ДИФРАКЦИЯ СВЕТА. Вопросы для программированного контроля

Министерство образования Российской Федерации
ГОУ Уральский государственный технический университет-УПИ
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике для студентов всех форм обучения всех специальностей.
Екатеринбург 2004
УДК 535(076.8)
Составитель А.В. Сабирзянов
Научный редактор проф., д-р хим. наук Е.С. Левин
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА: Вопросы для программированного контроля
по физике./ А.В. Сабирзянов. Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2004.
42 с.
Методическая разработка состоит из 20 вариантов по 6 вопросов в каждом. Вопросы составлены в соответствии с программой
курса физики.
Подготовлено кафедрой физики
Рукопись редактирована и подготовлена к изданию
с помощью электронных настольных издательских систем
в Региональном Центре Новых Информационных Технологий
УГТУ-УПИ
Подписано в печать
Бумага типографская
Уч.-изд.л. 1,7
20.11.2004
Плоская печать
Тираж 100
Формат 60х84х1/16
Усл.п.л. 2,2
Цена «С»
 ГОУ Уральский государственный
технический университет-УПИ, 2004.
ДИФРАКИЯ СВЕТА
2
Вопросы для программированного контроля по физике
1.1. На какие вопросы о дифракции света вы ответите "да"?
Укажите сумму их номеров.
Верно ли, что при дифракции света происходит...
1…перераспределение энергии световой волны?
2...интерференция дифрагирующих волн?
4...изменение частоты световой волны?
8...изменение направления распространения световой волны?
1.2. Между точечным источником света S и точкой наблюдения Р
поставлен экран с круглым отверстием. На рисунке: S - точечный
источник света, Р - точка наблюдения, Э - экран с отверстием. С какими утверждениями Вы согласны? Укажите сумму их номеров.
1 В точке наблюдения Р всегда будет свет, независимо от расстояния
S
Р
между экраном и точкой Р.
2 Число открытых зон Френеля заЭ
висит от расстояния между экраном
и точкой наблюдения.
4 Если отверстие открывает нечетное число зон Френеля, в точке
наблюдения Р будет свет.
8 Число открытых зон Френеля зависит от длины световой волны.
1.3. Параллельный пучок света падает нормально на маленький непрозрачный диск, расположенный на некотором расстоянии от
экрана.
Верно ли, что ...
1...весь экран равномерно освещен?
2...на экране видна тень диска в виде маленького темного пятна?
4...в центре экрана всегда будет светлое пятно, независимо от расстояния между диском и экраном?
8...в центре экрана всегда будет темное пятно, независимо от расстояния между диском и экраном?
На какой вопрос Вы ответили "да"?
1.4. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет с длиной волны 1.
Как изменится дифракционная картина, если на эту решетку
направлен свет с меньшей длиной волны 2  1?
1. Положение нулевого максимума не изменится.
2. Углы между направлениями дифрагирующих волн на соседние
главные максимумы увеличатся.
4. Угол дифракции для каждого главного дифракционного максимума уменьшится.
3
8. Общее число главных максимумов уменьшится.
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1.5. На узкую щель шириной A=0,03 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны =420 мм. Под углом =3,80
наблюдается минимум света порядка m.
Определите порядок дифракционного минимума m и число зон
Френеля z на ширине щели.
Укажите сумму номеров ответов.
1. m = 4
4. z = 8
2. m = 6
8. z = 9
3. m = 8
12. z = 12
1.6. На грань кристалла падает немонохроматическое рентгеновское
излучение. Кристалл вращается вокруг оси О, перпендикулярной
плоскости рисунка (см. рисунок).
Какие утверждения Вы считаете
правильными? Укажите сумму
их номеров.
2
2
1
1
О
Экран
1 При вращении кристалла выполняется условие дифракционного
максимума для всех длин волн, содержащихся в падающем излучении.
2 Большим углам скольжения  в спектре первого порядка соответствует максимум для волн с большей длиной.
4 При увеличении угла скольжения  в спектре первого порядка
наблюдается максимум для волн с меньшей длиной волны.
8 Число дифракционных максимумов зависит от угла скольжения .
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
4
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
2.1. На какие вопросы о дифракции света Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров.
Можно ли утверждать, что...
1...дифракцию света можно объяснить с помощью принципа Гюйгенса-Френеля?
2...дифракция света отличается от преломления света на границе
раздела сред?
4...рассеяние света в неоднородных средах (например, в мутной среде) не является дифракцией света?
8...дифракция света всегда сопровождается интерференцией световых волн?
2.2. Сферическая световая волна распространяется от точечного источника света S и падает на круглое отверстие в непрозрачном
экране. Точка наблюдения Р находится за экраном на прямой, проходящей через источник S и центр отверстия (см. рисунок).
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
S
Р
1. Число зон Френеля, укладывающихся в отверстии, возрастаЭкран
ет при приближении точки Р к
отверстию.
2 В точке Р интенсивность света отлична от нуля, если в отверстии
укладывается нечетное число зон Френеля.
4 В точке Р интенсивность света близка к нулю, если в отверстии
укладывается четное число зон Френеля.
8 Число зон Френеля, укладывающихся в отверстии, не зависит от
расстояния между экраном и точкой Р.
2.3. На пути сферической световой волны поставлена зонная пластинка, которая перекрывает свет от нечетных зон Френеля (на рисунке): S - точечный источник света, З.П. - зонная пластинка, Р точка наблюдения).
Согласны ли Вы, что результирующая
амплитуда волн, прошедших через
зонную пластинку, в точке наблюдения
S
Р
Р по сравнению с полностью открытым
фронтом волны...
1...будет равна нулю?
З.П.
4...уменьшится?
2...не изменится?
5
8...резко возрастет?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответите "нет".
2.4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. От каких из приведенных величин зависит угол дифракции?
Укажите сумму их номеров.
1 Длина световой волны.
2 Интенсивность световой волны.
4 Период дифракционной решетки.
8. Номер главного дифракционного максимума.
2.5. На узкую щель шириной a=0,02 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны =700 нм. Определите угол дифракции, соответствующий минимуму второго порядка и ширину b
одной зоны Френеля. Укажите сумму ответов.
1. 2 = 20
4 b = 3 мкм.
0
2. 2 = 3
8. b = 5 мкм.
0
3. 2 = 4
12. b = 8 мкм.
2.6. На грань кристалла падает параллельный пучок сплошного
рентгеновского излучения. Кристалл поворачивается вокруг оси О,
перпендикулярной к плоскости рисунка. Рассеянное излучение регистрируется на фотопленке. Какая точка спектра первого порядка
соответствует наименьшей длине волны?
Кристалл

О
Фотопленка
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
6
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
3.1. На какие вопросы о дифракции света Вы ответите "нет"? Можно
ли утверждать, что...
