一个在第二面与中心之间。 (1)从第一面向第二面瞧 (2)从第二面向第一面瞧 (3)在水中
无损检测RT专业测试题 一、是非题（在括号内正确的画“O”，错误的画“×”） 1、放射性同位素的半衰期是指放射性元素的放射强度变为原来一半所需要的时间。（） 2、底片黑度D=2，即意味着透射光强为入射光强的1/100。（） 3、光电效应发生几率随原子序数的增大而增加。（） 4、胶片的梯度与射线的能量有关，射线的能量越高，胶片的梯度越小。（） 5、显影时间延长，将会使胶片特性曲线变陡，且在坐标上的位置向右移。（） 6、当X射线通过三个半值层后，其强度仅为初始值的六分之一。（） 7、同一型号的X光机可以使用同一曝光曲线。（） 8、在X射线管和胶片距离一半处放置一块用高密度材料制成并钻有小孔的板，这是用来测定 焦点的大致尺寸。（） 9、显影液呈碱性，定影液呈酸性。（） 10、铅箔增感屏的表面划伤在底片上会产生黑色条纹。( ) 11、底片不清晰度包括几何不清晰度和固有不清晰度，固有不清晰度随着射线能量的 增加而连续递增。（） 12、一般来说，对厚度差较大的工件，应使用较低能量的射线透照，其目的是降低对比度， 提高宽容度。（） 13、散射线只影响胶片对比度，与主因对比度无关。（） 14、采用源在外单壁透照方式，如K值不变，则焦距越大，一次透照长度L3就越大。（） 15、对Φ50×8mm、焊缝宽度为13mm的小径管环缝作双壁双影法倾斜透照时，椭圆成像开口 宽度应在13mm左右。（） 16、AB级射线照相曝光量推荐值为15mA·min,焦距为700mm,如焦距改为900mm,则曝光量 推荐值应不少于20mA·min。（） 17、定影液老化和水洗不彻底都会导致底片长期保存后出现泛黄的现象。（） 18、形状缺陷不属于无损检测范畴，但对于目视检查无法进行的场合和部位进行射线照相， 则应对内凹、烧穿、咬边等形状缺陷评定。（） 19、在放射防护中，随即性效应的发生几率与剂量的大小有关。（） 20、实际探伤中使用的射线是宽束连续射线，工件的吸收系数和工件内部的吸收系数 差别越大，缺陷越容易被发现。（）
实验七 光的衍射实验 一、实验目的 1. 观察夫朗和费衍射图样及演算单缝衍射公式； 2. 观察夫朗和费圆孔衍射图样； 二、实验原理 平行光通过狭缝时产生的衍射条纹定位于无穷远，称作夫朗和费单缝衍射。它的衍射图样比较简单，便于用菲涅耳半波带法计算各级加强和减弱的位置。 设狭缝AB 的宽度为a （如图1，其中把缝宽放大了约百倍），入射光波长为λ， 图1 O 点是缝宽的中点，OP0是AB 面的法线方向。AB 波阵面上大量子波发出的平行于该方向的光线经透镜L 会聚于P0点，这部分光波因相位相同而得到加强。就AB 波阵面均分为AO 、BO 两个波阵面而言，若从每个波带上对应的子波源发出的子波光线到达P0点时光程差为λ/2，此处的光波因干涉相消成为暗点，屏幕上出现暗条纹。如此讨论，随着?角的增大，单缝波面被分为更多个偶数波带时，屏幕上会有另外一些暗条纹出现。若波带数为奇数，则有一些次级子波在屏上别的一些位置相干出现亮条纹。若波带为非整数，则有明暗相间的干涉结果。总之，当衍射光满足： sin BC a k ?λ== （1 2...k =±±, ） 时产生暗条纹；当满足： sin (21)/2BC a k ?λ==+ （01 2...k =±±， , ） 时产生明条纹。 在使用普通单色光源的情况下（本实验使用钠灯），满足上述原理要求的实验装置一般都需要在衍射狭缝前后各放置一个透镜。但是一种近似的方法也
是可行的，就是使光源和观测屏距衍射缝都处在“远区”位置。用一个长焦距的凸透镜L 使狭缝光源S P1成像于观测屏S 上（如图2），其中S 与S P1的距离稍大于四倍焦距，透镜大致在这个距离中间，在仅靠L 安放一个衍射狭缝S P2，屏S 上即出现夫朗和费衍射条纹。 图2 设狭缝SP2与观测屏S 的距离为b ，第k 级亮条纹与衍射图样中心的距离为xk 则 /k tg x b ?= 由于?角极小，因而sin tg ??≈。又因为衍射图样中心位置不易准确测定，所以一般是量出两条同级条纹间的距离2xk 。由产生明条纹的公式可知： 2(21)k b x k a λ=+ 由此可见，为了求得入射光波长，须测量2k x ，a 和b 三个量。 三、 实验仪器 (1) 钠光灯 (2) 单面可调狭缝： SZ-22 (3) 凸透镜L 1： f=50mm (4) 二维调整架： SZ-07 (5) 单面可调狭缝： SZ-22 (6) 凸透镜L 2： f=70mm (7) 二维调整架： SZ-07 (8) 测微目镜Le （去掉其物镜头的读数显微镜） (9) 读数显微镜架 : SZ-38 (10) 滑座： TH70YZ (11) 滑座： TH70Z (12) 滑座： TH70Z (13) 滑座： TH70
