第11章光学之复习总结与习题课ppt课件.ppt

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1、kkb22sin干涉相消（干涉相消（）2) 12(sinkb干涉加强（干涉加强（）LoPRQAB1A2AC2/sinbBC 个半波带个半波带k2 个半波带个半波带12 k0sinb中央明纹中心中央明纹中心掌握掌握例1.在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，中，S 为单缝，为单缝，L 为透镜，为透镜，C 放在放在 L 的焦平面的焦平面处的屏幕。当把单缝处的屏幕。当把单缝 S垂直于透镜光轴稍微向垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样。上平移时，屏幕上的衍射图样。 C SCL(A)向上平移；向上平移； (B) 向下平移；向下平移；(C)不动；不动； (D

2、)条纹间距变大。条纹间距变大。( A ) .( B ) /2.( C ) 3 /2.( D ) 2 .例例2.一束波长一束波长为的平行单色光垂直入射到为的平行单色光垂直入射到一单缝一单缝 AB 上，装置如图，在屏幕上，装置如图，在屏幕 D 上形成上形成衍射图样，如果衍射图样，如果 P 是中央亮纹一侧第一个是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则暗纹所在的位置，则BC 的长度为的长度为 A ABCLDPF屏问题问题3.3.如图，如图， 用单色光照射狭缝，用单色光照射狭缝，L LBPBP-L-LAPAP=2=2 狭缝可分为几个半波带，狭缝可分为几个半波带，P P是明是明条纹、暗条纹？条纹、暗条纹？L

3、 LBPBP-L-LAPAP=1.5=1.5 又如何？又如何？ABCLDPF屏 kbbsin)（tansin 明纹明纹kb bdfoxP 1 1、最大衍射级次、最大衍射级次b+bKmax2 2、明纹坐标值、明纹坐标值ftanfxbbfk 掌握掌握若若3 3、缺级条件、缺级条件I I单单0 0-2-2-1-11 12 2I0 04 48 8-4-4- -8 8单缝衍射单缝衍射 轮廓线轮廓线光栅衍射光栅衍射光强曲线光强曲线4 4、光栅重叠、光栅重叠 2211 kksinbb 单缝衍射单缝衍射减弱减弱条件条件: sinkb 光栅衍射光栅衍射加强加强条件：条件： kbb sin)(kkbbb 则：则：

4、k k级光栅明纹缺级级光栅明纹缺级若：若：掌握掌握1.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数光栅常数 d 为下列那种情况时为下列那种情况时 (b 代表每代表每条缝的宽度条缝的宽度) 2 、4 、6 级的主极大均不出级的主极大均不出现？现？ A (A)d= 2b (B) d= 3b (C) d= 4b (D) d= 6b（1 1）光栅上相邻两缝的间距）光栅上相邻两缝的间距; ;2 2、一波长为一波长为60006000埃的单色光垂直入射在光埃的单色光垂直入射在光栅上，第二级明条纹出现在栅上，第二级明条纹出现在 处处, ,第四级缺级第四级缺级, ,求：求：sin

5、. 20 2 （3 3）该光栅能呈现的全部主极大级数）该光栅能呈现的全部主极大级数. .（2 2）光栅上狭缝的）光栅上狭缝的最小最小宽度宽度; ;缺缺级级已已知知解解4k, 2 . 0sin,A6000:2o 9,7,6,5,3,2,1 k ksinbb)1(2sin2bb 4bbb4bbb)2( 2,sinbbk)3( 10bbk 3.一衍射光栅，每厘米有一衍射光栅，每厘米有 200 条透光缝，每条条透光缝，每条透光缝宽为透光缝宽为 b = 210- -3 cm ，在光栅后放一焦，在光栅后放一焦距距 f =1 m 的凸透镜，现以的凸透镜，现以600nm 的单色平行的单色平行光垂直照射光栅。光

