第14章 光衍射习题答案.doc

思 考 题 1 为什么隔着山可以听到中波段的电台广播，而电视广播却很容易被高大建筑物挡住？ 答：只有当障碍物的大小比波长大得不多时，衍射现象才显著。对一座山来说，电视广播的波长很短，衍射很小；而中波段的电台广播波长较长，衍射现象比较显著。 2 用眼睛通过一单狭缝直接观察远处与缝平行的光源，看到的衍射图样是菲涅耳衍射图样还是夫琅和费衍射图样?为什么? 答：远处光源发出的光可认为是平行光，视网膜在眼睛(相当于凸透镜)的焦平面上，所以观察到的是平行光的衍射。由此可知，这时人眼看到的是夫琅和费衍射图样。 3 在单缝衍射图样中，离中央明纹越远的明纹亮度越小，试用半波带法说明。 答：在单缝衍射图样中，未相消的一个半波带决定着明纹的亮度。离中央明纹越远处，衍射角越大，单缝处波阵面分的半波带越多，未相消的一个半波带的面积越小，故离中央明纹越远的明纹亮度越小。 4 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上所有面积元发出的子波各自传到P点的( ) (A)振动振幅之和。 (B)光强之和。 (C)振动振幅之和的平方。 (D)振动的相干叠加。 答：衍射光强是所有子波相干叠加的结果。选(D)。 5波长为?的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为30o，则缝宽的大小（ ） (A) a=0.5?。 (B) a=?。 (C)a=2?。 (D)a=3?。 答：[ C ] 6波长为?的单色光垂直入射到单缝上，若第一级明纹对应的衍射角为30?，则缝宽a等于（ ） (A) a=? 。 (B) a=2?。 (C) a=?。 (D) a=3?。 答：[ D ] 7在单缝夫琅和费衍射实验中波长为?的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为30?的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于（ ） (A) ? 。 (B) 1.5?。 (C) 2?。 (D) 3?。 答：[ D ] 8在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射到宽度a=4?的单缝上，对应于衍射角为30?的方向，单缝处波面可分成的半波带数目为（ ） (A)2个。 (B)4个。 (C)6个。 (D)8个。 答：[B] 9在单缝夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为（ ） (A)2个半波带。 (B)4个半波带。 (C)6个半波带。 (D)8个半波带。 答：[C] aL?fxyo思考题10图E 10 在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度a a L ? f x y o 思考题10图 E (A)变窄，同时向上移。 (B)变窄，同时向下移。 (C)变窄，不移动。 (D)变宽，同时向上移。 (E)变宽，不移动。 答：由中央明条纹宽度公式可知，将单缝宽度a稍稍变宽，中央明条纹将变窄。由于透镜未动，焦点位置不动，故位于焦点附近的中央明条纹位置也将不移动。故选(C)。 11 波长为?000?的单色光垂直入射到光栅常数为1.0?10-4cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角为（ ） (A) 60?。 (B) 30?。 (C) 45?。 (D) 75?。 答： [B] 12 波长为?500?的单色光垂直入射到光栅常数为2.0?10-4cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为（ ） (A)2。 (B)3。 (C)4。 (D)5。 答：[B] 13一束白光垂直照射在一平面衍射光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，从中央向外方向颜色的排列顺序是（ ） (A) 由红到紫。 (B) 由红到红。 (C) 由紫到紫。 (D) 由紫到红。 答：[D] 14用波长为?的单色平行光垂直入射到一光栅上，其光栅常数d=3?m，缝宽a=1?m，则在单缝衍射的中央明纹宽度内 (A)3个。 (B) 4个。 (C) 5个。 (D) 6个。 答：[C] 15 一衍射光栅对垂直入射的某一确定的波长，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该( ) (A)换一个光栅常数较小的光栅。 (B)换一个光栅常数较大的光栅。 (C)将光栅向靠近屏幕的方向移动。 (D)将光栅向远离屏幕的