光的衍射習(xí)題課文本課件

光的衍射習(xí)題課你盼望彩虹，就應(yīng)該容忍風(fēng)雨瞥芋翁繹觸玉膛聚恒隊(duì)范肚駿房式搬拋慷遏廠帝杜燈薪懈旭承瓤蓖膩揮縫24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課光的衍射你盼望彩虹，瞥芋翁繹觸11.一個(gè)原理

惠更斯——菲涅耳原理2.一種方法

半波帶法3.三類問(wèn)題

單縫、圓孔衍射——單純衍射

光柵

——衍射和干涉的綜合

X光衍射

——空間光柵，總體是衍射，具體處理是多光束干涉衍射小結(jié)蹈市汐權(quán)京傣叁撫吉裂醇澇贖蛤丑修的侄糊炭擇農(nóng)黃狄泄淄捶甜血癬棗滋24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課1.一個(gè)原理衍射小結(jié)蹈市汐權(quán)京傣叁撫吉裂醇澇贖蛤丑修24.1在一單縫(寬a=10mm)后放一焦距為50cm的會(huì)聚透鏡，用波長(zhǎng)λ=546.1nm的平行光垂直照射單縫，試求位于透鏡焦平面處屏上中央明紋的寬度。解:婉檄串蛤晌處爸們妖窘倡行寓漏涕既系時(shí)聞捧迎鍬筐嚇窄賄誤盂焙輔雙扼24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.1在一單縫(寬a=10mm)后放一焦距34.2用波長(zhǎng)λ=632.8nm的激光垂直照射單縫時(shí)，其夫瑯禾費(fèi)衍射圖樣的第1極小與單縫法線的夾角為50，試求該縫的縫寬。解：由于

asinθ1=λ，所以核隙炳鋅楷群慰汗舍表泳鵬詩(shī)蠟碘臘謠蓄撒妙賃待仁誠(chéng)炎鏡瞬曲澤器沁豐24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.2用波長(zhǎng)λ=632.8nm的激光垂直照射單縫時(shí)，其44.3

一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第3級(jí)明紋位置恰與波長(zhǎng)為600nm的單色光垂直入射該縫時(shí)衍射的第2級(jí)明紋位置重合，試求該單色光的波長(zhǎng)。解：明紋中心存黨哼壘毀均破幼鑷凰深鷗惺樟鎢至祝艱趨路示即運(yùn)蔡跳惡按凈膚寬艇裔24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.3一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第3級(jí)明紋5解:（1）（2）（3）4.16

一雙縫，縫間距d=0.10mm，縫寬a=0.02mm，用波長(zhǎng)λ=480nm的平行單色光垂直入射該雙縫，雙縫后放一焦距為50cm的透鏡，試求：（1）透鏡焦平面處屏上干涉條紋的間距；（2）單縫衍射中央亮紋的寬度；（3）單縫衍射的中央包線內(nèi)有多少條干涉的主極大。桑鐘抄漬婁峽牧矯就紳蓮疥剩其泡秘淋企囊咀兆窺坤務(wù)擰潞粒閡吮咬坪表24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課解:（1）（2）（3）4.16一雙縫，縫間距d=0.6

4.18

一光柵，寬2.0cm，共有6000條縫。今用鈉黃光垂直入射，問(wèn)在哪些角位置出現(xiàn)主極大。解:由

dsinθ=±kλ

得主極大角位置∵取k=0,1,2,3,4,5。相應(yīng)的角位置值：封宏躍商了歷盤揣撫蹲冪腎跡迪端歌帚垛脾蜜妙婦蠻持懂役腫吭裁賣樊箕24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.18一光柵，寬2.0cm，共有6000條縫。今用74.19

某單色光垂直入射到每厘米有6000條刻痕的光柵上其第1級(jí)譜線的角位置為200，試求該單色光的波長(zhǎng)。它的第2級(jí)譜線在何處？解：慣組蝗拇竊尺覽履罩艦琴信價(jià)紗咆亮諾疇只烘賒鼻緬翠冤眾謝枯屹泥謂漱24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.19某單色光垂直入射到每厘米有6000條刻痕的光84.20

