大学物理答案第17章VIP免费

17－2一单缝用波长为l1和l2的光照明，若l1的第一级衍射极小与l2的第二级衍射极小重合。问（1）这两种波长的关系如何？（2）所形成的衍射图样中是否还有其它极小重合？解：（1）单缝衍射极小条件为依题意有（2）依题意有因为，所以得所形成的衍射图样中还有其它极小重合的条件为17－3有一单缝，缝宽为0.1mm，在缝后放一焦距为50cm的汇聚透镜，用波长为546.1nm的平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处屏上中央明纹的宽度。解：单缝衍射中央明条纹的宽度为代入数据得17－4用波长为632.8nm的激光垂直照射单缝时，其夫琅禾费衍射图样第一极小与单缝法线的夹角为50，试求该缝宽。解：单缝衍射极小的条件依题意有17－5波长为20m的海面波垂直进入宽50m的港口。在港内海面上衍射波的中央波束的角宽是多少？解：单缝衍射极小条件为依题意有中央波束的角宽为17－6一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第3级明纹位置恰与波长为600nm的单色光垂直入射该缝时衍射的第2级明纹位置重合，试求该单色光的波长。1解：单缝衍射明纹条件为依题意有代入数据得17－7用肉眼观察星体时，星光通过瞳孔的衍射在视网膜上形成一个亮斑。（1）瞳孔最大直径为7.0mm，入射光波长为550nm。星体在视网膜上像的角宽度多大？（2）瞳孔到视网膜的距离为23mm。视网膜上星体的像的直径多大？（3）视网膜中央小凹（直径0.25mm）中的柱状感光细胞每平方毫米约1.5×105个。星体的像照亮了几个这样的细胞？解：（1）据爱里斑角宽公式，星体在视网膜上像的角宽度为（2）视网膜上星体的像的直径为（3）细胞数目应为个17－8在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距120cm。试问汽车离人多远的地方，眼睛恰能分辨这两盏前灯？设夜间人眼瞳孔直径为5.0mm，入射光波长为550nm.。解：17－9据说间谍卫星上的照相机能清楚识别地面上汽车的牌照号码。（1）若被识别的牌照上的字划间的距离为5cm，在160km高空的卫星上的照相机的角分辨率应多大？（2）此照相机的孔径需多大？光的波长按500nm计算。解：装置的光路如图所示。17－10一光栅每厘米刻有4000条线，计算在第二级光谱中，氢原子的a和d谱线间的角间隔（以度为单位）已知a和d谱线的波长分别为656nm和410nm，假定是正入射。解：217－11两束波长分别为450nm和750nm的单色光正入射在光栅上，它们的谱线落在焦距为1.50m的透镜的焦平面上，它们的第一级谱线之间的距离为6×10－2m，试求光栅常数为多少？解：17－12以氦放电管发出的光正入射某光栅，若测得波长为668nm的单色光衍衍射角为200，如在同一衍射角下出现了更高级次的氦谱线，波长为447nm，问光栅常数最小应为多少？解：17－13一束光线正入射到衍射光栅上，当分光计转过j角时，在视场中可看到第三级光谱内波长为440nm的条纹。问在同一角j上，可看见波长在可见光范围内的其它条纹吗？解：317－14某单色光垂直入射到一每厘米刻有6000条的光栅上，如果第一级谱线的偏角为200，试问入射光的波长如何？它的第二级谱线将在何处？解：17－15波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级明条纹分别出现在sin(=0.2处，第四级缺级，试问：（1）此光栅常数多少？（2）光栅上狭缝可能的最小宽度a多少？（3）按上述选定的d、a值，试问在光屏上可能观察到的全部级数是多少？解：17－16波长为500nm的单色光，垂直入射到光栅上，如果要求第一级谱线的衍射角为300，问光栅每毫米应刻几条线？如果单色光不纯，波长在0.5％范围内变化，则相应的衍射角变化范围Dq如何？如果光栅上下移动而保持光源不动，衍射角q有何变化？解：4Dj＝20/（3）如果光栅上下移动而保持光源不动则衍射角不发生变化。17－17波长为500nm的单色光，以300入射角斜入射到光栅上，发现原正入射时的中央明条纹的位置现在改变为第二级光谱的位置。求此光栅每毫米上共有多少条刻痕？最多能看到几级光谱？解：17－18若单色光的波长不变，试画出下列几种情况下衍射的光强度分布曲线I－sinq示意图，并标出各图横坐标标度值。（1）N=1；（2）N=2，d/a=2（画出单缝衍射中央包络线的主极大即可）（3）N=4，d/a=4（画出单缝衍射中央包络线的主极大即可）（4）N=5，d/a=3（画出单缝衍射中央包络线...