《大學(xué)物理》光的衍射(一)

大學(xué)物理習(xí)題練習(xí)

光的衍射衍射屏與光源和接收屏三者之間均為無限遠(yuǎn)。光的衍射菲涅耳衍射夫瑯禾費(fèi)衍射

什么是光的衍射？波在傳播中遇到障礙物，使波面受到限制時(shí)，能夠繞過障礙物繼續(xù)前進(jìn)的現(xiàn)象。光通過寬縫時(shí)，是沿直線傳播的，若將縫的寬度減小到約104m及更小時(shí)，縫后幾何陰影區(qū)的光屏上將出現(xiàn)衍射條紋。衍射屏、光源和接收屏之間（或二者之一）均為有限遠(yuǎn)單縫夫瑯禾費(fèi)衍射衍射角:*S

f

f

a透鏡L透鏡L·pAB衍射屏觀察屏0δ①衍射圖樣中明、暗紋公式：

暗紋條件：

亮紋條件：

（近似值）②單縫衍射條紋特點(diǎn)—條紋寬度角寬度為線寬度為A.中央明紋λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測(cè)屏Δx0

f1當(dāng)時(shí)，1級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)的衍射角由得：B.其他各級(jí)明紋的寬度為相鄰暗紋間距

對(duì)K級(jí)暗紋有

可見中央明紋約為其他各級(jí)明紋寬度的兩倍。角寬度③影響衍射圖樣的a和 ：縫越窄，衍射越顯著，但a不能小于（a小于時(shí)也有衍射，但此時(shí)半波帶理論不成立）；縫越寬，衍射越不明顯，條紋向中心靠近，逐漸變成直線傳播。由暗紋條件：若λ一定時(shí)，當(dāng)白光入射時(shí)，中央明紋仍為白色，其他各級(jí)由紫至紅，一般第2、3級(jí)即開始重疊。λ越大，衍射越顯著，若a一定時(shí)，由暗紋條件：練習(xí)35光的衍射（1）

1.如圖所示波長(zhǎng)為的單色平行光垂直照射單縫，若由單縫邊緣發(fā)出的光波到達(dá)光屏上P、Q、R三點(diǎn)的光程差分別為，比較P、Q、R三點(diǎn)的亮度，則有：（A）P點(diǎn)最亮、Q點(diǎn)次之、R點(diǎn)最暗；（B）Q、R兩點(diǎn)亮度相同，P點(diǎn)最暗；（C）P、Q、R三點(diǎn)亮度均相同；（D）Q點(diǎn)最亮、R點(diǎn)次之、P點(diǎn)最暗。分析：垂直入射，單縫衍射明暗條紋條件則光程差滿足答案：（D）2.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，將單縫K沿垂直于光的入射方向稍微平移（但仍未超出凸透鏡），則（A）衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度不變；（B）衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度變動(dòng)；（C）衍射條紋中心不動(dòng)，條紋變寬；（D）衍射條紋不動(dòng)，條紋寬度不變；（E）衍射條紋中心不動(dòng)，條紋變窄。答案選：D影響衍射圖樣的有：a和此題中，兩者均沒有改變，故衍射條紋沒有變化。3.用波長(zhǎng)為的單色平行光垂直照射單縫，若屏上的P點(diǎn)為第2級(jí)明條紋位置，則有單縫兩邊緣發(fā)出的光到P點(diǎn)處的光程差為，從P點(diǎn)看來，對(duì)該光波而言,狹縫處的波陣面可分成的半波帶數(shù)為個(gè).52.54.在單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，屏上第三級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)的單縫處波面可劃分為個(gè)半波帶，若將縫寬縮小一半，原來第三級(jí)暗紋處將是紋。第一級(jí)明65.用波長(zhǎng)為5000A°的單色光垂直照射在縫寬為0.25mm的單縫上，在位于透鏡焦平面的屏上，測(cè)得中央明條紋的兩側(cè)第3級(jí)暗紋之間間距為3.0mm，試求透鏡的焦距。6.有一單縫寬a=0.10mm，在縫后放一焦距為50cm的會(huì)聚透鏡，用平行綠光