第一章 2、已知真空中的光速c ＝3*108m/s ，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的 光速。 解： 则当光在水中，n=1.333 时，v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51 时，v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中，n ＝1.65 时，v=1.82*108m/s ， 当光在加拿大树胶中，n=1.526 时，v=1.97*108m/s ， 当光在金刚石中，n=2.417 时，v=1.24*108m/s 。 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向 不变，令屏到针孔的初始距离为x ，则可以根据三角形相似得出： 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？ 解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm ， 所以纸片最小直径为358.77mm 。 8、.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数值孔径（即10sin I n ，其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。 解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有：
第11-2章光的衍射作业答案 一．选择题 1. 在单缝衍射实验中，用单色平行光垂直入射后，在光屏上产生衍射条纹，对 于屏上的第二级明条纹中心，相应的单缝所能分成的半波带数目约为 ( C ) (A) 2 (B) 3 (C) 5 (D) 6 2．一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数 b+b’为下列情况 (b 代表 每条缝的宽度) k = 2 、4 、6 等级次的主极大均不出现？（ A ） (A) b+b'=2b (B) b+b'=3b (C) b+b'=4b (D) b+b'=6b 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 上所在面积元发出的子波各自传到 P 点的 ( B ) （A）振动振幅之和；（B）振动的相干叠加； （C）振动振幅之和的平方（D）光强之和。 4．关于光学仪器的分辨率，下列说法正确的是（ C ） A．与入射光波长成正比，与透光孔径成正比； B．与入射光波长成反比，与透光孔径成反比； C．与入射光波长成反比，与透光孔径成正比； D．与入射光波长成正比，与透光孔径成反比。 5．某元素的特征光谱中，含有波长分别为 1450nm λ=和 2750nm λ=的光谱线， 在光栅光谱中，这两种波长的光谱线有重叠现象，重叠处 1 λ的谱线级数是（ C ）（A）3 、6 、9L（ B）2 、4 、6L （C）5 、10 、15L（D）4 、8 、12L 6. 在图示的夫琅和费单缝衍射装置中，将单缝宽度a稍微 变窄，同时使会聚透镜L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 ) (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 7. 用单色光垂直照射光栅，测得第一级主极大的衍射角为0 30，则在衍射角
姓名：_______________班级：_______________分数：_______________ 一、选择题。（每题3分） 1、如图,小华的家在A处,书店在B处,星期日小华到书店去买书,他想尽快地赶到书店,请你帮助他选择一条最近的路线( ) 题1 题2 A.A→C→D→B →C→F→B →C→E→F→B →C→M→B 2、如图,林林的爸爸只用两枚钉子就把一根木条固定在墙上,下列语句能解释这个原理的( ) A.木条是直的 B.两点确定一条直线 C.过一点可以画无数条直线 D.一个点不能确定一条直线 3、如右图是一条射线，一条线段和一条直线，则它们的交点的个数有（）个. 4、下列四个图中的线段(或直线、射线)能相交的是( ) A.(1) B.(2) C.(3) D.(4) 5、 A、3cm B、4cm C、5cm D、6cm
6、如图，把弯曲的河道改直，能够缩短航程.这样做根据的道理是 （） A.两点之间，线段最短 B.两点确定一条直线 C.两点之间，直线最短 D.两点确定一条线段 题6 题7 题9 7、．如图，C、D是线段AB上两点，D是线段AC的中点，若AB=10cm,BC=4cm,则AD的长等于( ) A． 2 cm B． 3 cm C． 4 cm D． 6 cm 8、平面内有三个点,过任意两点画一条直线,则可以画直线的条数是( ) 条条条条或3条 9、如图3,图中有( ) 条直线条射线条线段 D.以上都不对 10、如图，C、D是线段AB上的两个点，CD＝3cm，M是AC的中点，N是DB的中点，MN＝，那么线段AB的长等于 A． B． C．8cm D． 二、填空题。（每题3分） 11、已知线段AB=6cm,点C是它的三等分点之一,则线段AC= cm. 12、如图,将射线OA反向延长得射线,线段CD向延长得直线CD. 12题 14题
