光栅衍射及衍射习题.pptxVIP

一．选择题1．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为a＝4 ?的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 (A) 2 个．(B) 4 个． (C) 6 个．(D) 8 个． ［B ］2．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. ［D ］ 衍射角一 光栅 等宽度、等距离的狭缝排列起来的光学元件.衍射角a ：透光部分的宽度b ：不透光部分的宽度光栅常数d：二 光栅衍射条纹的形成光栅常数明纹位置 光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果相邻两缝间的光程差：讨 论 光强分布 条纹最高级数 光栅中狭缝条数越多，明纹越细.(a)1条缝(d)5条缝(b)2条缝(e)6条缝(f)20条缝(c)3条缝 单缝衍射极小缺极单缝衍射规律的调制，使有些主极大从接收屏上消失了，即发生了缺级现象。 θ满足光栅方程 (a+b)sinθ=kλ由上两式解得缺级的主极大的级次应满足 一级光谱三级光谱二级光谱三 衍射光谱入射光为白光时，形成彩色光谱.二级光谱重叠部分：例如　二级光谱重叠部分光谱范围　衍射光谱分类连续光谱：炽热物体光谱线状光谱：放电管中气体放电带状光谱：分子光谱　光谱分析　由于不同元素（或化合物）各有自己特定的光谱，所以由谱线的成分，可分析出发光物质所含的元素或化合物；还可从谱线的强度定量分析出元素的含量.紫光 红光 例1 用白光垂直照射在每厘米有6500条刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角.解不可见第三级光谱的张角第三级光谱所能出现的最大波长绿光X 射线冷却水三X 射线的衍射 1885年伦琴发现，受高速电子撞击的金属会发射一种穿透性很强的射线称Ｘ射线.劳 厄 斑 点 照像底片铅板 单晶片的衍射1912年劳厄实验单晶片布 拉 格 反 射入射波散射波 1913年英国布拉格父子提出了一种解释Ｘ射线衍射的方法，给出了定量结果，并于1915年荣获物理学诺贝尔奖.掠射角晶格常数布 拉 格 反 射 布拉格公式 相邻两个晶面反射的两X射线干涉加强的条件散射波入射波 布拉格公式 用途 测量射线的波长研究X射线谱，进而研究原子结构；研究晶体的结构，进一步研究材料性能.例如对大分子 DNA 晶体的成千张的X射线衍射照片的分析，显示出DNA分子的双螺旋结构.DNA 分子的双螺旋结构DNA 晶体的X衍射照片END3．一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图．在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则的长度为 (A) λ / 2．(B) λ． (C) 3λ/ 2 ．(D) 2λ． ［ B］4．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？ (A) 双缝干涉．(B) 牛顿环 ． (C) 单缝衍射．(D) 光栅衍射． ［D ］5．一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．(A) a＋b=6 a． ［ B ］6．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 ］7．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) 的改变无法确定． ［ B ］二．填空题8．在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为 6个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是 第一级明 (只填“明”也可以) 纹．9．平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为 4 个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P点处将是 第一 级 暗 纹．10．波长为λ的单色光垂直入射在缝宽a=4 λ的单缝上．对应于衍射角?=30°，单缝处的波面可划分为 4 个半波带．11．将波长为λ的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为θ，则缝的宽度等于 λ/ sinθ ．12．一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不