1...интенсивность дифрагирующих волн различна?
2...при дифракции происходит изменение направления распространения световой волны?
4…при дифракции происходит пространственное разделение световых волн по их длинам?
8...явление дифракции не связано с интерференцией световых волн?
3.2. На полностью открытом фронте сферической световой волны
"вырезаны" кольцевые зоны Френеля. На рисунке: S - точечный источник света, Ф - фронт световой волны, Р - точка наблюдения.
Укажите сумму номеров утверждений, которые Вы считаете верными.
1. Радиусы зон Френеля зависят от номера зоны.
S
Р
2. Площади всех зон Френеля одинаковы и не зависят от номера зоны.
Ф
4. Площадь зоны Френеля зависит от
номера зоны.
8. Число зон Френеля, "вырезанных" на фронте волны, зависит от
длины световой волны.
3.3. Параллельный пучок света падает нормально на маленький непрозрачный диск, расположенный на некотором расстоянии от
экрана. Диск закрывает часть кольцевых зон Френеля, "вырезанных"
на плоском фронте световой волны. Верно ли, что...
1...число закрытых диском зон Френеля зависит от расстояния между диском и экраном?
2…если диск закрывает четное число зон Френеля, в центре экрана
будет темное пятно?
4...на экране видны концентрические светлые и темные кольца, в
центре которых находится светлое пятно?
8...радиусы зон Френеля зависят от длины волны?
Укажите номер вопроса, на который Вы ответите "нет".
3.4. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет. Зависит ли число главных максимумов от…
1...числа щелей на единице длины решетки?
2...общего числа щелей в решетке?
4...линейных размеров решетки?
8...длины световой волны?
7
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
3.5. На дифракционную решетку, содержащую N=300 штрихов на
1мм, падает нормально монохроматический свет. Зрительная труба
спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее повернули на
угол =440. Определите длину волны  монохроматического света
и наибольший порядок mmax, который наблюдается с помощью этой
решетки. Укажите сумму номеров ответов.
1.  = 614 нм.
4. mmax = 6
2.  = 517 нм.
8. mmax = 8
3.  = 416 нм.
12. mmax = 7
3.6. На грань кристалла с известным межплоскостным расстоянием
d падает монохроматическая рентгеновская волна. Верно ли, что
дифракционные максимумы рентгеновских лучей наблюдается
только...
1...в тех направлениях отраженных лучей, для которых выполняется
условие Вульфа-Бреггов?
2...при определенной длине волны, независимо от угла скольжения
?
4...при определенных углах падения рентгеновских лучей на кристалл?
8...при условии, что длина волны по порядку величины не превышает удвоенного периода решетки?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
8
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
4.1. Верно ли, что...
1...явление дифракции не зависит от длины волны?
2...при дифракции происходит изменение длины световой волны?
4...при дифракции сохраняется прямолинейность распространения
свет?
8...при дифракции происходит пространственное перераспределение
энергии световой волны?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "нет".
4.2. Перед сферической световой волной поставили непрозрачный
экран с круглым отверстием. Как изменится интенсивность света в
точке наблюдения против отверстия по сравнению с полностью открытым фронтом волны?
1. Всегда будет меньше.
2. Уменьшится, если открыты две первые зоны Френеля.
4. Возрастет, если закрыты все зоны Френеля, кроме первой.
8. Уменьшится, если перекрыты все начатые зоны Френеля.
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
4.3. Параллельный пучок света падает перпендикулярно на тонкую
прямую проволоку, находящуюся на некотором расстоянии перед
экраном. Какое утверждение о дифракционной картине Вы считаете
правильным?
1. На экране видна тень от проволоки в виде широкой темной полосы.
2. Весь экран равномерно освещен светом.
4. На экране видны чередующиеся светлые и темные полосы, параллельные проволоке, в центре которых расположена темная полоса.
8. На экране видны чередующиеся светлые и темные полосы, параллельные проволоке, в центре которых расположена светлая полоса.
4.4. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Зависит ли число главных дифракционных максимумов
от...
1...постоянной решетки?
2...линейных размеров решетки?
4...длины световой волны?
8...интенсивности световой волны?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
4.5. На узкую щель шириной a=0,05 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны =600 нм. Под углом дифракции
=30 наблюдается максимум света порядка m. Определите порядок
9
дифракционного максимума m и ширину b одной зоны Френеля.
Ответ запишите как сумму соответствующих номеров для m и b.
1. m = 2
4. b = 5 56 мкм.
2. m = 4
8. b = 7,24 мкм.
3. m = 6
12. b = 3,27 мкм.
4.6. Рентгеновский луч с длиной волны =0,1 нм падает на грань
кристалла. При этом удается наблюдать общее число n=6 дифракционных максимумов. Чему равно расстояние d между атомными
плоскостями, параллельными грани кристалла?
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
10
ДИФРАЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
5.1. На какие вопросы о дифракции света Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров.
Согласны ли Вы, что ...
1...дифракция света сопровождается интерференцией световых
волн?
2...при дифракции света происходит пространственное перераспределение энергии световой волны?
4...форма фронта световой волны при дифракции сохраняется неизменной?
8...интенсивность света в точке наблюдения зависит от угла дифракции?
5.2. На протяженную непрозрачную преграду с круглым отверстием
падает нормально параллельный пучок света. На некотором расстоянии r0 от центра отверстия помещен экран.
Можно ли утверждать, что ...
1...независимо от расстояния r0 в центре
r0
экрана всегда будет светлое пятно?
2...в зависимости от расстояния r0 в центре
Э экрана может быть светлое или темное пятно?
4...число зон Френеля, укладывающихся в
отверстии, не зависит от расстояния r0?
8...число зон Френеля, укладывающихся в отверстии, зависит от
длины световой волны?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да"?
5.3. На пути сферической световой
волны поставлена зонная пластинка,
S
Р
которая перекрывает свет от четных
зон Френеля (на рисунке: S - точечный источник света, З.П. - зонная
пластинка, Р - точка наблюдения).
З.П.
Как изменится интенсивность света в точке наблюдения З по сравнению с полностью открытым фронтом волны?
1. Уменьшится.
4. Возрастет.
2. Не изменится
8. Станет равной нулю.
Какое утверждение Вы считаете верным?
11
5.4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. Как изменится дифракционная картина при увеличении периода решетки?
1. Увеличится число главных максимумов.
2. Уменьшится угол дифракции для каждого главного максимума,
кроме нулевого.
4. Уменьшатся углы между соседними главными максимумами.
8. Число щелей на единице длины решетки не изменится.
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
5.5. Дифракционная решетка освещается светом от натриевой лампы. При вычислении наибольшего порядка mmax для желтой линии
(ж=589 нм) получено значение m=2,8.