“我是技能王”射线照相技术理论培训试卷 一判断题15道，每题2分，共30分，对的打√ ,错的打×。 1.X射线和γ射线具有辐射生物效应，能够杀伤生物细胞，破坏生物组织。(√) 2.阴极电子以很高的动能飞向阳极，绝大部分能量转换为X射线，仅有一小部分转变为热能。(×) 3.射线照相法的最大优点是可以获得缺陷的直观图像，缺陷定性容易。(√) 4.便携式X射线机体积小，重量轻，便于困难位置作业。(√) 5.X射线管必须具有足够的真空度、足够的绝缘强度和良好的热传导能力。(√) 6.X射线机的技术参数中所列出的焦点尺寸通常是指实际焦点尺寸。(×) 7.像质计是用来检查和评价射线底片影象质量的工具。(√) 8.评价射线照相影像质量最重要的指标是射线照相灵敏度。(√) 9.γ射线源体积小、重量轻、不用电、不用水，特别适合野外作业。(√) 10.训机的目的是吸收X射线管内的气体，提高X射线管的真空度。(√) 11.使用铅增感屏是减少散射线最方便,最经济也是最常用的方法。(√) 12.外径小于等于89mm，壁厚小于等于8mm的小径薄壁管，一般采
用双壁单影法透照。(×) 13.水洗不充分的底片，长期保存后会出现发黄现象。(√) 14.显影时间的长短对底片的黑度和反差不会造成太大的影响。(×) 15.显影温度与配方有关，手工处理的显影配方推荐的显影温度多在18℃—22℃。(√) 二．选择题（单选）共15道，每题2分，共30分。 1．下列哪种材料的靶产生X射线的效率最高？（B ） A、低原子序数材料 B、高原子序数材料 C、低硬度材料 D、高硬度材料 2．射线的生物效应与下列哪些因素有关？（D） A、射线的性质和能量 B、射线的照射量 C、肌体的照射量 D、以上都是 3．射线检测人员每年允许接受的最大射线剂量为：（B ） A、50雷姆 B、5雷姆 C、0.5雷姆 D、以上都不对 4.X射线管的有效焦点是指：（C）。 A、阳极靶面积 B、电子流轰击的几何尺寸 C、电子流轰击的几何尺寸在透照方向上的正投影尺寸 D、阴极面积 5．显影时，哪一条件的变化会导致影像颗粒粗大？（D） A、显影液活力降低 B、显影液搅动过度 C、显影时间过长 D、显影温度过高 6．胶片的银盐颗粒粗时：（A ） A、感光度高 B、清晰度高 C、对比度高 D、灵敏度高
第1页共4页 习题七 光的衍射 习题册-上-7 学院 班 序号___________姓名 习题七 一、选择题 1．在单缝衍射实验中，缝宽a =0.2mm ，透镜焦距f =0.4m ，入射光波长λ=500nm ，则在距离中央亮纹中心位置2mm 处是亮纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带？ [ ] （A ）亮纹，3个半波带； （B ）亮纹，4个半波带； （C ）暗纹，3个半波带； （D ）暗纹，4个半波带。 2．波长为632.8nm 的单色光通过一狭缝发生衍射。已知缝宽为1.2mm ，缝与观察屏之间的距离为D =2.3m 。则屏上两侧的两个第8级极小之间的距离x ?为 [ ] （A ）1.70cm ； （B ）1.94cm ； （C ）2.18cm ； （D ）0.97cm 。 3．波长为600nm 的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm 的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上呈现的全部级数为 [ ] （A ）0、±1、±2、±3、±4； （B ）0、±1、±3； （C ）±1、±3； （D ）0、±2、±4。 4．用白光（波长范围：400nm-760nm ）垂直照射光栅常数为2.4×10-4cm 的光栅，则第一级光谱的张角为 [ ] （A ）9.5?； （B ）18.3?； （C ）8.8?； （D ）13.9?。 5．欲使波长为λ（设为已知）的X 射线被晶体衍射，则该晶体的晶面间距最小应为 [ ]。 （A ）λ/4； （B ）2λ； （C ）λ； （D ）λ/2。 二、填空题 1．在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若以钠黄光(λ1＝589nm)为入射光，中央明纹宽度为 4.0mm ；若以蓝紫光(λ2＝442nm)为入射光，则中央明纹宽度为________mm 。 2．单色光1λ=720nm 和另一单色光2λ经同一光栅衍射时，发生这两种谱线的多次重叠现象。设1λ的第1k 级主极大与2λ的第2k 级主极大重叠。现已知当1k 分别为2, 4, 6,,时，对应的2k 分别为3, 6, 9,,。 ，则波长2λ= nm 。 3．为测定一个光栅的光栅常数，用波长为632.8nm 的单色光垂直照射光栅，测得第一级主