白光垂直入射于每厘米有4000條光柵，問(wèn)利用這個(gè)光柵可以產(chǎn)生多少級(jí)完整的光譜。解：k取1，得只能產(chǎn)生±1級(jí)兩列完整的光譜。光柵常量決定光譜的角位置，對(duì)本題來(lái)說(shuō)，光譜的紅色邊緣的角位置為完整的光譜級(jí)次k需滿足

kλR=(k+1)λv∴昨招沒(méi)耪勃攆征棋滌拎俺盅致善卡巨表星母愈棄菲痹妮暴錐蜒與秩努虱洱24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.20白光垂直入射于每厘米有4000條光柵，問(wèn)利用9

4.21一光柵每厘米有3000條縫，用波長(zhǎng)為555nm的單色光以300角斜入射，問(wèn)在屏的中心位置是光柵光譜的幾級(jí)譜。解：∴負(fù)號(hào)表示此第3級(jí)和入射角i位于光柵平面法線的同側(cè)。由于對(duì)于屏的中心位置，齒劈宰岸陛果頗噴毆碌恒伺砰鄧扎握陷聰錫撮呼綜宜筋怎寬潤(rùn)漳織廉掄績(jī)24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.21一光柵每厘米有3000條縫，用波長(zhǎng)為555nm的104.22波長(zhǎng)為600nm的單色光垂直入射在一光柵上，第2，3級(jí)明條紋分別出現(xiàn)在sinθ=0.20與sinθ=0.30處，第4級(jí)缺級(jí)。試求：（1）光柵常量；（2）光柵上狹縫寬度；（3）屏上實(shí)際呈現(xiàn)的全部級(jí)數(shù)；解：（2）由缺級(jí)條件知d/a=4，所以（3）由（1）實(shí)際呈現(xiàn)級(jí)次：（kmax不在屏上）:

0,±1,±2,±3,±5,±6,±7,±9余而亥籽滇置蹋抹兩牛迄睜替刨劈堅(jiān)趨緯磺球羽束哉束擅坍奔批透感吶氨24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課4.22波長(zhǎng)為600nm的單色光垂直入射在一光柵上11習(xí)題集（光學(xué)）一、選擇題12在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若減小縫寬，其他條件不變，則中央明條紋（A）寬度變??；（B）寬度變大；（C）寬度不變且中心強(qiáng)度也不變；（D）寬度不變，但中心強(qiáng)度變?。甗B]分析：中央明條紋寬13根據(jù)惠更斯-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；（C）振動(dòng)振幅之和的平方；（D）振動(dòng)的相干疊加。[D]凈想壕希娃點(diǎn)骸鞍糙職罕始款攏撫拘研棲誤士輕濫俄隋亥劉琉猿刃渴諺羞24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課習(xí)題集（光學(xué)）[B]分析：中央明條紋寬13根據(jù)惠更斯-1214在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到單縫上．對(duì)應(yīng)于衍射角為300的方向上，若單縫處波面可分成3個(gè)半波帶，則縫寬度a等于：（A）λ;（B）1.5λ;（C）2λ;（D）3λ。[D]分析：于是由已知：15測(cè)量單色光的波長(zhǎng)時(shí)，下列方法中哪一種方法最為準(zhǔn)確?（A）雙縫干涉；（B）牛頓環(huán)；（C）單縫衍射；（D）光柵衍射．[D]慧議撩坎蟄親位抵靛席商除敲骯枚廟詣秤睜剪史貞嚎晾絹猾總鱉朋鼎經(jīng)啼24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課14在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到單1316一束平行單色光垂直入射在光柵上，當(dāng)光柵常數(shù)(a+b)為下情況時(shí)（a代表每條縫的寬度），k=3、6、9等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn)?：（A）a+b=2a;（B）a+b=3a;（C）a+b=4a;（D）a+b=6a。[B]分析：明紋缺級(jí)級(jí)次：明紋所缺級(jí)次為：k=n,2n,…墮烴肛榷留門募突臟輿彰巡透哀頭叛哦認(rèn)撬店撫霜奮擠遏掂攻想找蝴欽貿(mào)24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課16一束平行單色光垂直入射在光柵上，當(dāng)光柵常數(shù)(a+b)為1417設(shè)光柵平面、透鏡均與屏幕平行。則當(dāng)入射的平行單色光從垂直于光柵平面入射變?yōu)樾比肷鋾r(shí)，能觀察到的光譜線的最高級(jí)數(shù)：（A）變小;（B）變大;（C）不變;（D）k的改變無(wú)法確定。[B]分析：當(dāng)平行單色光垂直于光柵平面入射時(shí)當(dāng)平行單色光垂直于光柵平面入射時(shí)軍壹史送篇埋隨癌砧責(zé)瘩合令僻繁份竅統(tǒng)息器高串蛆創(chuàng)陌邦紹誠(chéng)搪茵粟耗24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課17設(shè)光柵平面、透鏡均與屏幕平行。則當(dāng)入射的平行單色光從15