Определите период d дифракционной решетки и угол  дифракции
для этой линии.
Укажите сумму номеров ответов.
1. d = 1650 нм.
4.  = 23,840
2. d = 830 нм
8.  = 45,560
3. d = 1200 нм
12.  = 56, 170
5.6. На грань кристалла с межплоскостным расстоянием d=0,2 нм
падает рентгеновский луч с длиной волны =0,12 нм. Сколько всего
дифракционных максимумов можно наблюдать при данных условиях?
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
12
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
6.1. Какие из перечисленных явлений характерны для дифракции
света? Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. Огибание световой волной краев непрозрачной преграды.
2. Пространственное разделение световых волн по их длинам.
4. Изменение длины монохроматической световой волны.
8. Пространственное перераспределение интенсивности световой
волны.
6.2. На полностью открытом фронте сферической световой волны
вырезаны кольцевые зоны Френеля. На рисунке: S - точечный фронт
волны, Р - точка наблюдения, Ф - фронт световой волны.
Можно ли утверждать, что...
1...радиусы зон Френеля зависят от длины
S
Р
световой волны?
2...число зон Френеля не зависит от длины
Ф
световой волны?
4...число зон Френеля зависит от расстояния между фронтом Ф волны и точкой наблюдения Р?
8...число зон Френеля не зависит от расстояния между источником
света S и точкой наблюдения Р?
На какие вопросы Вы ответили "нет"? Укажите сумму их номеров.
6.3. На пути сферической световой волны поставлена зонная пластинка, которая перекрывает свет от нечетных зон Френеля (на рисунке: S - точечный источник света, З.П. - зонная пластинка, Р - точка наблюдения). Как изменится интенсивность света в точке наблюдения Р по сравнению с полностью открытым фронтом волны?
1. Станет раной нулю.
2. Не изменится
4. Сильно уменьшится.
S
Р
8. Значительно возрастет.
Какое утверждение Вы считаете правильным?
З.П.
6.4. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. Интенсивность света в главных дифракционных максимумах зависит от общего числа щелей в дифракционной решетке.
2. Интенсивность света во всех главных дифракционных максимумах одинакова.
13
4. Интенсивность света в центральном максимуме является
наибольшей.
8. Интенсивность света в главных дифракционных максимумах зависит от длины волны.
6.5. Дифракционная решетка шириной l=12 мм содержит 4800
штрихов. Определить число главных максимумов n, наблюдаемых в
спектре дифракционной решетки для длины волны =580 нм и угол,
соответствующий последнему максимуму. Укажите сумму номеров
ответов.
1. n = 7.
4. max = 480.
2. n = 9.
8. max = 680.
3. n = 11.
12. max = 720.
6.6. Параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения с длиной волны =0,3 нм падает на грань кристалла. Угол
между падающим и отраженным от кристалла лучами равен =1200.
При этом наблюдается максимум второго порядка. Расстояние между атомными плоскостями, параллельными грани кристалла, равно
d. Максимум какого наибольшего порядка можно наблюдать на
этом кристалле?
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
14
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
7.1. Какие из перечисленных явлений наблюдаются при дифракции
света?
1. Разложение белого света в спектр.
2. Изменение направления распространения световой волны на границе непрозрачных преград.
4. Изменение частоты световой волны.
8. Интерференция дифрагирующих волн.
С каким утверждением Вы не согласны?
7.2. Какие утверждения о радиусах зон Френеля "вырезанных" на
фронте сферической волны относительно точки наблюдения Р Вы
считаете правильными? На рисунке: S - точечный источник света, Ф
- фронт волны, Р - точка наблюдения. Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. Радиусы зон Френеля зависят от расстояния между фронтом волны Ф и точкой
S
Р
наблюдения Р.
2. Радиусы зон Френеля зависят от длины
Ф
световой волны.
4. Радиусы зон Френеля не зависят от длины световой волны.
8. Радиусы зон Френеля зависят от расстояния между источником
света S и точкой наблюдения Р.
7.3. На пути сферической волны поставили зонную пластинку, которая перекрывает свет отчетных зон Френеля (На рисунке: S - точечный источник света, З.П. - зонная пластинка, Р - точка наблюдения).
Верно ли, что интенсивность света в точке наблюдения Р по сравнению с полностью открытым фронтом волны...
1...возрастет?
4. станет равной нулю?
2...уменьшится?
8. не изменится?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответите "нет".
7.4. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет. Можно ли утверждать, что...
1...интенсивность в центральном максимуме является наибольшей?
2...общее число главных дифракционных максимумов зависит от
числа штрихов на единице длины решетки?
4...общее число дифракционных максимумов всегда нечетное?
8...интенсивность во всех главных дифракционных максимумах
одинакова?
На какой вопрос Вы ответите "нет"?
15
7.5. Белый свет падает нормально на дифракционную решетку. Фиолетовая линия (ф=400 нм) наблюдается в спектре первого порядка
под углом 1=8014. Определите период d дифракционной решетки и
угол 2, под которым наблюдается красная линия (к=700 нм) в
спектре второго порядка. Укажите сумму номеров ответов.
1. 2 = 180.
4. d = 2,8 мкм.
2. 2 = 300.
8. d = 4,2 мкм.
0
3 2 = 42 .
12 d = 6,6 мкм.
7.6. Параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла. При угле между падающим и
отраженном от кристалла лучами, равном =500, наблюдается максимум первого порядка. Расстояние между атомными плоскостями,
параллельными грани кристалла, d=0,28 нм. Определите длину волны  рентгеновского излучения.
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
16
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
8.1. Какое из перечисленных явлений не наблюдается при дифракции света? Укажите номер этого утверждения.
1. Интерференция световых волн.
2. Изменение формы фронта световой волны.
4. Изменение направления распространения световой волны.
8. Изменение частоты световой волны.
8.2. Какие утверждения о зонах Френеля Вы считаете правильными?
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. Радиусы зон Френеля зависят от формы фронта световой волны.
2. Радиусы зон Френеля не зависят от длины световой волны.
4. Число зон Френеля "вырезанных" на фронте волны, зависит от
расстояния между фронтом волны и точкой наблюдения.
8. Число зон Френеля "вырезанных" на фронте волны, не зависит от
длины световой волны.
8.3. Между точечным источником света S и точкой наблюдения Р
поместили маленький непрозрачный диск, закрывающий часть зон
Френеля (на рисунке: S - точечный источник света, D - диск, Р - точка наблюдения). Что изменится, если увеличить расстояние между
диском D и точкой наблюдения Р?
1. В точке наблюдения интенсивность
света возрастет.
2. Увеличатся размеры зон Френеля
S
Р
относительно точки Р.