第一章 3、一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变， 令屏到针孔的初始距离为x ，则可以根据三角形相似得出： 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n =），下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形的纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最小直径应为多少 2211sin sin I n I n = 66666.01 sin 2 2== n I 745356.066666.01cos 22=-=I 88.178745356 .066666 .0* 200*2002===tgI x mm x L 77.35812=+= 1mm I 1=90? n 1 n 2 200mm L I 2 x
8、.光纤芯的折射率为1n ，包层的折射率为2n ，光纤所在介质的折射率为0n ，求光纤的数 值孔径（即10sin I n ，其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。 解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有： (2) 由（1）式和（2）式联立得到n 0 . 16、一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=的玻璃球上，求其会聚点的位置。如 果在凸面镀反射膜，其会聚点应在何处如果在凹面镀反射膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处反射光束经前表面折射后，会聚点又在何处说明各会聚点的虚实。 解：该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决， 设凸面为第一面，凹面为第二面。 （1）首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态，使用高斯公式：
光的衍射 十七世纪以后人们相继发现自然界中存在着与光的直线传播现象不完全符合的事实，这就是光的波动性的表现．其中最先发现的就是光的衍射现象，并进行了一些实验研究与理论探讨． 一、光的衍射现象的发现 意大利物理学家格里马第（1618—1663）首先观察到光 的衍射现象，在他死后三年出版的书中描写了这个实验．他 使光通过一个小孔引入暗室（点光源），在光路中放一直杆， 发现在白色屏幕上的影子的宽度比假定光以直线传播所应有 的宽度为大．他还发现在影子的边缘呈现2至3个彩色的条 带，当光很强时，色带甚至会进入影子里面．格里马第又在 一个不透明的板上挖一圆孔代替直杆，在屏幕上就呈现一亮斑，此亮斑的大小要比光线沿直线传播时稍大一些．当时格里马第把这种光线会绕过障碍物边缘的现象称为“衍射”，从此“衍射”一词正式进入了光学中．但当时格里马第未能正确解释这一现象，他知道他所观察到的这一衍射现象是与光的直线传播相矛盾的，也是与当时处在统治地位的光的微粒说相矛盾的．他认为，光是一种稀薄的、感觉不到的光流体．当光遇到障碍物时，就引起这一流体的波动． 格里马第把光与水面波进行类比，他认为光的这种衍射现象正类似于将石子抛入水中时，在石子周围会引起水波一样，因为放在光的传播路程上的障碍物在光流体中引起了波动，这些波传播时将超出几何阴影的边界． 光的衍射现象的另一个发现者是胡克，在他所著并被看作物理光学开始形成的标志之一的《显微术》一书中，记载了他观察到光向几何影中衍射的现象．牛顿也曾重复过类似的实验，他观察了毛发的影、屏幕的边缘和楔的衍射等，从中得出结论：光粒子能够同物体的粒相互作用，且在它们通过这些物体边缘时发生倾斜．但是这一切没有对光学发展起到应有的影响． 二、光的衍射理论的建立 1．定性解释光的衍射现象的理论——惠更斯原理． 惠更斯在前人工作的基础上，对光的衍射理论作了进一步 的发展．在讨论光的传播时，他类比了声音在空气中的传播．以 光速的有限性论证了光是媒质的一部分依次地向其他部分传 播的一种运动，且和声波、水波一样是球面波．他提出了以他 的名字命名的描述光波在空间各点传播的原理——惠更斯原 理．该原理可概述如下：光源发出的波面上每一点都可看作一 个新的点光源，它们各自向前发出球面次波（或称子波），新的波面是与这些次
三、问答题 4.1 试述射线源的选择原则。 4.2 X 射线线质的选择需要考虑哪些因素？ 4.3 选择透照焦距时应考虑哪些因素？
4.4 何谓曝光量？X、
射线的曝光量分别指什么？
4.5 何谓曝光因子？何谓平方反比定律？ 4.6 何谓互易定律失效？它对射线照相有何影响？ 4.7 从提高探伤质量的角度比较各种透照方式的优劣？ 4.8 计算一次透照长度时，公式中的外径 Do 是否计入焊缝余高? 4.9 计算搭接长度时，公式中的工件表面至胶片距离 L2 是否要考虑焊缝余高? 4.10 计算几何不清晰度 Ug 时，公式中的工件表面至胶片距离 L2 是否要计入焊缝余高? 4.11 曝光曲线有哪些固定条件和变化参量。 4.12 为什么说不同的 X 射线机的曝光曲线各不相同？ 4.13 试述散射线的实际来源和分类。 4.14 影响射线照相质量的散射线是如何产生的？ 4.15 散射比的影响因素有哪些？ 4.16 常用控制散射线的方法有哪些？ 4.17 焊缝透照的基本操作包括哪些内容？ 4.18 焊缝余高对 X 射线照相质量有什么影响？ 4.19 透照有余高焊缝应注意哪些事项？ 4.20 透照余高磨平的焊缝怎样提高底片灵敏度？ 4.21 大厚度比试件透照采取的特殊技术措施有哪些？ 4.22 指出小口径管对接焊缝射线照相对缺陷检出的不利因素，并提出改进措施。
