第12章 光的衍射
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第11-2章光的衍射作业-答案第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) 62.⼀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'=6b3.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1450nmλ=和2750nmλ=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1λ的谱线级数是( C )(A)3 、6 、9 (B)2 、4 、6( C)5 、10 、15 (D)4 、8 、126. 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030,则在衍射⾓π?π2121<<-范围内能观察到的全部主极⼤的条纹数为 ( B ) (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条⼆.填空题1. 在复⾊光照射下的单缝衍射图样中,某⼀波长单⾊光的第2级明纹位置恰与波长λ=400nm 的单⾊光的第3级明纹位置重合,这光波的波长__560nm__。
第十二章 光的衍射1. 波长为500nm 的平行光垂直照射在宽度为0.025mm 的单缝上,以焦距为50cm 的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察,求(1)衍射图样中央亮纹的半宽度;(2)第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离;(3)第一亮纹和第二亮纹的强度。
解:(1)零强度点有sin (1,2, 3....................)a n n θλ==±±± ∴中央亮纹的角半宽度为0aλθ∆=∴亮纹半宽度290035010500100.010.02510r f f m a λθ---⨯⨯⨯=⋅∆===⨯ (2)第一亮纹,有1sin 4.493a παθλ=⋅= 同理224.6r mm =(3)衍射光强20sin I I αα⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中sin a παθλ= 当sin a n θλ=时为暗纹,tg αα=为亮纹 ∴对应 级数 α 0II0 0 11 4.493 0.047182 7.725 0.01694 . . . . . . . . .2. 平行光斜入射到单缝上,证明:(1)单缝夫琅和费衍射强度公式为20sin[(sin sin )](sin sin )a i I I a i πθλπθλ⎧⎫-⎪⎪=⎨⎬⎪⎪-⎩⎭式中,0I 是中央亮纹中心强度;a 是缝宽;θ是衍射角,i 是入射角(见图12-50) (2)中央亮纹的角半宽度为λθ∆=图12-50 习题3图解:设直径为a ,则有f d aλ=4.利用第三节的结果导出外径和内径分别为a 和b 的圆环(见图12-51)的夫琅和费衍射强度公式,并求出当2ab =时,(1)圆环衍射与半径为a 的圆孔衍射图样的中心强度之比;(2)圆环衍射图样第一个暗环的角半径。
∴P 当(12449416a ca ⎫-=⎪⎭ ∴()()09016aI I = (2)第一暗纹有()()22110a J ka b J kb ka kb θθθθ-= 查表可有 3.144ka θ=4. (1)一束直径为2mm 的氦氖激光(632.8nm λ=)自地面射向月球,已知地面和月球相距33.7610km ⨯,问在月球上得到的光斑有多大?(2)如果用望远镜用作为扩束器将该扩展成直径为4m 的光束,该用多大倍数的望远镜?将扩束后的光束再射向月球,在月球上的光斑为多大? 解:(1)圆孔衍射角半宽度为0.61aλθ=∴传到月球上时光斑直径为(2)若用望远镜扩束,则放大倍数为2000倍。
九年级物理12章所有知识点在九年级物理课程中,学生将学习到许多不同的知识点,其中包括十二个章节。
本文将对这十二个章节进行深入的探讨和阐述,以提供给读者一个全面了解的视角。
然而,在开始之前,我们需要了解一些基础知识以便更好地理解这些章节。
物理是自然科学的一个分支,它研究物质的运动、力、能量和相互作用。
对于九年级的学生来说,理解这些基础概念对于学习本科目至关重要。
接下来,我们将深入探讨九年级物理12个章节的知识点。
第1章:光的直线传播本章的重点是光的直线传播和反射。
学生将了解到光线的传播路径,并通过实验和观察发现光线在不同介质中的传播特性。
他们还将学习到折射和反射定律,并了解到这些定律在日常生活中的应用。
第2章:光的折射现象光的折射现象是我们日常生活中常见的现象之一。
在这章中,学生将通过实验和观察了解到折射的原理和规律。
他们将学习折射率的概念,并了解到不同介质之间的折射率差异对光线的传播路径产生的影响。
第3章:光的反射现象本章的重点是光的反射现象和镜面反射。
学生将学习光线在平面镜和曲面镜上的反射规律,并了解到这些规律在成像中的应用。
同时,他们还将了解到反射角和入射角之间的关系,并学习到反射定律的数学表达式。
第4章:色散现象光的色散现象是我们在生活中经常遇到的现象之一。
在这章中,学生将学习到白光在经过透明介质时的色散现象,并了解到不同频率光波在介质中的传播速度和折射率之间的关系。
他们还将学习到棱镜的工作原理,并探讨色彩的生成和组成。
第5章:光的衍射现象衍射现象是光在经过缝隙或边缘时出现的现象。
在这章中,学生将学习到光的衍射原理和规律,并了解到波前和波阵面的概念,以及它们如何影响衍射图样的形成。
第6章:电流强度和电路这章主要介绍了电流强度和电路的基本概念。
学生将学习到电流的定义、测量方法和单位,并了解到电流的方向和大小对电路中其他元件的影响。
他们还将学习到串联和并联电路之间的区别,并能够计算电路中的总电阻和总电流。