内容发布更新时间 : 2024/12/22 16:22:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
4 平均波长λ＝600nm的平面波垂直照明矩形光栅，光栅缝宽a=0.8mm，栅距d=2.4mm，在透镜后焦面
观察，要能在第二级谱线上分辨0.02nm的波长差，光栅宽度L至少为（ C ）
A . 12mm； B . 15mm； C . 36mm； D . 24mm
5 在均匀平面波垂直入射的芙琅和费多缝衍射中，相邻缝的衍射图样（ A）。
A. 相同； B. 相似， 但空间位置不同； C. 相似，但空间位置平移缝距d； D. 强弱互补
6 夫朗和费衍射图样是一簇椭圆，长轴在y轴方向，衍射屏的通光孔为 C 。
A．圆 B．窄缝 C．椭圆，长轴在x方向 D．椭圆，长轴在y方向.
7 使夫琅和费矩孔衍射装置中的矩孔在其自身面内平移，则衍射图样 A 。
A．不变 B．同向平移 C．反向平移 D．旋转
8 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为a＝4? 的单缝上，对应于衍射角
为30?的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 B 。 A. 2个 C.6个
B. 4个
D. 8个
9 多缝夫琅和费衍射中，其它条件不变，缝数增加时，衍射条纹 A 。
A．变亮 B．变暗 C．亮度不变 D．变宽
10 在均匀平面波垂直入射的夫琅和费多缝衍射中，相邻缝在观察屏上同一点的衍射场 C 。
A 振幅、相位都相同 B 振幅、相位都不相同 C 振幅相同、相位不相同 D 振幅不相同、相位相同
11 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹
C 。
A 间距变大 B间距变小 C 不发生变化
D 间距不变，但明暗条纹的位置交替变化
单缝L屏幕?12 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变宽，
同时使单缝沿 y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将 C 。
A 变窄，同时向上移 B 变窄，同时向下移 C 变窄，不移动 D 变宽，同时向上移
f?aL13 一宇航员在160 km的高空恰好能分辨地面上发射波长为550 nm的两
个点光源，假定宇航员的瞳孔直径为5.0 mm，则此两点光源的间距为 A 。 A 21.5 m C 31.0 m
B 10.5 m
D 42.0 m
yf14 地球与月球相距3.8×105 km，用口径为1m 的天文望远镜（取光波长? = 550 nm）能分辨月球表面两
点的最小距离约为 C 。 A 96 m B 128 m
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C 255 m D510 m
15 光栅刻痕密度不变，入射光束与光栅的相对方向不变，且全投射在光栅面内。如果光束横截面面积减
小，光栅的分辨能力会 A 。
A．降低 B．升高 C．=0 D．不变
16 波长为0.5 μm的光波正入射到每毫米600线的平面光栅，所能观察到的衍射条纹的最高级次为
B 。
A 2 B 3
C 4 D 5
17 闪耀光栅主闪耀波长为12?m，对它不呈现闪耀的波长是 C 。
A．2?m B．3?m C．5?m D．6?m
18 0.6328?m He-Ne激光器输出腔面直径约0.8 mm，其输出激光束的最小夹角约 A 。
A．1 mrad B．0.1 mrad C．10 μrad D．1 μrad
19 光栅常数d增加时（其它条件不变），则 D 。
A．自由光谱范围增大 B．色散能力增大 C．分辨能力增强 D．分辨能力不变
20 闪耀光栅中，使刻槽面与光栅面成一夹角，目的是使 A 。
A．干涉零级与衍射零级在空间分开 B．干涉零级与衍射零级在空间重合。 C．条纹变宽 D．自由光谱范围增大
21 如下图所示，由入缝A进入的白光经光栅衍射分光后由出缝B射出。现保持入缝、出缝的位置不变，
使光栅绕C轴按顺时针方向旋转时，同级衍射光由出缝B射出的光 C 。
A 呈紫色 B 呈红色 C 由紫转红 D 由红转紫
22 费涅耳圆屏衍射中，如果圆屏直径有限大，则其中垂线上考察点 B 。
A．总呈暗斑 B．总呈亮斑 C．可亮也可能暗 D．时暗时亮
23 若一个菲涅尔波带片只将前5个偶数半波带挡住，其余地方都放开，则中心轴上相应衍射场点的光强
与自由传播时此处光强之比为 D 。 A 10 C 100
B 11 D 121
24 一个波带片的孔径内有10个半波带，让其中的5个奇数带通光， 5个偶数带被挡住，则中心轴上相
应衍射场点的光强为自由传播时此处光强的 D 倍。 A 5 B 10 C 20 D 100
25 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为a＝4? 的单缝上，对应于衍射角
为30?的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 。 A. 2个 B. 4个 C.6个 D. 8个
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26 在均匀平面波垂直入射的芙琅和费多缝衍射中，相邻缝的衍射图样 。
A. 相同 B. 相似， 但空间位置不同 C. 相似，但空间位置平移缝距d D. 强弱互补
27 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为a＝4? 的单缝上，对应于衍射角
