题目
在圆孔衍射实验中,关于光源、圆孔和观察屏之间的关系,下列说法错误的是:A. 保持圆孔直径和观察屏位置不变,更换波长更长的光.源,中央亮斑的直径会减小。B. 光源的相干性越好,观察到的衍射图样越清晰。C. 观察屏距离圆孔越远,衍射图样的细节越容易被观察.到,但中央亮斑的相对大小基本不变。D. 增大圆孔直径,中央亮斑(艾里斑)的直径会增大,.但衍射现象相对减弱。
在圆孔衍射实验中,关于光源、圆孔和观察屏之间的关系,下列说法错误的是:
A. 保持圆孔直径和观察屏位置不变,更换波长更长的光.源,中央亮斑的直径会减小。
B. 光源的相干性越好,观察到的衍射图样越清晰。
C. 观察屏距离圆孔越远,衍射图样的细节越容易被观察.到,但中央亮斑的相对大小基本不变。
D. 增大圆孔直径,中央亮斑(艾里斑)的直径会增大,.但衍射现象相对减弱。
题目解答
答案
A. 保持圆孔直径和观察屏位置不变,更换波长更长的光.源,中央亮斑的直径会减小。
解析
步骤 1:分析选项A
在圆孔衍射实验中,中央亮斑的直径与光的波长成正比,与圆孔直径成反比,与观察屏到圆孔的距离成正比。因此,如果保持圆孔直径和观察屏位置不变,更换波长更长的光源,中央亮斑的直径会增大,而不是减小。
步骤 2:分析选项B
光源的相干性越好,意味着光源发出的光波的相位差越小,这样在观察屏上形成的干涉条纹就越清晰,衍射图样也就越清晰。
步骤 3:分析选项C
观察屏距离圆孔越远,衍射图样的细节越容易被观察到,这是因为衍射图样在观察屏上的扩展程度与观察屏到圆孔的距离成正比。但是,中央亮斑的相对大小基本不变,因为中央亮斑的直径主要由圆孔直径和光的波长决定,与观察屏到圆孔的距离无关。
步骤 4:分析选项D
增大圆孔直径,中央亮斑(艾里斑)的直径会减小,而不是增大。这是因为中央亮斑的直径与圆孔直径成反比。同时,衍射现象相对减弱,因为衍射现象的强度与圆孔直径的平方成反比。
在圆孔衍射实验中,中央亮斑的直径与光的波长成正比,与圆孔直径成反比,与观察屏到圆孔的距离成正比。因此,如果保持圆孔直径和观察屏位置不变,更换波长更长的光源,中央亮斑的直径会增大,而不是减小。
步骤 2:分析选项B
光源的相干性越好,意味着光源发出的光波的相位差越小,这样在观察屏上形成的干涉条纹就越清晰,衍射图样也就越清晰。
步骤 3:分析选项C
观察屏距离圆孔越远,衍射图样的细节越容易被观察到,这是因为衍射图样在观察屏上的扩展程度与观察屏到圆孔的距离成正比。但是,中央亮斑的相对大小基本不变,因为中央亮斑的直径主要由圆孔直径和光的波长决定,与观察屏到圆孔的距离无关。
步骤 4:分析选项D
增大圆孔直径,中央亮斑(艾里斑)的直径会减小,而不是增大。这是因为中央亮斑的直径与圆孔直径成反比。同时,衍射现象相对减弱,因为衍射现象的强度与圆孔直径的平方成反比。