第十九章光的衍射自测题.doc

第十九章 光的衍射自测题

一、 选择题：
1、 对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的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方向移动
2 、一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是( )
（A）紫光 （B）绿光 （C）黄光 （D）红光
3、在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，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
4、在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为 ( )
（A） a = b （B） a = 2b （C） a = 3b （D） b = 2a
5、 在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，s为单缝，L为透镜，C为放在L的焦面处的屏幕，当把单缝s沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时，s
L
C

屏幕上的衍射图样( )
（A） 向上平移 （B）向下平移
（C） 不动 （D）条纹间距变大

6、设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k ( )
（A） 变小 （B） 变大
（C） 不变 （D） 改变无法确定
7、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 ( )
（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

8、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
（D） 衍射条纹不动，条纹宽度不变
9、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为l的单色光垂直入射到宽度为a=6l的单缝上,屏上第三级暗纹对应于衍射角为： ( )
（A） 60o （B） 45o
（C） 30o （D） 75o
10、一衍射光栅宽3.00cm,用波长600的光照射，第二级主极大出现在衍射角为处，则光栅上总刻线数为 ( )
（A） （B） （C） （D）
11、光的衍射条纹可用( )
（A） 波传播的独立性原理解释 （B） 惠更斯原理解释
（C） 惠更斯-菲涅耳原理解释 （D） 半波带法解释
12、在光栅的夫琅和费衍射中，当光栅在光栅所在平面内沿刻线的垂直方向上作微小移动时，则衍射花样( )
（A） 作与光栅移动方向相同的方向移动
（B） 作与光栅移动方向相反的方向移动
（C） 中心不变，衍射花样变化
（D） 没有变化
13、波长=550nm的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10—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
14、在单缝的夫朗和费衍射实验中，屏幕上第二级暗纹所对应的单缝处波面可划分的半波带数为( )
（A） 2 （B） 4 （C） 6 （D） 8
15、关于单缝夫琅和费衍射，下列说法正确的是 ( )
（A） 只要增大入射光的波长，衍射条纹就变密
（B） 只要增大缝宽，衍射条纹就变密
（C） 只要增大缝到屏的距离，条纹就变密
（D） 只要增大入射光的光强，条纹就变密
16、波长为400nm的单色光垂直入射于每厘米6000条刻线的光栅上，则能观察到线数为 ( )
（A） 3级 （B） 4级 （C） 2级 （D） 5级
17、X射线投射到间距为d的平行点阵平面的晶体中，试问发生布喇格晶体衍射的最大波长为多少？( )
（A） d/4 （B） d/2; （C） d （D） 2d
18、一宇航员声称，他恰好能分辨在他下面R为160km地面上两个发射波长为550的点光源。假定宇航员的瞳孔直径d为5.0mm，如此两点光源的间距以m为单位，则为( )
（A） 21.5 （B） 10.5 （C） 31.0 （D） 42.0
19、在单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小,若使单缝宽度变为原来的3/2 ,同时使入射的单色光的波长l 变为原来的3/4 ,则屏幕上单缝衍射条纹中央明纹的宽度D x 将变为原来的( )
（A） 3/4 倍 （B） 2/3倍 （C） 2 倍 （D） 1/2倍
20、在夫琅和费单缝衍射实验中，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
（C） 对应的衍射角也不变 （D） 光强也不变
二、填空题：
1、用波长为5000 Å的平行单色光垂直照射到一透射光栅上,在分光计上测得第一级光谱线的衍射角q = 30°,则该光栅每一毫米上有 条刻痕。
2、惠更斯－菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点Ｐ的_________________，决定了Ｐ点的合振动及光强。
3、某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30°，则入射光的波长应为________________。
4、如果单缝夫琅和费衍射的第二级暗纹发生在衍射角为30°的方位上，所用单色光波长l =5×103 Å, (1Å=10-10m)则单缝宽度为 m 。
5、波长为600nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a=0.60mm的单缝上，缝后有一焦距f '=60cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样．则：中央明纹的宽度为 ________。
6、在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若钠黄光(＝589nm)为入射光，中央明纹宽度为4.0mm；若以蓝紫光(＝442nm)为入射光，则中央明纹宽度为________mm。
7、波长为500 nm(1nm=10−9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×10-4 cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角j =____________。

2
P
5
3
1
f
8、在单缝夫琅和费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那末光线1与3在幕上P点上相遇时的位相差为 。

9、单缝衍射中明条纹出现的条件是______________。
10、波长为的单色光垂直入射在缝宽=4的单缝上，对应于衍射角=30°，单缝处的波面可划分为 个半波带。
11、平行单色光垂直入射到平面衍射光栅上，若增大光栅常数，则衍射图样中明条纹们的间距将
12、平行单色光垂直入射到平面衍射光栅上，若增大入射光的波长，则衍射图样中明条纹们的间距将
13、单缝衍射中暗条纹出现的条件是_______________。
14、可见光的波长范围是400nm－760nm，用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第                  级光谱。
15、用波长为l的单色平行光垂直入射在一块透射光栅上,其光栅常数d = 3m m ,缝宽b = 1m m ,则在单缝衍射的中央明条纹中共有 条谱线(主极大) 。

三、计算题
1、有一单缝宽b=0.10mm，在缝后放置焦距为50cm的会聚透镜，用波长= 546.1nm 的平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处屏上中央明纹的宽度。

2、 白光形成的单缝衍射图样中,其中某一波长的第3级明纹位置与波长为600nm的光波的第2级明纹位置重合，求该光波的波长。

3、一双缝的间距=0.10mm，缝宽= 0.02mm，用波长=480nm 的平行单色光垂直入射该双缝，双缝后放一焦距为50cm的透镜，试求：（1）透镜焦平面处屏上干涉条纹的间距；（2）单缝衍射中央亮纹的宽度。

4、 波长为 600nm 的单色光垂直入射在一光栅上，第 2，3 级明条纹分别出现在 与 处，第 4 级缺级。试求：（1）光栅常量；（2）光栅上狭缝宽度；（3）屏上实际呈现的全部级数。

5、已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为弧度，它们都发出波长为的光。试问：望远镜的口径至少要多大，才能分辨出这两颗星？

6、一光栅的光栅常量为，缝宽。当用波长为的单色光垂直照射此光栅时，在屏幕上最多能观察到多少级明条纹。

7、某单色光垂直入射到每一厘米有6000条刻线的光栅上。如果第一级谱线的方位角是，试问入射光的波长是多少？它的第二级谱线的方位角是多少？

8、用波长为624nm的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽b为0.012mm，不透明部分的宽度为0.029mm，缝数N为103条。求：(1)单缝衍射图样的中央角宽度；(2)单缝衍射图样中央宽度内能看到多少级光谱？

9、在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距，试问汽车离人多远的地方，眼睛恰可分辨这两盏灯？设夜间人眼瞳孔直径为，入射光波长为(这里仅考虑人眼圆形瞳孔的衍射效应)。

10、如图10中所示的入射X射线束不是单色的，而是含有从到这一范围的各种波长。设晶体的晶格常数，试问对图示的晶面能否产生强反射？

入射X射线
图10