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1、光的衍射计算题光的衍射计算题 1. 在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两秏波长l1和l2，垂直入射于单缝上假如l1的第一级衍射极小与l2的第二级衍射极小相重合，试问 (1) 这两种波长之间有何关系？ (2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其他极小相重合？ 2. 波长为600 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10 mm的单缝上，观察夫琅禾费衍射图样，透镜焦距f=1.0 m，屏在透镜的焦平面处求： (1) 中央衍射明条纹的宽度D x0； (2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2 3. 在用钠光(l=589.3 nm)做光源进行的单缝夫琅禾费衍射实验中
2、，单缝宽度a=0.5 mm，透镜焦距f=700 mm求透镜焦平面上中央明条纹的宽度(1nm=10-9m) 4. 某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽a = 0.15 mm缝后放一个焦距f = 400 mm的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm，求入射光的波长 5. 用波长l=632.8 nm(1nm=109m)的平行光垂直照射单缝，缝宽a=0.15 mm，缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上，测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7 mm，求此透镜的焦距 6. (1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，l1=400 nm，l2
3、=760 nm (1 nm=10-9 m)已知单缝宽度a=1.010-2 cm，透镜焦距f=50 cm求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离 (2) 若用光栅常数d=1.010-3 cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离 7. 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，l1=440 nm，l2=660 nm (1 nm -9= 10 m)实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角j=60的方向上求此光栅的光栅常数d 8. 一束具有两种波长l1和l2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长l1的第三级主极大衍射角和l2的第四级主极大衍射
4、角均为30已知l1=560 nm (1 nm= 10-9 m)，试求: (1) 光栅常数ab (2) 波长l2 -99. 用含有两种波长l=600 nm和l=500 nm (1 nm=10 m)的复色光垂直入射到每毫米有200 条刻痕的光栅上，光栅后面置一焦距为f=50 cm的凸透镜，在透镜焦平面处置一屏幕，求以上两种波长光的第一级谱线的间距Dx 10. 以波长400 nm760 nm (1 nm10-9 m)的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，求第二级光谱被重叠的波长范围 11. 氦放电管发出的光垂直照射到某光栅上，测得波长l1=0.668 mm的谱线的衍射角为
5、 j=20如果在同样j角处出现波长l2=0.447 mm的更高级次的谱线，那么光栅常数最小是多少？ 12. 用钠光(l=589.3 nm)垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为60 (1) 若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30，求后一光源发光的波长 (2) 若以白光(400 nm760 nm) 照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角 (1 nm= 10-9 m) 13.某种单色光垂直入射到每厘米有8000条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为 30那么入射光的波长是多少？能不能观察到第二级谱线？ 14. 用波长为589.3 nm (1 nm = 10-9 m)的钠黄光垂直入射在每
6、毫米有500 条缝的光栅上，求第一级主极大的衍射角. 15. 一块每毫米500条缝的光栅，用钠黄光正入射，观察衍射光谱钠黄光包含两条谱线，其波长分别为589.6 nm和589.0 nm(1nm=109m)求在第二级光谱中这两条谱线互相分离的角度 16.波长范围在450650 nm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，屏上第二级光谱各色光在屏上所占范围的宽度为35.1 cm求透镜-9的焦距f (1 nm=10 m) 17.设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光的光谱线 (1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km是 多少？ (2)当光线以30的入射角斜入 是多少？ (1nm=10-9m) 射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km18. 一双缝，缝距d=0.40 mm，两缝宽度都是a=0.080 mm，用波长为l=480 nm (1 nm = 10 m) 的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距f =2.0 m的透镜求： (1) 在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉条纹的间距l； (2) 在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目N和相应的级数 -9
