大学物理光栅衍射习题.pdf

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1、光栅衍射光栅衍射一、选择题一、选择题1、一衍射光栅对某波长的垂直入射光在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 )(A)换一个光栅常数较大的光栅；(B)换一个光栅常数较小的光栅；(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、某单色光垂直入射到每厘米有 5000 条狭缝的光栅上，在第四级明纹中观察到的最大波长小于（B）（A）4000 (B)4500 (C)5000 (D)5500 3、某元素的特征光谱中含有波长分别为1=450nm 和2=750nm 的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处的谱线2主极大的级数将是 (

2、D )(A)2、3、4、5；(B)2、5、8、11；C)2、4、6、8；(D)3、6、9、12。-44、已知光栅常数为d10 cm，以波长为 6000 的单色光垂直照射在光栅上，可以看到的最大明纹级数和明纹条数分别是（D）(A)10，20；(B)10，21；(C)9，18;(D)9，19。二、填空题1、用纳光灯的纳黄光垂直照射光栅常数为d=3m的衍射光栅，第五级谱线中纳黄光的的角位置5=79o。2、若波长为 6250 的单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上时，则该光栅的光栅常数为m；第一级谱线的衍射角为 30。3、为了测定一个光栅的光栅常数，用波长为的光垂直照射光栅，测得第一级主

3、极大的衍射角为 18，则光栅常数 d=m m_ _，第二级主极大的衍射角=38。4、在夫琅和费衍射光栅实验装置中，S为单缝，L为透镜，屏幕放在L的焦平面处，当把光栅垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样不变。三、计算题1 用600 nm 的单色光垂直照射在宽为3cm，共有 5000 条缝的光栅上。问：o（1）光栅常数是多少（2）第二级主极大的衍射角为多少（3）光屏上可以看到的条纹的最大级数3.0102 6106(m)解：（1）光栅常数d 5000（2）由光栅方程d sin k(k 0,1,2,)得600109o arcsin 0.2 11.5sin2 2 2 0.226d610600109 k0.1（3）sink k kd61061 sink110 k sink10，取k 9，屏上可以看见的条纹最大级数是9。0.12、为测定一给定的光栅常数，用波长 nm 的激光垂直照射光栅，测得第一级明纹出现在 15方向。求：（1）光栅常数；（2）第二级明纹的衍射角；（3）如果用此光栅对某单色光做实验，发现第一级明纹出现在27方向，此单色光波长是多少解：（1）由光栅方程d sin k(k 0,1,2,)得k600.01096d 2.3210 mosinksin15k2600.0109o 31 0.52（2）sin226d2.3210d sink2.32sin27o105.3nm（3）k1