光学之复习总结与习题.ppt

惠更斯菲涅耳原理,惠更斯原理-波在媒质中传播到的各点，都可看成新的子波源。,菲涅耳原理-波传播到某一点的光强为各个子波在观察点的相干叠加。,掌握,光的衍射小结,干涉相消（暗纹）,干涉加强（明纹）,中央明纹中心,一.单缝夫琅禾费衍射,掌握,例1.在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，S 为单缝，L 为透镜，C 放在 L 的焦平面处的屏幕。当把单缝 S垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样。, C ,(A)向上平移； (B) 向下平移； (C)不动； (D)条纹间距变大。,( A ) .,( B ) /2.,( C ) 3 /2.,( D ) 2 .,例2.一束波长为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BC 的长度为, A ,问题3.如图， 用单色光照射狭缝， LBP-LAP=2狭缝可分为几个半波带，P是明条纹、暗条纹？ LBP-LAP=1.5又如何？,二.衍射光栅,明纹,1、最大衍射级次,2、明纹坐标值,掌握,若,3、缺级条件,4、光栅重叠,单缝衍射减弱条件:,光栅衍射加强条件：,则：k级光栅明纹缺级,若：,掌握,1.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数 d 为下列那种情况时 (b 代表每条缝的宽度) 2 、4 、6 级的主极大均不出现？,A ,(A)d= 2b (B) d= 3b (C) d= 4b (D) d= 6b,（1）光栅上相邻两缝的间距;,2、一波长为6000埃的单色光垂直入射在光栅上，第二级明条纹出现在 处,第四级缺级,求：,（3）该光栅能呈现的全部主极大级数.,（2）光栅上狭缝的最小宽度;,3.一衍射光栅，每厘米有 200 条透光缝，每条透光缝宽为 b = 210-3 cm ，在光栅后放一焦距 f =1 m 的凸透镜，现以600nm 的单色平行光垂直照射光栅。 求：（1）透光缝b 的单缝衍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？,4.以氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上，在衍射角 =41 的方向上看到1=656.2nm 和 2=410.1nm 的谱线相重合，求光栅常数最小是多少？,解：,取,即让1 的第5级即与2 的第8级相重合,解:(1)由题意 l1 的 k 级与 l2 的 (k+1) 级谱线相重合，所以,5.用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上, l1 =600 nm ,发现 l2=400nm距中央明纹 5 cm 处 l1 光的第 k 级主极大和 l2 光的第 (k+1) 级主极大相重合,放置在光栅与屏之间的透镜的焦距 f =50 cm ,试问: (1)上述 k =? (2)光栅常数 d =?,（2）因 x/f 很小，,6.波长范围在 450 650nm 之间的复色平行光垂直照射在每厘米有 5000 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色光在屏上所占范围的宽度为 35.1cm。求透镜的焦距 f。(1nm=10-9 m),解：,设1=450nm, 2=650nm, 则据光栅方程， 1 和 2 的第 2 级谱线有,据上式得：,第2级光谱的宽度,透镜的焦距,( A ) .,( B ) /2.,( C ) 3 /2.,( D ) 2 .,7.一束波长为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 BC 的长度为, A ,8.在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，S 为单缝，L 为透镜，C 放在 L 的焦平面处的屏幕。当把单缝 S垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样。, C ,(A)向上平移； (B) 向下平移； (C)不动； (D)条纹间距变大。,9.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 上所在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 ,10.某元素的特征光谱中含有波长分别为 l1 = 450 nm 和 l2 = 750 nm (1nm=10-9m)的光