2011年波动光学学位考试总复习二

波动光学总复习二

光波的衍射

1、衍射分为两类：一类是光源和接收屏（或两者之一）距离衍射屏________，叫做菲涅耳衍射，另一类是光源和接收屏都距离衍射屏________，叫做夫琅和费衍射。

有限远；无限远；

2、一束波长为 ? 的平行单色光垂直入射到一 单缝AB上，装置如图。在屏幕上形成衍射图 样，如果P是中央亮条纹一侧第一个暗纹所在 的位置，则BC的长度为

?（A）? （B）

23?（C） （D）2 ?

2A

由暗条纹公式:sin?k?k??b??k得:中央亮条纹角宽度:??0??1???1?2?b次最大亮条纹角宽度:????k?1??k??b3、一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a + b)为下列哪种情况时(a

代表每条缝的宽度)，k=3、6、9 等级次的主极大均不出现

(A) a＋b=2 a． (B) a＋b=3 a． (C) a＋b=4 a． (D) a＋b=6 a． [ ] B 4、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． [ ] B

5、波长为?=480.0 nm的平行光垂直照射到宽度为a=0.40 mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60 cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为?时，P点离透镜焦点O的距离等于_______________________．

0.36mm

6、一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹．若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_____________级和第____________级谱线． 一 三

7、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_________________． 625nm

8、衍射光栅主极大公式(a＋b) sin?＝±k?，k＝0,1,2……．在k＝2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差?＝___________________． 10?

9、用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为? 1=440 nm的第3级光谱线将与波长为? 2=________nm的第2级光谱线重叠．(1 nm =10 –9 m) 660 10、一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0 mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0 m的会聚透镜．已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0 mm，则入射光波长约为 (1nm=10?9m)

(A) 100 nm (B) 400 nm (C) 500 nm (D) 600 nm C

1、某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽a = 0.15 mm．缝后放一个焦距f = 400 mm的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm，求：入射光的波长．

解：设第三级暗纹在?3方向上，则有 a sin?3 = 3???????????????

此暗纹到中心的距离为 x3 = f tg?3

因为?3很小，可认为tg?3≈sin?3，所以 x3≈3f ? / a ．

两侧第三级暗纹的距离是 2 x3 = 6f ? / a = 8.0mm ∴ ? = (2x3) a / 6f = 500 nm

2、在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a=0.100 mm，平行光垂直入射在单缝上，波长?=500 nm，会聚透镜的焦距f =1.00 m．求：中央亮纹旁的第一个亮纹的宽度?x．(1 nm =10–9 m)