为30?的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 B 。
A. 2个
B. 4个
C.6个
D. 8个
28 闪耀光栅中，使刻槽面与光栅面成?角，目的是使 A 。
A．干涉零级与衍射零级在空间分开 B．干涉零级与衍射零级在空间重合。 C．条纹变宽 D．自由光谱范围增大
29 在均匀平面波垂直入射的芙琅和费多缝衍射中，相邻缝的衍射图样 A 。
A. 相同 B. 相似， 但空间位置不同 C. 相似，但空间位置平移缝距d D. 强弱互补
三. 名词解释
1 夫朗和菲衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者均为无限远时的衍射称为
菲涅耳衍射。
2 菲涅耳衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者至少有一个是有限的衍射称
为菲涅耳衍射。（没答至少扣一分）
3 惠更斯——菲涅耳原理：任一时刻，波前上的每一点都可看成是新的子波波源，下一时刻的波前就是
这些子波的公切面（包络面）。(1分)后来，菲涅耳考虑到惠更斯原理中诸子波既然来自同一波前，它们必定是相干的，因此求出诸子波的干涉效应，也就得出新波前的强度分布了，所以一般把惠更斯原理加干涉原理称为惠更斯——菲涅耳原理。(1分)
4 光栅的色分辨本领：指可分辨两个波长差很小的谱线的能力。A??(??)min?mN，其中，
(??)min为光栅能分辨的最小波长差；m为级次；N为光栅总缝数（光栅总线对数）。
5 自由光谱范围：F-P干涉仪或标准具能分辨的最大波长差，用????S.R表示。
6 衍射光栅：能对入射光波的振幅或相位进行空间周期性调制，或对振幅和相位同时进行空间周期性调
制的光学元件称为衍射光栅。
7 线 色 散：把波长相差0.1nm的两条谱线分开的线距离。 8 角 色 散：把波长相差0.1nm的两条谱线分开的角距离。
9 光学成像系统的分辨率：是指它能分辨开两个靠近的点物或物体细节的能力。 10 瑞利判据：（注：考试时答哪个都对）
定义一：一个点物衍射图样的中央极大与近旁另一点物衍射图样的第一极小重合，作为光学系统的分辨极限，认为此时系统恰好可以分辨开两个点物，称此分辨标准为瑞利判据。
定义二：两个波长的亮条纹只有当它们合强度曲线中央极小值低于两边极大值的0.81时才能被分辨开。
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11 衍 射：通俗的讲，衍射就是当入射光波面受到限制后，将会背离原来的几何传播路径，并呈现光
强不均匀分布的现象。
12 缺级现象：当干涉因子的某级主极大值刚好与衍射因子的某级极小值重合，这些主极大值就被调制为
零，对应级次的主极大就消失了，这种现象就是缺级。
四. 简答题
1 干涉与衍射的联系与区别
联系：都是波相干叠加的结果，在本质上是相同的
区别：干涉现象是离散相干光波的叠加，而衍射现象则是连续分布的相干次波的叠加。
2 从干涉的观点，说明普通透镜成像与波带片成像的异同点：
答：相同点：都有聚集光束和成像的功能
相异点：透镜成像是等光程的相干加强叠加的结果，而波带片成像 是光程差为波长整数倍的相干加强叠加的结果。
3 解释闪耀光栅衍射效率高的原因？
答：闪耀光栅通过在单元平面与光栅平面间引入夹角，使单元衍射中央主极大出现在缝间干涉某一有分光能力的非零级主极大的位置上，并通过衍射单元宽度与光栅周期常数相等使其它缝间干涉主极大出现缺级，这样衍射光能量几乎全部集中到“闪耀”的主极大上，使衍射效率大为提高。
4 为什么电子显微镜的分辨本领比光学显微镜分辨本领的高？
答：因为δy=0.61λ/nsinu，提高显微镜分辨本领的途径是增大数值孔径和减小入射光波波长。因为电子的波长比光波波长短得多，所以电子显微镜的分辨本领比光学显微镜的分辨本领高。
5 如何提高光学显微镜的分辨本领？
答：提高显微镜分辨本领的途径有两种：（1）增大物镜的数值孔径；（2）减小波长，即使用短波长的光来照明。增大数值孔径的方法包括：（1）减小物镜的焦距，使孔径角增大；(2) 用油浸物镜以增大物方折射率。
6 菲涅尔圆孔衍射图样的中心可能是亮的，也可能是暗的， 而夫琅禾费圆孔衍射图样的中心总是亮的。
这是为什么？
答：菲涅尔圆孔衍射图样中心的亮度与圆孔对该点包含的波带数有关，对于一定的圆孔大小和光波波长，波带数取决于衍射图样中心点到圆孔的距离，因而，随着距离的不同，衍射图样中心点出现明暗交替变化。而夫琅禾费圆孔衍射中，中心点总是圆孔上各子波的等光程相干叠加，其结果中心点总是亮的。.
7 菲涅尔波带片的工作原理。
答：菲涅尔波带片的作用原理是对菲涅尔半波带法的成功应用，即设计一个特殊的光阑，使其将所有的偶数带（或奇数带）遮挡住，而只让奇数带（偶数带）的子波通过，于是所有透光波带的子波焦点或像点处同相位相干叠加，焦点或像点处可获得可很大的光强，实现聚光或成像作用。
8 与平面透射光栅相比较，闪耀光栅的主要特点是什么？
答：光栅主要用作分光元件，平面透射光栅的缺点是没有色散的零级主极大占去了入射能量中的大部分，而实际使用的非零级光谱却只占很少一部分能量，其强度很弱；（3分）而闪耀光栅则能够通过控制刻槽面与光栅面之间的夹角（闪耀角）把入射光的能量集中分配到所要利用的某一级光谱上去。（3分）
9 菲涅耳圆孔衍射（R→∞,r0有限）当r0连续变化时，观察屏上轴上点的光强如何变化？为什么？（R，
光源到孔间距；r0观察点到孔间距）(5分) 解：?开孔半径?N2Rro?N?R?ro?N2R?ro ∴N???Rro(1分) ∴当R→∞时，
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