大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題14

上傳人:gui****hi 文檔編號:92564306 上傳時間:2022-05-18 格式:DOC 頁數(shù):5 大?。?90.50KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題14_第1頁
第1頁 / 共5頁
大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題14_第2頁
第2頁 / 共5頁
大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題14_第3頁
第3頁 / 共5頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

10 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題14》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題14(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、習(xí)題十四 14-1 衍射的本質(zhì)是什么?衍射和干涉有什么聯(lián)系和區(qū)別? 答:波的衍射現(xiàn)象是波在傳播過程中經(jīng)過障礙物邊緣或孔隙時所發(fā)生的展衍現(xiàn)象.其實質(zhì)是由被障礙物或孔隙的邊緣限制的波陣面上各點發(fā)出的無數(shù)子波相互疊加而產(chǎn)生.而干涉則是由同頻率、同方向及位相差恒定的兩列波的疊加形成. 14-2 在夫瑯禾費單縫衍射實驗中,如果把單縫沿透鏡光軸方向平移時,衍射圖樣是否會 跟著移動?若把單縫沿垂直于光軸方向平移時,衍射圖樣是否會跟著移動? 答:把單縫沿透鏡光軸方向平移時,衍射圖樣不會跟著移動.單縫沿垂直于光軸方向平移時,衍射圖樣不會跟著移動. 14-3 什么叫半波帶?單縫衍射中怎樣劃分

2、半波帶?對應(yīng)于單縫衍射第3級明條紋和第4級暗 條紋,單縫處波面各可分成幾個半波帶? 答:半波帶由單縫、首尾兩點向方向發(fā)出的衍射線的光程差用來劃分.對應(yīng)于第級明紋和第級暗紋,單縫處波面可分成個和個半波帶. ∵由 14-4 在單縫衍射中,為什么衍射角愈大(級數(shù)愈大)的那些明條紋的亮度愈小? 答:因為衍射角愈大則值愈大,分成的半波帶數(shù)愈多,每個半波帶透過的光通量就愈小,而明條紋的亮度是由一個半波帶的光能量決定的,所以亮度減?。? 14-5 若把單縫衍射實驗裝置全部浸入水中時,衍射圖樣將發(fā)生怎樣的變化?如果此時用公式來測定光的波長,問測出的波長是光在空氣中的還是在水中的波長? 解

3、:當(dāng)全部裝置浸入水中時,由于水中波長變短,對應(yīng),而空氣中為,∴,即,水中同級衍射角變小,條紋變密. 如用來測光的波長,則應(yīng)是光在水中的波長.(因只代表光在水中的波程差). 14-6 在單縫夫瑯禾費衍射中,改變下列條件,衍射條紋有何變化?(1)縫寬變窄;(2)入 射光波長變長;(3)入射平行光由正入射變?yōu)樾比肷洌? 解:(1)縫寬變窄,由知,衍射角變大,條紋變稀; (2)變大,保持,不變,則衍射角亦變大,條紋變稀; (3)由正入射變?yōu)樾比肷鋾r,因正入射時;斜入射時,,保持,不變,則應(yīng)有或.即原來的級條紋現(xiàn)為級. 14-7 單縫衍射暗條紋條件與雙縫干涉明條紋的條件在形式上類似,兩者

4、是否矛盾?怎樣 說明? 答:不矛盾.單縫衍射暗紋條件為,是用半波帶法分析(子波疊加問題).相鄰兩半波帶上對應(yīng)點向方向發(fā)出的光波在屏上會聚點一一相消,而半波帶為偶數(shù),故形成暗紋;而雙縫干涉明紋條件為,描述的是兩路相干波疊加問題,其波程差為波長的整數(shù)倍,相干加強為明紋. 14-8 光柵衍射與單縫衍射有何區(qū)別?為何光柵衍射的明條紋特別明亮而暗區(qū)很寬? 答:光柵衍射是多光束干涉和單縫衍射的總效果.其明條紋主要取決于多光束干涉.光強與縫數(shù)成正比,所以明紋很亮;又因為在相鄰明紋間有個暗紋,而一般很大,故實際上在兩相鄰明紋間形成一片黑暗背景. 14-9 試指出當(dāng)衍射光柵的光柵常數(shù)為下述三種情況