4. Уменьшатся радиусы зон Френеля
Д
относительно точки Р.
8. При любом расстоянии D - P в точке
Р интенсивность света равна нулю.
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
8.4. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет. Как изменится дифракционная картина при уменьшении
периода дифракционной решетки?
1. Увеличится угол дифракции для каждого главного дифракционного максимума, кроме нулевого.
2. Увеличатся углы между соседними главными максимумами.
4. Увеличится число главных дифракционных максимумов.
8. Увеличится число штрихов на единице длины дифракционной
решетки.
Укажите номер неправильного утверждения.
17
8.5. На дифракционную решетку, имеющую период d=830 нм, падает нормально белый свет. Определите разность углов =кр-ф дифракции для красной (кр=740 нм) и фиолетовой (ф=43 нм) линий в
спектре первого порядка и наибольший порядок mmax для фиолетовой линии.
Укажите сумму номеров ответов.
1.  = 26,80.
4. mmax = 1.
0
2.  = 30,1 .
8. mmax = 2.
0
3.  = 37,5 .
12. mmax = 3.
8.6. На грань кристалла падает параллельный пучок монохроматических рентгеновских волн. Укажите сумму номеров правильных
утверждений.
1. Расстояния d между атомными плоскостями, параллельными грани кристалла, одинаковы.
2. Волны, отразившиеся от разных атомных плоскостей, когерентны.
4. Атомных плоскостей в кристалле множество, они могут быть не
параллельны граням кристалла.
8. Отражение лучей от атомных плоскостей происходит только для
направлений, удовлетворяющих формуле Вульфа-Бреггов.
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
18
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
9.1. На какие вопросы о дифракции света Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров.
Согласны ли Вы, что...
1...явление дифракции неразрывно связано с интерференцией световых волн?
2...дифрагирующие волны поляризуются?
4...за непрозрачной преградой, поставленной на пути световых волн,
возможно появление светлого пятна?
8...происходит изменение интенсивности света в зависимости от угла дифракции?
9.2. В соответствии с методом Френеля фронт сферической световой
волны делится на ряд кольцевых зон, которые являются источниками вторичных волн. С какими утверждениями о зонах Френеля Вы
согласны? Укажите сумму их номеров.
1. Размеры (радиусы) зон Френеля зависят от расстояния между
фронтом волны и точкой наблюдения.
2. Разность хода вторичных волн от соответствующих краев двух
соседних зон до точки наблюдения равна половине длины волны
(/2).
4. Площади всех зон Френеля одинаковы и не зависят от номера зоны.
8. Суммарная амплитуда вторичных волн в точке наблюдения, равна
половине амплитуды волны, пришедшей от центральной зоны Френеля.
9.3. Свет от точечного источника падает на непрозрачный диск, закрывающий часть зон Френеля. На рисунке: S - точечный источник
света, D - диск, Э - экран. Можно ли утверждать, что...
1...если диск закрывают центральные зоны Френеля, то интенсивность света в
центре экрана определяется световой
S
волной, идущей от ближайшей к краю
Д
диска открытой зоны?
Э
2...от количества закрытых зон Френеля
зависит интенсивность света в центре
экрана?
4...количество закрытых диском зон зависит от длины световой волны?
8...количество закрытых диском зон не зависит от длины световой
волны?
19
На какой вопрос Вы ответили "нет"?
9.4. Какие утверждения о интенсивности света в главных дифракционных максимумах Вы считаете правильными? Укажите сумму их
номеров.
Интенсивность света в главных максимумах...
1...не зависит от номера максимума.
2...зависит от общего числа щелей дифракционной решетки.
4...зависит от линейных размеров решетки.
8...зависит от числа щелей на единицу длины решетки.
9.5. На дифракционную решетку, имеющую период 1666 нм, падает
свет от ртутной лампы. Зрительная труба наведена на фиолетовую
линию (ф=435,8 нм). Чтобы навести трубу на симметричную относительно центрального максимума фиолетовую линию в спектре того же порядка ее (трубу) повернули на угол =30,320. Определите
порядок спектра для этой линии и угол дифракции для зеленой линии (з=546,1 нм) в спектре того же порядка. Укажите сумму номеров ответов.
1. m = 1.
4. з = 15,70.
2. m = 2.
8. з = 19,10.
3. m = 3.
12.з = 27,30.
9.6. На грань кристалла падает монохроматическое рентгеновское
излучение. Кристалл вращается вокруг оси, перпендикулярной
плоскости решетки (см. рисунок). С каким утверждением Вы не согласны?
1. В условиях данного опыта межплоскостное расстояние d одинаково
2
при всех углах скольжения .
2
1
1
2. Расстояния d между всеми атомО
Экран
ными плоскостями, параллельными
грани кристалла одинаковы.
4. Волнам с большей длиной в спектре первого порядка соответствует больший угол скольжения.
8. Число дифракционных максимумов зависит от угла скольжения .
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
20
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
10.1. Согласны ли Вы с утверждениями, что при дифракции света в
однородной среде...
1...нарушается прямолинейность распространения света?
2...световые лучи остаются перпендикулярными к фронту волны?
4...происходит изменение скорости света?
8...изменяется форма фронта волны?
Укажите номер утверждения, с которым Вы не согласны.
10.2. На полностью открытом фронте сферической световой волны
"вырезаны" кольцевые зоны Френеля. На рисунке: S - точечный источник света, Ф - фронт световой волны, Р - точка наблюдения.
Верно ли, что...
1...интенсивность света во всех точках на прямой ФР не равна нулю?
2...суммарная интенсивность света в точке наблюдения Р больше
интенсивности света, обусловленной одной центральной зоной
Френеля?
4...если перекрыть свет от всех частных зон Френеля, что интенсивность света в точке наблюдения возрастет?
8...суммарная интенсивность света в точке Р равна половине интенсивности света, обусловленной центральной зоной Френеля?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
10.3. Параллельный пучок света падает перпендикулярно на небольшой непрозрачный диск, расположенный на некотором расстоянии от экрана. Диаметр диска значительно меньше расстояния
между диском и экраном. Что наблюдается на экране?
1. Весь экран равномерно освещен светом.
2. Экран освещен, но при этом к его краям интенсивность света возрастает.
4. На экране видна круглая цепь диска.
8. На экране видны чередующиеся светлые и темные кольца, в центре которых находится светлое пятно.
Укажите сумму номеров утверждений, с которыми Вы не согласны.
10.4. Для наблюдения дифракции света по одной щели фронт падающей на щель плоской волны делится на ряд параллельных краю
щели полос - зон Френеля. На рисунке указаны волны, дифрагирующие под некоторым углом . Условием минимума света является
asin =2m/2, где a - ширина щели, m - целое число (m=1, 2, 3,..).