6、垂直照射光栅。 求：（求：（1）透光缝）透光缝b 的单缝衍的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？射中央明条纹宽度为多少？（2）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？为中央明条纹的半角宽度解：)1(b 20102/10657-rad1032-个主极大。等所以共有取5, 2, 1, 0. 2 kk kfbx m03. 0/1 bfx 中央明条纹宽度为由光栅方程：(2)5 . 2/1 fdxk, 1k取x/f tgsinm.x06021 kd sin kb sin4.以氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上，以氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上，在衍射角在衍射角 =41 的方向

7、上看到的方向上看到 1 1 656.2nm 和和 2 410.1nm 的谱线相重合，求光栅常数最小的谱线相重合，求光栅常数最小是多少？是多少？解：解： kba sin)(2211 kk 处，在412112kk.=1524=1016=4.4102.65658取取即让即让1 的第的第5级即与即与2 的第的第8级相重合级相重合8521 ,kk sin11kba cm1054-解解:(1)由题意由题意 1 的的 k 级与级与 2 的的 (k+1) 级级谱线相重合，所以谱线相重合，所以5.用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上栅上, 1 =600 nm ,发现发

8、现 2=400nm距中央明纹距中央明纹 5 cm 处处 1 光的第光的第 k 级主极大和级主极大和 2 光的第光的第 (k+1) 级主极大相重合级主极大相重合,放置在光栅与屏之间的放置在光栅与屏之间的透镜的焦距透镜的焦距 f =50 cm ,试问试问:(1)上述上述 k =?(2)光栅常数光栅常数 d =?21)1( kk2212-k11sin kd 21)1(sin kd（2）因）因 x/f 很小，很小，fxtg 11sin cm102.131-xfkd6.波长范围在波长范围在 450 650nm 之间的复色平行光之间的复色平行光垂直照射在每厘米有垂直照射在每厘米有 5000 条刻线的光栅上

9、，条刻线的光栅上，屏幕放在透镜的焦面处，屏上的第二级光谱各屏幕放在透镜的焦面处，屏上的第二级光谱各色光在屏上所占范围的宽度为色光在屏上所占范围的宽度为 35.1cm。求透。求透镜的焦距镜的焦距 f。(1nm=10- -9 m)解：解：.m102105165-d设设1=450nm, 2=650nm, 则据光栅方程，则据光栅方程，1 和和 2 的第的第 2 级谱线有级谱线有;2sin11d222sind据上式得：据上式得：54.402sin212-d74.262sin111-d第第2级光谱的宽度级光谱的宽度1212tgtg-fxx透镜的焦距透镜的焦距 1212tgtg-xxfcm100( A )

10、.( B ) /2.( C ) 3 /2.( D ) 2 .7.一束波长为一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝的平行单色光垂直入射到一单缝 AB 上，装置如图，在屏幕上，装置如图，在屏幕 D 上形成衍射图样，上形成衍射图样，如果如果 P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则则 BC 的长度为的长度为 A ABCLDPF屏8.在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，S 为单缝，为单缝，L 为透镜，为透镜，C 放在放在 L 的焦平面处的的焦平面处的屏幕。当把单缝屏幕。当把单缝 S垂直于透镜光轴稍微向上平垂直于透镜光轴稍

11、微向上平移时，屏幕上的衍射图样。移时，屏幕上的衍射图样。 C SCL(A)向上平移；向上平移； (B) 向下平移；向下平移；(C)不动；不动； (D)条纹间距变大。条纹间距变大。9.根据惠更斯根据惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某时刻菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为的波阵面为 S，则，则 S 的前方某点的前方某点 P 的光强度决的光强度决定于波阵面定于波阵面 S 上所在面积元发出的子波各自传上所在面积元发出的子波各自传到到 P 点的点的（A）振动振幅之和；）振动振幅之和；（B）光强之和；）光强之和；（C）振动振幅之和的平方；）振动振幅之和的平方；（D）振动的相干叠加。）振动的相干叠加。 D