云题海 - 专业文章范例文档资料分享平台

当前位置:首页 > 习题册第十四、十五章光的衍射和偏振

习题册第十四、十五章光的衍射和偏振

  • 62 次阅读
  • 3 次下载
  • 2025/7/5 6:37:55

大学物理习题册解答

第十四章 光的衍射、第十五章 光的偏振

1、波长为λ=589nm的单色光垂直入射到宽度为a=0.40mm的单缝上,紧贴缝后放一焦距为1.0m的凸透镜,使衍射光射到放在透镜焦平面处的屏上,求屏上: (1)第一级暗纹离中心的距离; (2)第二级明纹离中心的距离。 解:(1)asin (2)asin??axf??

?9x??fa?xf589?10?10.4?10?(2k?1)?3?1.47?10?3m

??a?2 (k=2)

?3 x?5f?2a?3.68?10(m)

2、以波长λ=500nm的平行光,垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上,在缝后放置一个焦距f=25cm的凸透镜,则透镜焦平面处的屏幕上出现衍射条纹,试求: (1)中央明条纹的宽度;

(2)中央明条纹两侧第三级暗条纹之间的距离。

解:(1)中央明条纹的宽度为左右第一条暗条纹之间的宽度

?x0?2fa??2?250?500?100.25fa?6?1mm

?6 (2)根据衍射暗纹条件,且考虑两侧宽度

42

?x3?2x3?2?3??2?3?250?500?100.25?3mm

大学物理习题册解答

3、一波长λ=600nm的单色光垂直射到缝宽a=0.4mm的单缝上,缝后有一焦距为f=1m会聚透镜,求:

(1)单缝上、下端光线到屏上的相位差恰为4?的P点距离中点O的距离; (2)屏上中央明纹的半角宽度。 解:(1)

???2?x????2???asin??2???af4?

x?2f?a?2?1?600?10?90.4?10?3?3?10?3m

(2)由asin???k? (k?1)得

??sin????3a?1.5?10rad

4、在宽度a=0.6mm的狭缝后D=40cm处有一与狭缝平行的屏,如图所示。如以平行单色光自左垂直照射狭缝,在屏上形成衍射条纹,若在离O点为x=1.4mm的P点看到的是明条纹,试求: (1)该入射光的波长; (2)P点条纹的级数;

(3)从P点来看,该光波在狭缝处的波阵面可作几个半波带?

4、 解:由明条纹asin??axD?(2k?1)?2得

??2ax2?0.6?1.41?31D(2k?1)?40?102k?1?4.2?102k?1(mm) k=1 ?1?1400nm k=2 ?2?840nm k=3 ?3?600nm k=4 ?4?466.7nm k=5

?5?381.8nm

在可见光390nm~760nm范围取k=3或k=4

当k=3, ?3?600nm,对应半波带为2k+1=7个 当k=4, ?4?466.7nm,对应半波带为2k+1=9个

P A x a O B D 43

大学物理习题册解答

5、在白色平行光垂直射向单缝而产生的衍射条纹中,某波长光的第三级明纹和红色光(630nm)的第二级明纹相重合。求该光波的波长。 解:根据衍射明纹条件asin 则

(2k2??(2k?1)?2?2

?1)?红22?(2k3?1)

∴ ??(2k?1)?红2k3?1(2?2?1)?630??450nm2?3?1

6、两束波长分别为450nm和750nm的单色光,垂直照射在光栅上,它们的谱线落在焦

-2

距为1.50m的透镜的焦平面上,它们第一级谱线之间的距离为6×10m,试求此光栅的光栅常数。

解:设两光波长为λ1、λ2,由光栅方程dsin 得

44

x2?x1?(?2??1)d??x2??dxf?k?

fd

?9??1?x1f?(750?450)?106?10?2?1.5?7.5?10?6m

2大学物理习题册解答

7、用1mm内有500条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱(λ=589nm),问: (1)光线垂直入射时,最多能看到第几级光谱;

(2)光线以入射角300入射时,最多能看到第几级光谱。 解:(1)d?1500?2?10?3mm

?3?6 由dsin??k?及最多能看到的谱线时sinθ~1可得

2?10589?100 kmax?d???3.4

所以最多能看到第3级谱线。 (2)d(sin??sin30)?k?

k1max?d?1?sin30?d?1?sin30?00??2?10??3(1??61212)?5.1 )?1.7589?102?10?3(1??6

k2max??589?10

所以一侧为第5级,另一侧为第1级。

0

8、波长λ=600nm的单色光垂直入射到光栅上,已知第二级主极大出现在θ=30处,第三级缺级。求:

(1)光栅常数a+b;

(2)光栅每个缝的宽度a;

(3)光屏上可以看到的明条纹数N。 解:(1)(a+b)sin?=2λ

d?a?b?2?sin??2?600sin300?2400nm

(2)由第三级缺级可知

a?ba?3

?a?800nm

(3)最多能看到的谱线级数sinθ~1

45

k?d??2400600?4

∴ k=0,±1,±2 共5条谱线

  • 收藏
  • 违规举报
  • 版权认领
下载文档10.00 元 加入VIP免费下载
推荐下载
本文作者:...

共分享92篇相关文档

文档简介:

大学物理习题册解答 第十四章 光的衍射、第十五章 光的偏振 1、波长为λ=589nm的单色光垂直入射到宽度为a=0.40mm的单缝上,紧贴缝后放一焦距为1.0m的凸透镜,使衍射光射到放在透镜焦平面处的屏上,求屏上: (1)第一级暗纹离中心的距离; (2)第二级明纹离中心的距离。 解:(1)asin (2)asin??axf?? ?9x??fa?xf589?10?10.4?10?(2k?1)?3?1.47?10?3m ??a?2 (k=2) ?3 x?5f?2a?3.68?10(m) 2、以波长λ=500nm的平行光,垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上,在缝后放置一个焦距f=25cm的凸透镜,则透镜焦平面处的屏幕上出现衍射条纹,试求: (1)中央明条纹的宽

× 游客快捷下载通道(下载后可以自由复制和排版)
单篇付费下载
限时特价:10 元/份 原价:20元
VIP包月下载
特价:29 元/月 原价:99元
低至 0.3 元/份 每月下载150
全站内容免费自由复制
VIP包月下载
特价:29 元/月 原价:99元
低至 0.3 元/份 每月下载150
全站内容免费自由复制
注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信:fanwen365 QQ:370150219
Copyright © 云题海 All Rights Reserved. 苏ICP备16052595号-3 网站地图 客服QQ:370150219 邮箱:370150219@qq.com