Верно ли, что...
1...число зон Френеля "вырезанных" на фронте волны, равно 2m?
21
2...ширина отдельной зоны Френеля не зависит от длины волны ?
4...ширина отдельной зоны Френеля зависит от угла дифракции ?
8...площади зон Френеля одинаковы?
Укажите номер вопроса, на который Вы
ответили "нет".
10.5. Дифракционная решетка освещается светом от ртутной лампы.
При вычислении наибольшего порядка mmax для фиолетовой линии
(ф=434,5 нм) получено значение mmax=1,91. Определите период d
дифракционной решетки и угол  дифракции для этой линии. Ответ
запишите как сумму соответствующих номеров для d и  (значения
d и  округлите до целого числа).
1. d = 870 нм.
4.  = 320.
2. d = 435 нм.
8.  = 540.
3. d = 830 нм.
12.  = 890.
10.6. На грань кристалла падает рентгеновский луч с длиной волны
. Расстояние между атомными плоскостями, параллельными грани
кристалла, равно d=0,28 нм. При этом наблюдается общее число n=6
дифракционных максимумов. Под каким углом наблюдается дифракционный максимум второго порядка?
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
22
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
11.1. Верно ли, что при дифракции света...
1...сохраняется прямолинейность распространения световой волны?
2...интенсивность всех дифрагирующих волн одинакова?
4...дифрагирующие волны интерферируют?
8...дифрагирующие волны поляризуются?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "нет".
11.2. Свет от точечного источника света падает на непрозрачный
экран с круглым отверстием. На рисунке: S - точечный источник
света, Р - точка наблюдения, Э - экран с отверстием.
Интенсивность света в точке наблюдения Р...
1...зависит от размеров отверстия в экране
S
Р
2...зависит от длины световой
волны.
Э
4...зависит от расстояния между экраном и точкой наблюдения.
8...зависит от расстояния между источником света и точкой наблюдения.
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
11.3. Между точечным источником света и экраном помещен небольшой непрозрачный диск.
Можно ли утверждать, что...
1...в центре экрана за диском всегда наблюдается светлое пятно?
2...на экране за диском интенсивность света равна нулю?
4...на экране видны чередующиеся светлые и темные кольца, а в
центре - темное пятно?
8...интенсивность света в центре экрана зависит от размеров диском
расстояния между диском и экраном?
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
11.4. Как влияет на дифракционную картину увеличение числа щелей в дифракционной решетке?
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. Интенсивность света в главных дифракционных максимумах увеличивается.
2. Главные дифракционные максимумы становятся уже.
4. Увеличивается число дополнительных минимумов и максимумов.
8. Период дифракционной решетки уменьшается.
23
11.5. На узкую щель шириной a=0,05 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны =694 нм. Определите угол дифракции 2, соответствующий максимуму второго порядка и число
зон Френеля Z на ширине щели. Ответ запишите как сумму соответствующих номеров для  и Z.
1. 2 = 20
4. Z = 3.
2. 2 = 30.
8. Z = 5.
0
3. 2 = 5 .
12. Z = 7.
11.6. Монохроматическая рентгеновская волна рассеивается на кристалле. Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. При увеличении межплоскостного расстояния d общее число дифракционных максимумов увеличится.
2. При увеличении длины волны рентгеновского излучения общее
число дифракционных максимумов увеличится.
4. При увеличении межплоскостного расстояния d общее число дифракционных максимумов уменьшится.
8. При уменьшении длины волны рентгеновского излучения общее
число дифракционных максимумов увеличится.
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
24
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
12.1. Можно ли утверждать, что при дифракции света происходит...
1...изменение интенсивности света в зависимости от угла дифракции?
2...интерференция световых волн?
4...изменение частоты световой волны?
8...изменение формы фронта световой волны?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
12.2. На полностью открытом фронте сферической световой волны
"вырезаны" кольцевые зоны Френеля. На рисунке: S - точечный источник света, Ф - фронт волны, Р - точка наблюдения.
Согласны ли Вы, что...
1...амплитуда волн, приходящих в
точку наблюдения Р от разных зон
Френеля, зависит от расстояния
S
Р
между фронтом волны и точкой
Р?
Ф
2...суммарная амплитуда волн,
приходящих в точку Р от разных
зон Френеля, равна амплитуде колебаний, возбужденных волнами
только от половины центральной
зоны?
4...суммарная амплитуда волн, приходящих в точку Р от разных зон
Френеля, равна амплитуде колебаний, возбужденных одной центральной зоной?
8...если перекрыть свет от всех нечетных зон Френеля, то суммарная
амплитуда волн в точке наблюдения возрастет?
На какой вопрос Вы ответили "нет"?
12.3. Параллельный пучок света падает на маленький круглый непрозрачный диск, находящийся на некотором расстоянии от экране.
Что наблюдается на экране?
1. На экране видены концентрические светлые и темные кольца, в
центре которых находится темное пятно.
2. На экране видны концентрические светлые и темные кольца, в
центре которых находится светлое пятно.
4. На экране видна тень от диска в виде широкого темного пятна.
8. Весь экран равномерно освещен светом.
Укажите сумму номеров утверждений, которые Вы считаете неправильными.
25
12.4. При дифракции на одной щели ширина центрального дифракционного максимума на экране равна расстоянию между двумя
ближайшими к нему дифракционными минимумами.
Какие утверждения о влиянии ширины щели a на дифракционную
картину Вы считаете верными?
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. С уменьшением ширины щели a центральная светлая полоса на
экране расширяется.
2. Если ширина щели a равна длине волны , весь экран освещен,
минимумов нет.
4. При увеличении ширины щели первые дифракционные минимумы становятся ближе к центру экрана, центральный максимум становится уже.
8. Интенсивность нулевого максимума не зависит от ширины щели.
12.5. На дифракционную решетку с периодом d=2 мкм падает нормально фиолетовый свет с длиной волны =400 нм. Определите
наибольший порядок m спектра и число штрихов N на 1 мм решетки.
Укажите сумму номеров ответов.
1. m = 4.
4. N = 200.
2. m = 5.
8. N = 500.
3. m = 10.
12. N = 1000.
12.6. На какие вопросы о дифракции рентгеновских лучей в кристалле Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров.
Угол скольжения , соответствующий максимуму интенсивности
дифрагирующих лучей...
1...зависит от интенсивности падающей волны.
2...зависит от длины волны рентгеновского излучения.
4...зависит от расстояния между атомными плоскостями.
8...не влияет на число дифракционных максимумов.
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
26
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
13.1. На какие вопросы о дифракции света Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров.
Верно ли, что при дифракции света…
1...за непрозрачной преградой, на которую падает световая волна,
наблюдается светлое пятно?