5、時,哪些級次的衍射明條紋缺級?(1) a+b=2a;(2)a+b=3a;(3)a+b=4a. 解:由光柵明紋條件和單縫衍射暗紋條件同時滿足時,出現(xiàn)缺級.即 可知,當(dāng)時明紋缺級. (1)時,偶數(shù)級缺級; (2)時,級次缺級; (3),級次缺級. 14-10 若以白光垂直入射光柵,不同波長的光將會有不同的衍射角.問(1)零級明條紋能 否分開不同波長的光?(2)在可見光中哪種顏色的光衍射角最大?不同波長的光分開程度與什 么因素有關(guān)? 解:(1)零級明紋不會分開不同波長的光.因為各種波長的光在零級明紋處均各自相干加強. (2)可見光中紅光的衍射角最大,因為由,對同一值,衍射

6、角. 14-11 一單色平行光垂直照射一單縫,若其第三級明條紋位置正好與6000的單色平行光的第二級明條紋位置重合,求前一種單色光的波長. 解:單縫衍射的明紋公式為 當(dāng)時, 時, 重合時角相同,所以有 得 14-12 單縫寬0.10mm,透鏡焦距為50cm,用的綠光垂直照射單縫.求:(1)位于透鏡焦平面處的屏幕上中央明條紋的寬度和半角寬度各為多少?(2)若把此裝置浸入水中(n=1.33),中央明條紋的半角寬度又為多少? 解:中央明紋的寬度為 半角寬度為 (1)空氣中,,所以 (2)浸入水中,,所以有

7、 14-13 用橙黃色的平行光垂直照射一寬為a=0.60mm的單縫,縫后凸透鏡的焦距f=40.0cm,觀察屏幕上形成的衍射條紋.若屏上離中央明條紋中心1.40mm處的P點為一明條紋;求:(1)入射光的波長;(2)P點處條紋的級數(shù);(3)從P點看,對該光波而言,狹縫處的波面可分成幾個半波帶? 解:(1)由于點是明紋,故有, 由 故 當(dāng) ,得 ,得 (2)若,則點是第級明紋; 若,則點是第級明紋. (3)由可知, 當(dāng)時,單縫處的波面可分成個半波帶; 當(dāng)時,單縫處的波面可分成個半波帶. 14-14 用的鈉黃光垂直入射到每毫米有500條刻痕的光柵上,問最多能看

8、到第幾級明條紋? 解: 由知,最多見到的條紋級數(shù)對應(yīng)的, 所以有,即實際見到的最高級次為. 14-15 波長為500nm的平行單色光垂直照射到每毫米有200條刻痕的光柵上,光柵后的透鏡焦距為60cm. 求:(1)屏幕上中央明條紋與第一級明條紋的間距;(2)當(dāng)光線與光柵法線成 30°斜入射時,中央明條紋的位移為多少? 解: (1)由光柵衍射明紋公式 ,因,又 所以有 即 (2)對應(yīng)中央明紋,有 正入射時,,所以 斜入射時,,即 因,∴ 故 這就是中央明條紋的位移值. 14-16 波長的單色光垂直入射到一光柵上,第二、第三級明條紋分別出現(xiàn)在與處,第四級缺級.求:(1)光柵常數(shù);(2)光柵上狹縫的寬度;(3)在90°>>-90°范圍內(nèi),實際呈現(xiàn)的全部級數(shù). 解:(1)由式 對應(yīng)于與處滿足: 得 (2)因第四級缺級,故此須同時滿足 解得 取,得光柵狹縫的最小寬度為 (3)由 當(dāng),對應(yīng) ∴ 因,缺級,所以在范圍內(nèi)實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)為 共條明條紋(在處看不到).

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!