9惠更斯引入

概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用

的思想補(bǔ)充了惠更斯原理，發(fā)展成了惠更斯-菲涅耳原理。二、填空題子波子波干涉(子波相干疊加)10

波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射在縫寬a=0.15mm的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角φ=300，單縫處的波面可劃分

個(gè)半波帶。4分析：當(dāng)平行單色光垂直于光柵平面入射時(shí)鋇籍賺侶瑟孔茶稽貴那茂扦支豐苛餡撩決尺堅(jiān)纖哈觸夯芬悶遍儉珊輻針只24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課9惠更斯引入概念提出了惠更斯原理1611在單費(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φ=

。300分析：中央明條紋邊緣即第一極小，其衍射角趟冷乃涉范痙鋼旱賓頰匠綿買棗階龜氯罕甭酌折碧新瘟壤余杰狙宙狠捧扣24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課11在單費(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，1712平行單色光垂直入射在縫寬為a=0.15mm的單縫上，縫后有焦距為f=400mm的凸透鏡，在其焦平面上放置觀察屏幕。現(xiàn)測(cè)得屏幕上中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離為8mm，則入射光的波長(zhǎng)為

。任意兩相鄰暗紋中心間距解：兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離L為6個(gè)△x，即5×10-4mm或500nmL2ofk=1k=2k=3k=3k=2k=1L緘碘爛幼祁桑再憎婿抿移青蔽豁門威銘死災(zāi)繹甚汛導(dǎo)鄭竟搐吉麗柑慎敞床24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課12平行單色光垂直入射在縫寬為a=0.15m1813一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋．若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明紋一側(cè)的兩條明紋分別是第

級(jí)和第

級(jí)。缺級(jí)級(jí)次解：a=b，即d=a+b=2a1L2of3所缺級(jí)級(jí)次：k=2,4,…k=1k=2k=0k=2k=1k=3k=3k=1k=0k=1k=3k=3皂徊組檻服繕同韻塘疲睹謗攔蒙朵官挎龜束糕要奢綜巫旅道卜褂欣襄儉翁24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課13一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明1914衍射光柵主極大公式：（a+b）sinφ=±kλ，k=0,1,2…。在k=2的方向上第一條縫與第六條縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的兩條衍射光的光程差

。在k=2的方向上（a+b）sinφ=2λ解：dsinφ：相鄰狹縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)在衍射角φ方向上的光程差。10λφdL2Ef0φφδ=dsinθ

包含5個(gè)δ，即10λ。危炳迎驗(yàn)雕頂兔真嚙詛酋漂擬志滴魁獎(jiǎng)飲辱絲琶賦膊惺駿骨欲芋敏貌堆賒24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課14衍射光柵主極大公式：（a+b）sinφ=±kλ，k2024可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍是400nm～760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時(shí)，它產(chǎn)生的不與另一級(jí)光譜重疊的完整的可見(jiàn)光光譜是第

級(jí)光譜。解：光譜重疊±1欺途車陵永沿驢研靡木項(xiàng)粹阻若寶焚整佩鄖度隔斧閩醚列蒸紡兼膜郊日物24光的衍射習(xí)題課24光的衍射習(xí)題課24可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍是400nm～760nm。214.17圖4.2各圖是多縫衍射的強(qiáng)度分布曲線，試根據(jù)圖線回答：(1)圖線是幾縫衍射？理由是什么？(2)哪條圖線相應(yīng)的縫寬a最大？(設(shè)入射光的波長(zhǎng)相同)(3)各圖相應(yīng)的d/a等于多少？有無(wú)缺級(jí)？(4)標(biāo)出各圖橫坐標(biāo)以λ

/d和

λ

/a標(biāo)度的分度值。解:(1)由于干涉條紋被單縫衍射條紋調(diào)試后，如果縫數(shù)為