2...форма фронта световой волны остается неизменной?
4...происходит разделение немонохроматического света по длинам
волны?
8...происходит перераспределение энергии световой волны в пространстве?
13.2. Какие утверждения о зонах Френеля "вырезанных" на фронте
сферической волны относительно точки наблюдения Р, Вы считаете
верными? (На рисунке: S - точечный источник света, Ф - фронт волны, Р - точка наблюдения). Укажите сумму номеров этих утверждений.
1. Площади зон Френеля одинаковы и не
зависят от номера зоны.
2. Разность хода волн от соответствующих
S
Р
краев соседних зон Френеля до точки
наблюдения Р равна нулю.
Ф
4. Колебания, возбуждаемые в точке
наблюдения Р волнами от двух соседних
зон Френеля, совпадают по фазе.
8. Волны, приходящие в точку наблюдения Р от различных зон
Френеля, когерентны.
13.3. Между точечным источником света и точкой наблюдения поставлен непрозрачный диск, закрывающий для точки наблюдения
первую зону Френеля. Как изменится при этом интенсивность света
в точке наблюдения по сравнению с полностью открытым фронтом
волны?
1. Не изменится.
3. Уменьшится.
2. Возрастет.
4. Станет равной нулю.
Укажите верный ответ
13.4. На узкую щель в непрозрачном экране падает нормально плоская световая волна. Для расчета дифракционной картины применяют метод зон Френеля.
Верно ли, что...
1...зоны Френеля имеют форму узких полос параллельных щели?
2...зоны Френеля "вырезаются" на фронте дифрагирующих волн?
27
4...все волны, идущие от соответствующих краев соседних зон,
имеют разность хода, равную /2?
8...все волны, идущие от зон Френеля в данном направлении, имеют
одинаковую амплитуду?
На какой вопрос Вы ответили "нет"?
13.5. Параллельный пучок белого света падает нормально на дифракционную решетку. В спектре второго порядка красная линия
(=700 н) наблюдается под углом 2=300. Под каким углом 3 (с
точностью до градуса) расположена фиолетовая линия (=400 нм) в
спектре 8-го порядка?
Каков наибольший порядок m спектра для красного света? Укажите
сумму номеров ответов.
1. 3 = 180.
4. m = 3.
0
2. 3 = 25 .
8. m = 4.
0
3. 3 = 48 .
12. m = 6.
13.6. Параллельный пучок рентгеновского излучения с длиной волны =0,15 нм падает на грань кристалла. Расстояние между атомными плоскостями кристалла d=0,3 нм. Сколько дифракционных
максимумов n можно наблюдать при данных условиях?
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
28
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
14.1. Какие утверждения о дифракции света Вы считаете неверными? Укажите сумму их номеров.
1. Интенсивность света в главных максимумах пропорциональна
числу щелей на единицу длины дифракционной решетки.
2. Интенсивность света в главных максимумах пропорциональна
квадрату общего числа щелей дифракционной решетки.
4. Число дополнительных минимумов равно общему числу щелей
дифракционной решетки.
8. Общее число главных максимумов зависит от длины световой
волны.
14.2. На полностью открытом фронте световой волны "вырезаны"
кольцевые зоны Френеля. На какие вопросы о зонах Френеля Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров. Верно ли, что...
1...число зон Френеля, "вырезанных" на фронте волны, зависит от
формы фронта волны?
2...при уменьшении расстояния между фронтом волны и точкой
наблюдения уменьшается число зон "вырезанных" на фронте волны?
4...расстояния от соответствующих краев двух соседних зон Френеля до точки наблюдения отличаются на /2?
8...при увеличении расстояния между фронтом волны и точкой
наблюдения увеличиваются радиусы зон Френеля "вырезанных" на
фронте волны?
14.3. Свет от точечного источника падает на небольшой непрозрачный диск, закрывающий часть кольцевых зон Френеля. На рисунке:
S - точечный источник света, Р - точка наблюдения, D - диск.
Как изменится интенсивность света в точке наблюдения Р после
установления диска на пути световой волны?
1. Станет равной нулю.
2. Не изменится.
4. Может быть равна нулю, если диск
S
P
закрывает четное число зон Френеля.
D
8. Уменьшится по сравнению с полностью открытым фронтом волны, но не
будет равна нулю.
Укажите сумму номеров утверждений, с которыми Вы не согласны.
14.4. Как влияет на дифракционную картину общее число щелей N в
дифракционной решетке?
29
Укажите сумму номеров утверждений, с которыми Вы согласны.
1. Интенсивность света в главных дифракционных максимумах в N2
раз больше интенсивности света от одной щели в том же направлении.
2. Число дополнительных минимумов равно (N-1).
4. Число дополнительных максимумов равно (N-2).
8. Положение главных дифракционных максимумов не зависит от
числа щелей в решетке.
15.5. На дифракционную решетку, имеющую N=500 штрихов на 1
мм, падает нормально большой свет. Какова разность  углов дифракции фиолетовой (ф=400 нм) линии в спектре второго порядка
и красной (кр=760 нм) линии в спектре первого порядка? Определите также наибольший порядок mmax спектра для красной линии.
Укажите сумму номеров ответов.
1.  = 2,360.
4. mmax = 2.
2.  = 1,250.
8. mmax = 3.
0
3.  = 4,41 .
12. mmax = 4.
14.6. Какие утверждения, связанные с дифракцией рентгеновских
лучей, Вы считаете правильными? Укажите сумму номеров этих
утверждений.
Число дифракционных максимумов рентгеновских лучей...
1...зависит от длины волны рентгеновского излучения.
2...всегда нечетно.
4...зависит от расстояния между атомными плоскостями.
8...зависит от угла скольжения относительно различных атомных
плоскостей.
Составил А.В. Сабирзянов
30
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
31
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
15.1. Дифракционная решетка освещается белым светом. Укажите
сумму номеров правильных утверждений.
1. В спектре каждого порядка ближе к центральному максимуму
располагается фиолетовая линия.
2. В центральном максимуме не происходит разложения белого света в спектр.
4. Спектр первого порядка "растянут" больше, чем спектр второго
порядка.
8. Спектры высоких порядков могут частично перекрываться.
15.2. В соответствии с методом Френеля фронт сферической световой волны делится на ряд кольцевых зон, которые являются источниками вторичных волн. С каким утверждением, связанным с зонами Френеля, Вы согласны?
1. Вторичные волны являются монохроматическими и когерентными.
2. Амплитуда всех вторичных волн, приходящих в точку наблюдения, различна.
4. Вторичные волны в точке наблюдения интерферируют, в результате чего действие всего фронта волны равно действию только половины центральной зоны.
8. Разность хода вторичных волн от соответствующих краев двух
соседних зон до точки наблюдения равна длине волны.
