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浙江省大学物理试题库413-夫琅禾费单缝衍射
此暗纹到中心的距离为x3=ftg3(4分)
因为3很小,可认为tg3≈sin3,所以
x3≈3f/a.
两侧第三级暗纹的距离是2x3= 6f/a=8.0mm
∴= (2x3)a/ 6f(4分)
= 500 nm(2分)
题号:41344004
分值:10分
难度系数等级:4
在夫琅禾费单缝衍射实验中,如果缝宽a与入射光波长的比值分别为(1) 1,(2) 10,(3)100,试分别计算中央明条纹边缘的衍射角.再讨论计算结果说明什么问题。
(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.
解答及评分标准:
(1)对于第一级暗纹,有asin1≈
因1很小,故tg1≈sin1=/a(2分)
故中央明纹宽度x0= 2ftg1=2f/a= 1.2 cm(3分)
(2)对于第二级暗纹,有asin2≈2(2分)
x2=ftg2≈fsin2=2f/a =1.2 cm(3分)
题号:41343001
分值:10分
难度系数等级:3
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?
解答及评分标准:
(1)由单缝衍射暗纹公式得
(A)间距变大。
(B)间距变小。
(C)不发生变化。
(D)间距不变,但明暗条纹的位置交替变化。
[]
答案:(C)
题号:41312004
分值:3分
难度系数等级:2
在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹
(A)对应的衍射角变小。(B)对应的衍射角变大。
分值:2分
难度系数等级: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为8 mm,则入射光的波长为=_______________。
答案:500 nm(或5×10-4mm)
题号:41332006
答案:30°
题号:41335010
分值:2分
难度系数等级:5
波长为=480.0nm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、B射向P点的两条光线在P点的相位差为时,P点离透镜焦点O的距离等于__________.
答案:0.36 mm
4.计算题
题号:41342003
分值:10分
难度系数等级:2
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。
解答及评分标准:
设第三级暗纹在3方向上,则有
asin3= 3
(2分)
由题意可知 ,
代入上式可得 (3分)
(2) (k1= 1, 2,……)
(k2= 1, 2,……)(2分)
若k2= 2k1,则1=2,即1的任一k1级极小都有2的2k1级极小与之重合.(3分)
题号:41341002
分值:10分
难度系数等级:1
波长为600 nm (1 nm=10-9m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10mm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很小)(3分)
单缝衍射第2个暗纹条件和位置坐标x2为:
asin2= 2
(∵2很小)(3分)
单缝衍射中央亮纹旁第一个亮纹的宽度
=f/a
=1.00×5.00×10-7/ (1.00×10-4) m(4分)
=5.00 mm
答案:对
题号:41322003
分值:2分
难度系数等级:2
在用半波带法求解单缝夫琅和费衍射时,当衍射角不为零时,任何两个相邻的、完整的波带所发出的子波在屏幕上同一点引起的光振动将完全相互抵消。
答案:对
题号:41323004
分值:2分
难度系数等级:3
用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时,与中央明条纹旁第二个暗条纹中心相对应的半波带的数目是2。
(A).(B) 1.5.
(C)2.(D) 3.[]
答案:(D)
题号:41315009
分值:3分
难度系数等级:5
在如图所示的单缝的夫琅禾费衍射实验中,将单缝K沿垂直于光的入射方向(沿图中的x方向)稍微平移,则
(A)衍射条纹移动,条纹宽度不变。
(B)衍射条纹移动,条纹宽度变动。
(C)衍射条纹中心不动,条纹变宽。
题号:41322001
分值:2分
难度系数等级:2
对应衍射角不为零的衍射屏上某处,如果能将做夫琅和费单缝衍射的波面分割成偶数个半波带,则在屏幕上该处将呈现明条纹。
答案:错
题号:41321002
分值:2分
难度系数等级:1
对应衍射角不为零的衍射屏上某处,如果能将做夫琅和费单缝衍射的波面分割成奇数个半波带,在屏幕上该处将呈现明条纹。
(C)500 nm(D)600 nm[]
答案:(C)
题号:41312006
分值:3分
难度系数等级:2
在单缝夫琅禾费衍射实验中,若增大缝宽,其他条件不变,则中央明条纹
(A)宽度变小。
(B)宽度变大。
(C)宽度不变,且中心强度也不变。
(D)宽度不变,但中心强度增大。[]
答案:(A)
题号:41312007
解答及评分标准:
(1)a=,sin==1 ,=90°(2分)
(2)a=10,sin=/10=0.1=54 (2分)
(3)a=100,sin=/100=0.01=3 (2分)
这说明,比值/a变小的时候,所求的衍射角变小,中央明纹变窄(其它明纹
也相应地变为更靠近中心点),衍射效应越来越不明显.(2分)
(/a)→0的极限情形即几何光学的情形:光线沿直传播,无衍射效应.(2分)
1.选择题
题号:41311001
分值:3分
难度系数等级: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。
[ ]
答案:(B)
题号:41311002
分值:3分
难度系数等级:1
题号:41343005
分值:10分
难度系数等级:3
在单缝的夫琅禾费衍射中,缝宽a=0.100mm,平行光垂直入射在单缝上,波长=500 nm,会聚透镜的焦距f=1.00 m.求中央亮纹旁的第一个亮纹的宽度x.(1 nm =10–9m)
解答及评分标准:
单缝衍射第1个暗纹条件和位置坐标x1为:
asin1=
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).
(C) 3/ 2.(D) 2.
[ ]
答案:(B)
题号:41312003
分值:3分
难度系数等级:2
在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移,则屏幕上的衍射条纹
答案:错(半波带数目是4)
题号:41324005
分值:2分
难度系数等级:4
用菲涅耳半波带法可以精确求解出夫琅和费单缝衍射的光强分布函数。
答案:错
3.填空题
题号:41332001
分值:2分
难度系数等级:2
He-Ne激光器发出=632.8 nm (1nm=10-9m)的平行光束,垂直照射到一单缝上,在距单缝3 m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样,测得两个第二级暗纹间的距离是10 cm,则单缝的宽度a=________.
(C)对应的衍射角也不变。(D)光强也不变。[]
答案:(B)
题号:41314005
分值:3分
难度系数等级: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=10−9m)
(A)100 nm(B) 400 nm
答案:1×10-6m
题号:41333008
分值:2分
难度系数等级:3
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=2的单缝上,对应于衍射角为30方向,单缝处的波面可分成的半波带数目为________个。
答案:2
题号:41333009
分值:2分
难度系数等级:3
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a=5的单缝上.对应于衍射角的方向上若单缝处波面恰好可分成5个半波带,则衍射角=_______________.
(D)衍射条纹不动,条纹宽度不变。[]
答案:(D)
题号:41313010
分值:3分
难度系数等级:3
在白光垂直照射单缝而产生的衍射图样中,波长为1的光的第3级明纹与波长为2的光的第4级明纹相重合,则这两种光的波长之比1/2为
(A) 3/4(B) 4/3
(C) 7/9 (D) 9/7[]
答案:(D)
2.判断题
答案:4
题号:41333004
分值:2分
难度系数等级:3
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(1≈589 nm)中央明纹宽度为4.0 mm,则2=442 nm (1 nm = 10-9m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为____________________