4.23 计算小径管透照平移距离时，公式中的工件表面至胶片距离 L2 是否要计入焊缝余高？ 4.24 射线照相实际透照时，为什么一般并不采用最小焦距值？ 4.25 什么是优化焦距 Fopt？射线检测中选择优化焦距的目的是什么？
问答题答案 4.1 答：射线源选择的原则： （1）对轻合金和低密度材料，最常用的射线源是 X 射线； （2）透照厚度小于 5mm 的钢（铁素体钢或高合金钢），除非允许较低的探伤灵敏度，也要选择 X 射线； （3）大批量的工件实施射线照相，选择 X 射线，因为曝光时间较短； （4）透照厚度大于 150mm 的钢，宜选择兆伏级的高能 X 射线； （5）对于厚度为 50mm～150mm 的钢，选择 X 射线和 γ 射线可得到几乎相同的探伤灵敏度； （6）对于厚度为 15mm～50mm 的钢，选择 X 射线可获得较高的灵敏度；选用 γ 射线则应根据具体厚度 和所要求的探伤灵敏度，选择 Ir-192 或 Se-75，并应考虑配合适当的胶片类型； （7）对某些条件困难的现场透照工件，宜选择 γ 射线； （8）在满足几何不清晰度 Ug 的情况下，透照环焊缝尽量选择圆锥靶周向 X 射线机作周向曝光，以提高工 效和影像质量。 4.2 答： （1）适用的射线能量范围主要根据试件的材质和厚度确定，以保证能穿透试件为射线能量的下限， 以保证足够的灵敏度为射线能量的上限。 （2）具体管电压数值主要根据底片对比度要求而确定，当被检区域厚度变化较小时，需增大对比度，应采 用较低管电压；当被检区域厚度变化较大时，需兼顾宽容度，适当降低对比度，应采用较高管电压。 （3）射线能量不仅影响底片对比度，而且影响固有不清晰度和散射比，这些都应在选择射线能量时加以考 虑。 4.3 答：（1）焦距的选择应满足几何不清晰度的要求； （2）焦距的选择还应保证在满足透照厚度比 K 的条件下，有足够大的一次透照长度 L3； （3）为减少因照射场内射线强度不均匀对照相质量的影响，焦距取大一些为好。 （4）由于射线强度与距离平方成反比，焦距的增加必然使曝光时间大大延长，因此焦距也不能过大。
教学目的 1、观察单缝衍射现象，加深对衍射理论的理解； 2、学会使用衍射光强实验系统，并能用其测定单缝衍射的光强分布； 3、形成实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风。 重点：SGS-3型衍射光强实验系统的调整和使用 难点：1）激光光线与光电仪接收管共轴调节；2）光传感器增益度的正确调整 讲授、讨论、实验演示相结合 3学时 一、实验简介 光的衍射现象是光的波动性的一种表现。衍射现象的存在，深刻说明了光子的运动 是受测不准关系制约的。因此研究光的衍射，不仅有助于加深对光的本性的理解，也是 近代光学技术（如光谱分析，晶体分析，全息分析，光学信息处理等）的实验基础。 衍射导致光强在空间的重新分布，利用光电传感元件探测光强的相对变化，是近 代技术中常用的光强测量方法之一。 二、实验目的 1、学会SGS-3型衍射光强实验系统的调整和使用方法； 2、观察单缝衍射现象，研究其光强分布，加深对衍射理论的理解； 3、学会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布，掌握其分布规律； 4、学会用衍射法测量狭缝的宽度。 三、实验原理 1、单缝衍射的光强分布 当光在传播过程中经过障碍物时，如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等， 一部分光会传播到几何阴影中去，产生衍射现象。如果障碍物的尺寸与波长相近，那么 这样的衍射现象就比较容易观察到。 单缝衍射[single-slit diffraction]有两种：一种是菲涅耳衍射[Fresnel diffraction]，单 缝距离光源和接收屏[receiving screen]均为有限远[near field]，或者说入射波和衍 射波都 是球面波；另一种是夫琅禾费衍射[Fraunhofer diffraction]，单缝距离光源和接收屏 均为
衍射光强分布的测量 1008406006 物理师范陈开玉 摘要：为了观察并验证单缝衍射和多缝衍射的图样以及它们的规律，本实验设计了基于水平光路的测量方法。运用自动光强记录仪来对衍射现象进行比较函数化的观察。实验观察到衍射条纹随着缝宽变窄而模糊和间距扩大，并且通过仪器对光强图样的位置定位和夫琅禾费光强的公式来计算单缝的缝宽。该实验装置结构简单、调节方便、条纹移动清晰。 关键词：衍射自动光强记录仪单缝多缝 一、引言 光的衍射现象是光的波动性的重要表现，并在实际生活中有较多应用，如运用单缝衍射测量物体之间的微小间隔和位移，或者用于测量细微物体的尺寸等。本实验要求通过观察、测量夫琅禾费衍射光强分布，加深对光的衍射现象的理解和掌握。 二、实验原理 1,衍射的定义: 波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象。