15.3. Свет от источника падает на небольшой непрозрачный диск,
закрывающий часть зон Френеля. На рисунке: S - точечный источник света, D - диск, Э - экран.
Верно ли, что...
1...если диаметр диска во много раз
больше диаметра закрытой им центральной зоны, то на экране наблюдаS
ется обычная тень?
2...если диаметр диска значительно
D
Э
больше диаметра закрытой им центральной зоны, то можно пренебречь
явлением дифракции света и считать,
что свет распространяется прямолинейно?
4...независимо от размеров диска и расстояния между диском и
экраном, в центре экрана будет наблюдаться светлое пятно?
32
8...если диск закрывает центральные зоны Френеля, то интенсивность света в центре экрана определяется световой волной, идущей
от первой незакрытой зоны Френеля?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
15.4. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет с длиной волны 1.
Как изменится дифракционная картина, если на эту решетку направить свет с большей длиной волны 2  1?
1. Угол дифракции для каждого главного дифракционного максимума увеличится.
2. Угол дифракции для каждого главного дифракционного максимума уменьшится.
4. Общее число главных дифракционных максимумов не изменится.
8. Общее число главных дифракционных максимумов увеличится.
Укажите сумму номеров утверждений, с которыми Вы не согласны.
15.5. На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на 1 мм,
падает нормально монохроматический свет. Эта решетка позволяет
наблюдать максимумы трех порядков. Определите длину световой
волны  и общее число n дифракционных максимумов. Укажите
сумму номеров ответов.
1.  = 536 нм.
4. n = 5.
2.  = 667 нм.
8. n = 7.
3.  = 435 нм.
12. n = 9.
15.6. С какими утверждениями о дифракции рентгеновских лучей,
падающих на грань кристалла, Вы согласны?
Укажите сумму их номеров.
1. Число дифракционных максимумов зависит от длины волны
рентгеновского излучения.
2. Дифракционные максимумы наблюдаются только в тех направлениях отраженных лучей, для которых выполняется условие ВульфаБреггов.
4. Дифракционные максимумы наблюдаются при интерференции
вторичных волн, отраженных от атомных плоскостей, при любых
углах отражения.
8. При вращении кристалла наблюдаются дифракционные максимумы для всех длин волн, содержащихся в падающем излучении
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
33
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
16.1. Дифракционная решетка освещается белым светом. Укажите
номер утверждения, с которым Вы не согласны.
1. Максимумы нулевого порядка для всех длин волн совпадают.
2. В максимумах всех порядков, кроме нулевого, наблюдается разложение белого света в спектр.
4. Спектры различных порядков имеют одинаковую протяженность.
8. В спектре каждого порядка красная линия наблюдается под
большим углом, чем фиолетовая.
16.2. Между точечным источником света S и точкой наблюдения Р
поставлен экран с круглым отверстием. На рисунке: S - точечный
источник света, Р - точка наблюдения, Э - экран с отверстием. Верно
ли, что число открытых зон Френеля для точки наблюдения Р ...
1...не зависит от длины световой
волны?
S
Р
2...зависит от расстояния между
экраном и точкой наблюдения?
Э
4...не зависит от расстояния между
источником света и точкой наблюдения?
8...зависит от размеров отверстия в экране?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
16.3. Между точечным источником света и экраном помещен непрозрачный диск, закрывающий часть кольцевых зон Френеля. На рисунке: S - точечный источник света, D - диск, Э - экран. Диаметр
диска значительно меньше расстояния между диском и экраном. Согласны ли Вы, что...
1...если диаметр диска во много раз
больше диаметра закрытой им центральной зоны, то позади диска наблюдается
S
обычная тень?
2...если диск закрывает центральные зоны Френеля, то интенсивность света на
D
Э
экране определяется световой волной,
испущенной первой от края диска открытой зоной?
4...если диаметр диска значительно больше диаметра закрытой им
центральной зоны, то можно пренебречь явлением дифракции и
пользоваться законом прямолинейного распространения света?
34
8...независимо от размеров диска и расстояния между диском и
экраном, в центре экрана будет наблюдаться светлое пятно?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
16.4. Для наблюдения дифракции света на одной щели фронт падающей на щель плоской волны разбивается на ряд параллельных
краю щели полос - зон Френеля. Можно ли утверждать, что...
1...волны, идущие от каждых двух соседних зон Френеля, приходят
в точку наблюдения в противоположной фазе?
2...волны, идущие от соответственных точек соседних зон, имеют
разность хода, равную /2?
4...если на ширине щели укладывается четное число зон Френеля,
интенсивность света в точке наблюдения отлична от нуля?
8...если на ширине щели укладывается нечетное число зон Френеля,
интенсивность света в точке наблюдения равна нулю?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "нет".
16.5. Монохроматический свет с длиной волны =700 нм падает
нормально на дифракционную решетку. В спектре второго порядка
максимум наблюдается под углом 2=300. Чему равен угол с точностью до градуса дифракции для максимума третьего порядка?
Сколько максимумов позволяет наблюдать эта дифракционная решетка?
1. 3 = 250
4. n = 5.
0
2. 3 = 49
8 n = 7.
0
3. 3 = 54
12. n = 9.
16.6. В опыте по наблюдению дифракции монохроматической рентгеновской волны кристалл поворачивают вокруг оси О, перпендикулярной плоскости рисунка.
1. Изменяется ли при этом длина волны
Кристалл
дифрагированного излучения?
2. Зависит ли число дифракционных максимумов от длины падающей волны?
О
4. Зависит ли число дифракционных максимумов от амплитуды падающей волны?
8. Зависит ли число дифракционных максимумов от межплоскостного расстояния в кристалле?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
35
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
17.1. На какие вопросы о дифракции света Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров.
Можно ли утверждать, что при дифракции света наблюдается...
1...появление светлого пятна за непрозрачной преградой?
2...увеличение интенсивности света в точке наблюдения, когда на
пути световой волны помещен непрозрачный экран с отверстием?
4...равенство нулю интенсивности света в точке наблюдения, когда
на пути световой волны помещен непрозрачный экран с отверстием?
8...пространственное перераспределение интенсивности световой
волны?
17.2. На рисунке изображены зоны Френеля для сферической световой волны относительно точки наблюдения Р. (На рисунке: S - точечный источник света, Ф - фронт волны, Р - точка наблюдения).
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
При полностью открытом фронте волны в точке наблюдения Р ...
1...суммарная амплитуда колебаний,
возбуждаемых в точке Р волнами от
S
Р
O
различных зон, равна половине амплитуды колебаний от волн центральной
Ф
зоны.
2...во всех точках наблюдения на прямой ОР интенсивность света
отлична от нуля.
