1、論文一試用楊氏雙縫實驗說明干涉與衍射區(qū)別與聯(lián)系1、試用楊氏雙縫實驗說明干涉與衍射區(qū)別與聯(lián)系(答干涉和衍射都是波的疊加，都有空間明暗不均勻現(xiàn)象，都不符合幾何光學(xué)的規(guī)律。前者是有限光束的疊加，后者是無數(shù)小元振幅的疊加；前者的疊加用求和計算，后者的疊加用積分計算。前者不討論單個不完整波面的問題，后者專門討論 單個不完整波面的傳播問題。楊氏雙縫中只討論任一個縫的光傳播是衍射，將每一 個縫看作為一個整體討論兩縫之間的疊加則是干涉。2、夫瑯和費單縫衍射裝置(如圖)做如下單項變動，衍射圖樣將怎樣變化 ？(1) 將點光源S沿X方向移動一小位移；(2)將單縫沿Z方向平移一小位移；(3)將單縫以Z軸為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過一小

2、角度；(4)增大縫寬；(5)增大透鏡，的的口徑或焦距；2(6)將透鏡L沿X方向平移一小距離；2(7)將單縫屏沿X方向平移一小位移；(8)將點光源換為平行于狹縫的理想線光源；(9)在(,)的情況下將單縫旋轉(zhuǎn)90度(答：(,)屏幕上衍射圖樣沿與，移動的反方向移動(,)衍射圖樣無變化(,)衍射圖樣同樣以，軸為轉(zhuǎn)軸向同一方向轉(zhuǎn)過同樣的角度(,)各衍射極小向中央靠攏，衍射圖樣變窄(,)增大,2的口徑，衍射圖樣的極小和極大位置不變，但屏幕上的總光能量變大，明紋更加亮，若透鏡口徑小時有接收不到的靠邊緣的衍射極大，增大透鏡口徑可以接收到；增大,2的焦距，各衍射極大向屏幕中心靠近，衍射圖樣變窄(,)衍射圖樣不變

3、(,)衍射圖樣不變(,)屏幕上，線光源上不同光源點形成的衍射圖樣的極大極小位置完全相同，它們彼此雖不相干，但疊加后會使明條紋更加明亮，條紋更加清晰(,)由于線光源上不同的光源點的衍射圖樣彼此有位移，且它們不相干，疊加后會使衍射條紋可見度下降，甚至消失(3、為何實際上不可能獲得理想平行光束，要使光束發(fā)散得少些，應(yīng)采取什么辦 法，答 衍射是光的波動性質(zhì)所決定的，光在傳播時一定會發(fā)生衍射，所以嚴(yán)格的 平行光是不存在的(要使光束發(fā)散的小一些，應(yīng)加大光束的孔徑(4、什么是光學(xué)儀器的像分辨本領(lǐng)，對理想光學(xué)系統(tǒng)成像來說，還存在分辨本領(lǐng)這個問題嗎，人眼、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的分辨本領(lǐng)各用什么量表示 ，決定于什么，答

4、 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)，就是對所形成的不同物點的衍射斑的分辨能力(對于理想光學(xué)系統(tǒng)，分辨本領(lǐng)的問題仍然存在(人眼、望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)用恰可分辨的兩物點 相對系統(tǒng)張夾角來量度，夾角越小，分辨本領(lǐng)越大 (人眼分辨本領(lǐng)由人眼的瞳孔直 徑?jīng)Q定(望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)由物鏡的孔徑?jīng)Q定(顯微鏡的分辨本領(lǐng)用恰可分辨的兩物 點的距離來量度，距離越小，分辨本領(lǐng)越大 (此分辨本領(lǐng)與所用光波的波長、物空間的折射率和成象光束的孔徑角有關(guān)（5、使用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處的物體時，看到的 像比物體小，為什么卻可以提高人眼的分辨能力呢，答 視網(wǎng)膜上像的大小和像的細(xì)節(jié)是否可分是兩個完全不同的概念，它們由不 同的參量來決定（例如用望遠(yuǎn)鏡恰可分辨

5、的兩個星體，人眼通過望遠(yuǎn)鏡觀看時，這 兩個星體在視網(wǎng)膜上的衍射光斑符合瑞利判據(jù)，但其間距比實際星體的間距要小得 多（6、從光柵分辨本領(lǐng)R=kN這個關(guān)系式來看，似乎只要任意提高衍射級次 k,則 分辨本領(lǐng)可任意提高，試加討論（答 對于一塊平面透射光柵而言，若，大，有可能所用的，級落在單縫衍射次極 大內(nèi)，致使該級次能量很小而不能使用（或發(fā)生重級不能使用（若不同的兩塊光柵， 同，要提高一則需要增大d,但d大了角色散變小，有可能使得分得開的兩譜線 因為角色散小而離得很近，不能使用（P7、如圖，相應(yīng)點，狹縫面恰女?可分成四個半波帶光線1和光線3的光程差為，光線2,P和光線4的光程差也是，為什么點的光強是極

