大學(xué)物理II練習(xí)冊(cè)答案16備課講稿

1、此文檔僅供收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除BC的長(zhǎng)度為A (A)(B) /2(C) 3 /2(D) 2大學(xué)物理練習(xí)十六一、選擇題1. 一束波長(zhǎng)為的平行單色光垂直入射到一單縫 AB上，裝置如圖，在屏幕D上形成衍射圖樣，如 果P是中央亮紋一側(cè)第一個(gè)暗紋所在的位置，則只供學(xué)習(xí)與交流解: P是中央亮紋一側(cè)第一個(gè)暗紋所在的位置,BC asin k(k=1)2. 單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為的單色光垂直入射在寬度為a=4的單縫 上，對(duì)應(yīng)于衍射角為30的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為(A) 2 個(gè)(B) 4 個(gè)(C) 6 個(gè)(D) 8 個(gè)B asin k解：a 4可得k=2,可分成的半波帶數(shù)目為

2、4個(gè).303. 根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S,則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到 P點(diǎn)的(A) 振動(dòng)振幅之和。(B)光強(qiáng)之和。(B) 振動(dòng)振幅之和的平方。(D)振動(dòng)的相干疊加。D 解：所有面積元發(fā)出的子波各自傳到 P點(diǎn)的振動(dòng)的相干疊加4. 在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很小。若 使單縫寬度a變?yōu)樵瓉?lái)的1，同時(shí)使入射的單色光的波長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的3/4,則屏幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度 為原來(lái)的(A) 3/4 倍。(C) 9/8 倍。(E) 2 倍。(B) 2/3 倍。(D) 1/2 倍。D 解：x2f - a3

3、4 xx 2f 43a/225.在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，將單縫寬度 a稍稍變寬,C同時(shí)使單縫沿y軸正方向作微小位移，則屏幕(A)(B)(C)(D)(E)變窄，同時(shí)向上移; 變窄，同時(shí)向下移; 變窄，不移動(dòng)；變寬，同時(shí)向上移;C上的中央衍射條紋將y!O級(jí)數(shù)將是(A) 2,3,4,5(B) 2,5,8,11(C) 2,4,6,8(D) 3,6,9,12解:d sink15, k236當(dāng)k2k1 10, k23n (n1,2,3.)6.某元素的特征光譜中含有波長(zhǎng)分別為 1=450nm和2=750nm (1nm=10-9m) 的光譜線。在光柵光譜中，這兩種波長(zhǎng)的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處 2的

4、譜線的D 7. 設(shè)星光的有效波長(zhǎng)為5500 A ,用一臺(tái)物鏡直徑為1.20m的望遠(yuǎn)鏡觀察雙星時(shí),能分辨的雙星的最小角間隔(A) 3.2 10 3rad(B) 5.4 10 5rad5(C) 1.8 10 rad(D) 5.6 10 7rad解:%5.59 1。論D 8. 孔徑相同的微波望遠(yuǎn)鏡和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相比較，前者的分辨本領(lǐng)較小的原因是(A) 星體發(fā)出的微波能量比可見光能量小(B) 微波更易被大氣所吸收。(C) 大氣對(duì)微波的折射率較小。(D) 微波波長(zhǎng)比可見光波長(zhǎng)大。9. X射線射到晶體上，對(duì)于間隔為d的平行點(diǎn)陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長(zhǎng)為D (A) d/4(C) d.(B) d/2(D

5、) 2d.解:2d sin kmax2d sin12d11解：分辨本領(lǐng)022P差為，P點(diǎn)應(yīng)為點(diǎn)(填“亮”或“暗”)解:(2 );暗二、填空題：1. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射示意圖中，所畫出的各條正入射光 線間距相等，那么光線1與3在屏幕上P點(diǎn)相遇時(shí)的位相(可分成的半波帶數(shù)目為4個(gè).)2. 若光柵的光柵常數(shù)d、縫寬a和入射光波長(zhǎng) 都保持不變，而使其縫數(shù) N增 加，則光柵光譜的同級(jí)光譜線將變得。解:更窄更亮.3. 在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，如果縫寬等于單色入射光波長(zhǎng)的2倍，則中央明條紋邊緣對(duì)應(yīng)的衍射角 =。/6_4. 一束平行單色光垂直入射在光柵上，若光柵的透明縫寬度a與不透明部分寬度b相等，則可能看到

6、的衍射光譜的級(jí)次為 。解:,1, 3， 5，(因?yàn)閍 b)5. 汽車兩盞前燈相距I，與觀察者相距S = 1 km.夜間人眼瞳孔直徑d = 5.0mm.人眼敏感波長(zhǎng)為 =55 nm (1 nm = 19 m),若只考慮人眼的圓孔衍射， 則人眼可分辨出汽車兩前燈的最小間距 I=m解：1.22石 1.22 55 1 9/5 1 31.34 1 4rad最小間距I s 1 13 1.34 1 41.34m三、計(jì)算題：1 . (1)在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)，1 4000 A，2 76 A。已知單縫寬度為a 1. 1 2cm，透鏡焦距f=50cm。求兩種光第 一級(jí)衍射明紋中心之間的

7、距離。(2)若用光柵常數(shù)d 1.0 13cm的光柵替換單縫，其它條件和上一問(wèn)相同， 求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離。1 -一3解：asin 1(2k1) 1 12asi n212(2k 1) 232 2X1ftg1 f sin 3f 12aX2ftg2 f sin 23f 22a3fx x2 x1 ( 21) 0.27cm2a(2) dsin k1 dsin 2 k 22xx2 為 f(tg 2 tg 1) f (sin 2 sin Jf ( 2 i)1.8cmd02. 波長(zhǎng)6000A的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為30,且第三級(jí)是缺級(jí)。(1) 光柵常數(shù)d等于多少？(2)

8、 透光縫的寬度a等于多少？(3) 在選定了上述d和a之后，求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級(jí)次 解：(1)由光柵方程得:,k2610 了小 6dab2.4 10 msinsin30d6(2) 由缺級(jí)條件知：a 3 0,8 10 6m(3) 由光柵方程知可能看到的最大級(jí)次為：dkmax - 4 ；又由缺級(jí)條件知 k=3,6,缺級(jí),所以實(shí)際呈現(xiàn)k 0, 1, 2級(jí)明紋(k 4在-處看不到)。3. 用波長(zhǎng)為546.1 nm(1 nm =10 9 m)的平行單色光垂直照射在一透射光柵上， 在分光計(jì)上測(cè)得第一級(jí)光譜線的衍射角為=30.則該光柵每一毫米上有幾條刻痕.解：由題目得第一級(jí)光譜線對(duì)應(yīng)300,k 1代入光柵方程dsink ，得光柵常數(shù)ksinsin 30546.1 10 91/21.0922 10 6m光柵每一毫米的刻痕數(shù)1mmd9161.0922 101034. 設(shè)光柵平面和透鏡都與屏幕平行，在平面透射光柵上每厘米有5000條刻線,用它來(lái)觀察鈉黃光（589nm）的光譜線。（1） 當(dāng)光線垂直入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)數(shù)km是多少?（2）當(dāng)光線以30的入射角（入射線與光柵平面的法線的夾角）斜入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)