第19章 光的衍射

1、1第19章光的衍射思考題191在日常生活中，為什么聲波的衍射比光波的衍射顯著？答：因為耳朵能聽到的聲波波長在0.01717米之間，這與通常的障礙物的尺寸基本相同，故聲波的衍射很顯著.而可見光的波長在400700nm之間，遠小于通常的障礙物的尺寸，故光的衍射在通常情況下不太容易觀察到.192夫瑯禾費衍射實驗中，透鏡的作用是什么？圖1916答：夫瑯禾費衍射實驗中，透鏡的作用是把有限遠的光源成像到無窮遠，或把無窮遠處的衍射圖樣成像到有限遠處.

2、193夫瑯禾費單縫衍射實驗中，若入射的平行光束與狹縫平面不垂直（如圖1916），干涉條紋的分布將發(fā)生什么變化？答：夫瑯禾費衍射實驗中，若入射的平行光束與狹縫平面不垂直，干涉條紋在觀察屏幕上的位置將發(fā)生偏移，即中央明紋將偏離觀察屏的中心點O，但干涉花樣的形狀保持不變.194若放大鏡的放大倍數(shù)足夠高，是否能看清任何細小的物體？答：放大鏡的放大倍數(shù)足夠高，也不一定能看清任何細小的物體.因為，要看清細小物體不僅需要有一定的放大能力，還要有足夠的

3、分辨本領，才能把微小物體放大到清晰可見的程度.195為什么天文望遠鏡的物鏡直徑都很大？答：由光學儀器的分辨率，可知天文望遠鏡的分辨率與物鏡直徑D??22.11DRR??成正比.物鏡的直徑越大，分辨率越高.為分辨無限遠處的天體，天文望遠鏡的物鏡直徑都做得盡可能的大.196如何理解光柵的衍射條紋是單縫衍射和多縫干涉的總效益？答：光柵是由許多等寬的狹縫等距離地排列起來構成的，光柵衍射實際上是每個狹縫的單縫衍射光再相互干涉的結果，所以多縫干涉的

4、效果必然受到單縫衍射效果的影響，也即光柵的衍射條紋是單縫衍射和多縫干涉的總效益.3解：解：(1)已知=589nm，a=0.10mm.根據(jù)夫瑯禾費單縫衍射公式，可得一級暗紋中心?的角位置為661158910sinrad5.8910rad0.34a0.1?????????????????故衍射圖樣的一級暗紋中心出現(xiàn)在0.34?的方向上.(2)若一級暗紋中心出現(xiàn)在0.50?的方向上，即，則10.5???62158910amm6.7510mm0

5、.51803.14??????????即要使一級暗紋中心出現(xiàn)在0.50?的方向上，則縫寬應為.26.7510mm??193波長λ＝500nm的平行單色光，垂直入射到縫寬為0.25mm的單縫上，緊靠縫后放一凸透鏡，在凸透鏡的焦平面上測得第二條暗紋間距離為2x2＝2mm，求凸透鏡的焦距f為多少解：解：已知=500nm，a=0.25mm，x2=1mm.根據(jù)夫瑯禾費單縫衍射公式?affx??2sin2???可得260.251mm250mm25c

6、m2250010xaf?????????凸透鏡的焦距f為25cm.194用水銀燈發(fā)出的波長為546nm的綠色平行光垂直入射到一單縫上，緊靠縫后放一的焦距為40cm凸透鏡，在位于凸透鏡的焦平面處的觀察屏上測得二級暗紋中心至衍射圖樣中心的線距離為0.30cm.若用一波長未知的光作實驗時，測得三級暗紋中心到衍射圖樣中心的線距離為0.42cm，試求未知波長.解：解：已知=546nm，f=40cm，x2=0.30cm，x3=0.42cm.根據(jù)夫瑯