衍射现象是波的特有现象，一切波都会发生衍射现象,而光也是波的一种, 光在传播路径中，遇到不透明或透明的障碍物或者小孔（窄缝），绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象称为光的衍射。衍射时产生的明暗条纹或光环，叫衍射图样2,光的衍射分为夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射, 夫琅禾费衍射是指光源和观察点距障碍物为无限远，即平行光的衍射;而菲涅尔衍射是指光源和观察点距障碍物为有限远的衍射.本实验研究的只是夫琅禾费衍射.实际实验中只要满足光源与衍射体之间的距离u,衍射体至观察屏之间的距离v都远大于就满足了夫琅禾费衍射的条件,其中a为衍射物的孔径,λ为光源的波长. 3,单缝、单丝衍射原理：
如上图所示，a为单缝宽度，缝和屏之间的距离为v，为衍射角，其在观察屏上的位置为x，x离屏幕中心o的距离为OX=，设光源波长为λ，则有单缝夫琅禾费衍射的光强公式为： 式中是中心处的光强，与缝宽的平方成正比。 若将所成衍射图样的光强画成函数图象在坐标系中，则所成函数图象大致如下 除主极强外，次极强出现在的位置，它们是超越方程的根，其数值为： 对应的值为 当角度很小时，满足，则OX可以近似为 因而我们可以通过得出函数中次级强的峰值的横坐标只差来确定狭缝的宽度a 4，多缝衍射和干涉原理
射线检测Ⅱ级人员开卷笔试练习题 一、相关法规、规范 1）判断题 1.《特种设备无损检测人员考核规则》规定考核范围内的无损检测方法包括射线（RT）、超声（UT）、磁粉（MT）、渗透（PT）、声发射（AE）和涡流（ECT）六种。 2.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，特种设备《检测人员证》的有效期为4年。 3.《特种设备无损检测人员考核规则》要求报考的检测人员至少单眼或者双眼的裸眼或者矫正视力不低于《标准对数视力表》的5.0级。 4.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，各级人员笔试和实际操作考试的合格标准均为70分。 5.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，年龄65周岁以上（含65周岁）人员的换证申请不再予以受理。 6.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，换证分为考试换证和审核换证两种方式，审核换证应当在取证后首次换证时实施，以后采取考试换证与审核换证交替实施，不得连续实施审核换证。 7.《锅炉安全技术监察规程》适用于符合《特种设备安全监察条例》范围内的固定式承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉、以及以余热利用为主要目的的烟道式、烟道与管壳组合式余热锅炉。8.《锅炉安全技术监察规程》规定，锅炉受压元件及其焊接接头质量检验，包括外观检验、通球试验、化学成份分析、无损检测、力学性能检验、水压试验等。 9.《锅炉安全技术监察规程》规定，当选用超声衍射时差法（TOFD）时，应当与脉冲回波法（PE）组合进行检测，检测结论应进行分别判定。
10.锅炉受压部件无损检测方法应当符合NB/T47013（JB/T4730）《承压设备无损检测》的要求。管子对接接头实时成像应符合相应技术规定。 11.GB150－2011《压力容器》规定，第Ⅲ类容器的对接焊接接头应进行100%射线或超声波检测。 12.GB150－2011《压力容器》规定，对于进行局部射线或者超声波检测的压力容器，其公称直径D N ≥250mm的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头应进行100%射线或超声波检测。 13.GB150－2011《压力容器》规定，进行局部检测的焊接接头，发现有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延长部位增加检测长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且两侧均不少于250mm。 14.GB150－2011《压力容器》规定，压力容器无损检测档案应完整，保存时间不得少于容器设计使用寿命。 2）选择题 1.《特种设备无损检测人员考核规则》规定的超声检测方法项目为。 A.脉冲反射法超声检测。 B.衍射时差法超声检测。 C.超声检测（自动）。 D.以上都是。 2.以下哪一条不是《特种设备无损检测人员考核规则》规定的对Ⅱ级人员的能力要求？ A.调试和校准检测仪器。 B.编制或者审核无损检测报告。 C.编制和审核无损检测工艺规程。