6、小，而不是極大 ,P1234Q5a2,答:按照半波帶的分割法，每一條半波帶上任意一點與相鄰半波帶上同樣位置 的點到達(dá)點P，的光程差為，因此，這兩列波干涉相消，所以相鄰兩半波帶對點的作用完全 抵消了，P2如果縫面對應(yīng)某衍射角正好可分偶數(shù)個半波帶，則由于兩兩抵消，點為暗點，即：P,asin,2k (k,1,2,3,? ? ? )asin,k,(k,1,2,3) 得,2衍射暗條紋公式正是這樣推出的。,8、單縫夫瑯和費衍射實驗如圖，作以下操作，討論衍射條紋的變化，(1)狹縫變窄;(2)S,光源的波長增大；(3)狹縫向上作微小移動；(4)光源向上作微小移動;(5)透S,SS鏡向上作微小移動；(6)透鏡向

7、上作微小移動；LL21aLL12,SSO,ff12,f2,2答:(1)因為單縫夫瑯和費衍射條紋寬度：中央明條紋，其他明條紋x,0a,f,2所以，在保持其他條件不變時，縮小將導(dǎo)致所有的條紋都展寬，同時由于光 x,aka通量減小而造成明條紋亮度降低一一條紋對比度降低。(2)由以上公式可知，增大也會造成條紋展寬。，,(3)的移動不會影響條紋的寬度和亮度，然后，我們再來看中央明條紋的中心 位置是否S移動，因為形成中央明紋中心的是一組平行于主光軸的光波，(各波列到達(dá)會聚點的光程L2，差為0),當(dāng)往上移動，這組光波仍然匯聚在透鏡的焦點一一中央明條紋位置 不變，所以，S,的略上移，對衍射條紋無任何影響。S(

8、4)光源往上移動后經(jīng)的光是一組與主光軸成，角的平行光，因此狹縫與入射光的 SL01波陣面不重合一一作為子波源，縫上各點的初位相不一致，因此平行于主光軸的一組光會聚,f2,點是同相，所以點為衍射中央明條紋的中心，上移 h則離主光軸距離H,h,OOSf1即衍射條紋共同平移HoaLL1S2,0,SO,00H,Off12,(5)透鏡向上作微小移動，則入射狹縫的光成為向上斜入射的平行光，于是焦平面上LS1的條紋都往上平移。向上作微小移動，則的焦點往上移，則衍射條紋也往上平移。(6)透鏡LL229、用白光進(jìn)行單縫夫瑯和費衍射，可以觀察到什么現(xiàn)象，為什么，答:可以觀察到中央亮紋中心是白色的，邊緣是彩色的，紫

9、色的短波靠中心，紅色靠外緣。10、光柵衍射實驗，波長的準(zhǔn)單色平行光，垂直光柵面入射光柵常數(shù)為d的光柵，如果觀，察屏上只有級5條譜線，欲觀測到3級譜線，可以采用哪些方法，為什么，0.1,2,答:(1)增大光柵常數(shù)d(2)減小入射波波長;(3)斜入射光柵方程是對應(yīng)普通的一維光柵衍射譜線，布拉格公式是對應(yīng)2dsin,k,dsin,k,以晶體作光柵衍射譜線的，兩者有什么區(qū)別，答:(1)對于一維光柵，入射光方向確定后，主極大的位置也確定了，對晶體則 不然，晶體中離子的線度相當(dāng)于光柵的狹縫寬度，晶面間距相當(dāng)于光柵常數(shù)。因為 一塊晶體往往有多個晶面族，它們的取向和間隔均不相同，所以一束確定方向的入 射光，相對不同的晶面族有不同的掠射角，因而有多個布拉格條件。(2)在一維光柵方程中的衍射角，對于任何確定的波長，總會有一些衍射角滿 足方程的，而在布拉格公式中，角是掠射角，當(dāng)入射光方向和晶體取向確定時，它相對于 各晶面族的,掠射角也限定，如果入射光是復(fù)色光，則只有滿足布拉格條件的那些波長才會 出現(xiàn)相應(yīng)的主極大，如果入射光是單色光，則可能剛巧滿足一個或幾個晶面族的布 拉格條件，那么在相應(yīng)的方向上會出現(xiàn)主極大；也可能一個晶面