实验八 光的衍射 光作为一种电磁波即有衍射现象，一般衍射分为单缝衍射、多缝衍射和光栅衍射。而根据狭缝形状又有矩形孔衍射和圆形孔衍射之说。所以不同的衍射光，其光强分布特性也不一样。实验要求利用现代计算机技术与物理原理分析和研究各种衍射光的强度分布特性。 【实验目的】 1． 掌握各种衍射光的产生机理。 2． 研究夫琅和费衍射的光强分布，加深对衍射理论的了解。 3． 观察各种衍射光的衍射现象，学会利用计算机分析和研究。 【实验原理】 光的衍射现象是指光遇到障碍物时偏离直线传播方向的现象。衍射现象一般分两类：菲涅尔衍射和夫琅和费衍射。其中夫琅和费衍射是指光源和观察者屏离开衍射物体都为无穷远时的衍射。但因为实际做不到无穷远，所以一般要求满足光源和观察屏离开衍射物体之间的距离S 都远大于a 2/λ就能观察到夫琅和费衍射现象。其中a 为衍射物体的孔径，λ为光源的波长。 衍射光强的大小和形状是研究衍射光的主要特性。而不同的衍射物体其衍射光强的大小和形状都不一样。下面是几种衍射光的强度分布公式和原理简介。 1．单缝的夫琅和费衍射 单缝的夫琅和费衍射是指衍射物体为一条狭小的可调节的缝，当单色光通过该狭缝时因为光的波粒二性而发生衍射现象。从而形成明暗相间的衍射条纹，条纹的宽窄和强弱与狭缝的大小有关，为了使衍射条纹清晰可见，狭缝大小不能太大，否则各级衍射条纹分辨不清；也不能太小，否则衍射光太弱，难以被光电管接收到。 如下图1所示，设a 为单缝的宽度，Z 、P 间距为S ，θ为衍射角，其在观察屏上的位移为X ，X 离开屏中心O 的距离为S ×θ，光源的波长为λ。 所以由惠更斯—菲涅尔原理可得单缝的夫琅和费衍射的光强公式为： 2 0)sin ( u u I I =θ (1) u = πasin θ/λ (2)
射线检测复习题(第7章含答案) 一、是非题 7.1 暗室内的工作人员在冲洗胶片的过程中，会受到胶片上的衍生的射线照射，因而白血球 也会降低。（×） 7.2 一个射线工作者怀疑自己处在高辐射区域,验证的最有效方法是看剂量笔上的读数是否 也增加。（×） 7.3 热释光胶片剂量计和袖珍剂量笔的工作原理均基于电离效应。（×） 7.4 照射量单位“伦琴”只使用Χ射线或γ射线，不能用于中子射线。（√） 7.5 当Χ或γ射源移去以后工件不再受辐射作用，但工件本身仍残留极低的辐射。（×） 7.6 即使剂量相同，不同种类辐射对人体伤害是不同的。（√） 7.7 小剂量，低剂量率辐射不会发生随机性损害效应。（×） 7.8 只要严格遵守辐射防护标准关于剂量当量限值的规定，就可以保证不发生辐射损伤。 （×） 7.9 从Χ射线机和γ射线的防护角度来说，可以认为1戈瑞=1希沃特。（√） 7.10 焦耳/千克是剂量当量单位，库仑/千克是照射量单位。（√） 7.11 剂量当量的国际单位是希沃特，专用单位是雷姆，两者的换算关系是1希沃特=100 雷姆。（√） 7.12 Χ射线比γ射线更容易被人体吸收，所以Χ射线对人体的伤害比γ射线大。（×） 7.13 当照射量相同时，高能Χ射线比低能Χ射线对人体的伤害力更大一些。（√） 7.14 辐射损伤的确定性效应不存在剂量阀值，它的发生几率随着剂量的增加而增加。 (×) 7.15 照射量适用于描述不带电粒子与物质的相互作用，比释动能适用于描述带电粒子与物 质的相互作用。(×) 7.16 在辐射防护中，人体任一器官或组织被Χ和γ射线照射后的吸收剂量和当量剂量在数 值上是相等的。(√) 7.17 吸收剂量的大小取决于电离辐射的能量，与被照射物体本身的性质无关。 (×) 7.18 辐射源一定，当距离增加一倍时，其剂量或剂量率减少到原来的一半。 (×) 二、选择题 7.1 收剂量的SI单位是( B ) A.伦琴(R) B.戈瑞(Gy) C.拉德(rad) D.希沃特(Sv)
第一章 2、已知真空中的光速c＝3*108m/s, 求光在水( n=1.333) 、冕牌玻璃 ( n=1.51) 、火石玻璃( n=1.65) 、加拿大树胶( n=1.526) 、金刚石( n=2.417) 等介质中的 光速。 解: 则当光在水中, n=1.333 时, v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中, n=1.51 时, v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中, n＝1.65 时, v=1.82*108m/s, 当光在加拿大树胶中, n=1.526 时, v=1.97*108m/s, 当光在金刚石中, n=2.417 时, v=1.24*108m/s。 3、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像, 若将屏拉远50mm, 则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解: 在同种均匀介质空间中光线直线传播, 如果选定经过节点的光线则方向 不变, 令屏到针孔的初始距离为x, 则能够根据三角形相似得出: 因此x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 4、一厚度为200mm 的平行平板玻璃( 设n=1.5) , 下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片, 要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金 属片, 问纸片最小直径应为多少? 解: 令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理, 光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全 反射临界角时均会发生全反射, 而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看 不到金属片。而全反射临界角求取方法为:
(1) 其中 n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系, 利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为: (2) 联立( 1) 式和( 2) 式能够求出纸片最小直径x=179.385mm, 因此纸片最小直径为358.77mm 。 8、 .光纤芯的折射率为1n , 包层的折射率为2n , 光纤所在介质的折射率为0n , 求光纤的数值孔径( 即10sin I n , 其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角) 。 解: 位于光纤入射端面, 满足由空气入射到光纤芯中, 应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射, 使得光束能够在光纤内传播, 则有: (2) 由( 1) 式和( 2) 式联立得到n 0 . 16、 一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、 折射率n=1.5 的玻璃球上, 求其会聚点的位置。如果在凸面镀反射膜, 其会聚点应在何处? 如果在凹面镀反射
《光的衍射》计算题 1. 在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两秏波长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 2. 波长为600 nm (1 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x0； (2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2． 3. 在用钠光(= nm)做光源进行的单缝夫琅禾费衍射实验中，单缝宽度a=0.5 mm，透镜焦距f=700 mm．求透镜焦平面上中央明条纹的宽度．(1nm=109m) 4. 某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽a = 0.15 mm．缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm，求入射光的波长． 5. 用波长= nm(1nm=10?9m)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． 6. (1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，1=400 nm，=760 nm (1 nm=10-9 m)．已知单缝宽度a=×10-2 cm，透镜焦距f=50 cm．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d=×10-3cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离． 7. 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=440 nm，2=660 nm (1 nm = 10-9 m)．实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角=60°的方向上．求此光栅的光栅常数d． 8. 一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长1的第三级主极大衍射角和2的第四级主极大衍射角均为30°．已知1=560 nm (1 nm= 10-9 m)，试求: (1) 光栅常数a＋b (2) 波长2 9. 用含有两种波长=600 nm和='λ500 nm (1 nm=10-9m)的复色光垂直入射到每毫米有200 条刻痕的光栅上，光栅后面置一焦距为f=50 cm的凸透镜，在透镜焦平面处置一屏幕，求以上两种波长光的第一级谱线的间距x． 10. 以波长400 nm─760 nm (1 nm＝10-9 m)的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，求第二级光谱被重叠的波长范围． 11. 氦放电管发出的光垂直照射到某光栅上，测得波长= m的谱线的衍射角为 =20°．如果在同样角处出现波长2= m的更高级次的谱线，那么光栅常数最小是多少 12. 用钠光(= nm)垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为60°．