4...интенсивность света равна половине интенсивности, обусловленной центральной зоной Френеля.
8...интенсивность света равна четверти интенсивности, обусловленной центральной зоной Френеля.
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
17.3. Между точечным источником света и экраном помещен небольшой непрозрачный диск. Диаметр диска значительно меньше
расстояния между диском и экраном. Что наблюдается на экране?
1. Во всех точках экрана интенсивность света равна нулю.
2. В центре экрана видно темное пятно, а вокруг него - чередующиеся светлые и темные кольца.
4. На экране видны чередующиеся светлые и темные кольца, а в
центре - светлое пятно.
8. Экран освещен, при этом к его краям интенсивность света возрастает.
Укажите сумму номеров утверждений, с которыми Вы не согласны.
36
17.4. Для оценки результата дифракции света на одной щели фронт
падающей не щель плоской волны разбивается по методу Френеля
на ряд параллельных краю щели полос - зон.
Какие утверждения о зонах Френеля Вы считаете верными? Укажите сумму номеров этих утверждений. Число зон Френеля "вырезанных" на фронте падающей волны зависит от...
1...угла дифракции.
2...длины световой волны .
4...ширины щели a.
8...отношения длины волны  к ширине щели a.
17.5. Период дифракционной решетки в 6 раз больше длины волны
 монохроматического света. Определите разность углов  дифракции для главных максимумов первого и второго порядков и
наибольший порядок, который наблюдается с помощью данной решетки. Укажите сумму номеров ответов.
1.  = 7,340
4. mmax = 5.
0
2.  = 12,27
8. mmax = 6.
0
3.  = 9,88
12. mmax = 4.
17.6. На грань кристалла с периодом решетки d падает узкий пучок
рентгеновского излучения под углом скольжения .
С какими утверждениями Вы согласны? Укажите сумму их номеров.
Дифракционные максимумы наблюдаются при интерференции вторичных волн, отраженных от атомных плоскостей, только при...
1...определенной длине волны.
2...определенных углах падения лучей на кристалл.
4...определенном соотношении между длиной волны и углом скольжения .
8...определенном соотношении между длиной волны и периодом d
кристаллической решетки.
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
37
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
18.1. Какие из перечисленных явлений наблюдаются при прохождении света через узкую щель в непрозрачном экране?
Укажите сумму номеров правильных утверждений.
1. Изменение формы фронта световой волны.
2. Огибание световой волной краев щели.
4. Пространственное перераспределение интенсивности световой
волны.
8. Изменение ширины центрального максимума в зависимости от
ширины щели.
18.2. На полностью открытом фронте сферической световой волны
"вырезаны" кольцевые зоны Френеля. На рисунке: S - точечный источник света, Ф - фронт волны, Р - точка наблюдения.
Верно ли, что...
1...число зон зависит от расстояния между
фронтом волны и точкой наблюдения Р?
2...радиусы зон Френеля не зависят от
S
Р
длины световой волны?
4...волны, приходящие в точку наблюдеФ
ния Р от разных зон имеют равную амплитуду?
8...суммарная интенсивность света в точке Р равна половине интенсивности света, обусловленной центральной зоной Френеля?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "нет ".
18.3 Параллельный пучок света падает перпендикулярно на тонкую
прямую проволоку, расположенную на некотором расстоянии перед
экраном? Что будет наблюдаться на экране?
1. На экране видна тень от проволоки в виде узкой темной полосы.
2. Чередующиеся параллельные светлые и темные полосы, в центре
которых располагается темная полоса.
4. Чередующиеся параллельные светлые и темные полосы, в центре
которых располагается светлая полоса.
8. Весь экран равномерно освещен светом.
Укажите сумму номеров неправильных утверждений.
18.4. Условие максимума света при дифракции света при дифракции
на одной щели имеет вид aSin=(2m+1)/2, где a-ширина щели, длина волны,  - угол дифракции, m - целое число (m=0, 1, 2, 3...).
Верно ли, что...
1...число зон Френеля, на которые делится фронт падающей волны,
равно (2m+1).
38
2...амплитуда волны в точке наблюдения равна, примерно,
1
суммарной амплитуды волн, идущих от всех зон Френеля?
2m  1
4...число зон Френеля, на которые делится фронт падающей волны,
зависит от длины волны ?
8...если ширина щели а равна длине волны , центральный максимум становится уже и резче?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
18.5. Монохроматический свет с длиной волны =600 нм падает
нормально на дифракционную решетку, имеющую 500 щелей на одном миллиметре. Определите наибольший порядок спектра mmax и
угол max, под которым наблюдается максимум наибольшего порядка. Ответ запишите как сумму соответствующих номеров для mmax и
max.
1. mmax = 3
4. max = 480
2. mmax = 4
8. max = 320
3. mmax = 6
12. max = 640
18.6. На какие вопросы о дифракции рентгеновских лучей в кристалле Вы ответите "да"? Укажите сумму их номеров.
1. Верно ли, что при наблюдении дифракции рентгеновских лучей
следует учитывать атомные плоскости, от которых происходит отражение дифрагирующих лучей?
2. Зависит ли интенсивность дифрагирующих волн от угла дифракции?
4. Зависят ли углы дифракции от межплоскостных расстояний?
8. Зависят ли углы дифракции от длины волны рентгеновского излучения?
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
39
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
19.1. Какие из перечисленных явлений возможны при дифракции
света?
1. Увеличение интенсивности света в точке наблюдения после прохождения световой волны через отверстие в непрозрачном экране.
2. Изменение формы фронта световой волны.
4. Изменение длины световой волны.
8. Появление светлого пятна за непрозрачным диском, поставленным на пути световых волн.
С каким утверждением Вы не согласны? Укажите его номер.
19.2. На полностью открытом фронте сферической световой волны
"вырезаны" кольцевые зоны Френеля. На рисунке: S - точечный источник света, Ф - фронт волны, Р - точка наблюдения.
Можно ли утверждать, что...
1...если перекрыть свет от всех четных зон
S
Р
Френеля, то интенсивность света в точке
наблюдения Р возрастет?
Ф
2...волны от соседних зон Френеля приходят в точку Р в противоположных фазах?
4...волны, приходящие от разных зон Френеля, в точке наблюдения
Р интерферируют?
8...суммарная амплитуда колебания, возбуждаемых в точке наблюдения Р волнами от всех зон Френеля, больше амплитуды колебаний, возбуждаемых волнами только одной центральной зоны?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
19.3. Параллельный пучок света падает нормально на небольшой
непрозрачный диск, расположенный на большом расстоянии от
экрана. Какое утверждение о дифракционной картине Вы считаете
верным?
1. На экране видна тень диска в виде маленького темного пятна.
2. На экране видна тень диска в виде широкого темного пятна.
4. Весь экран равномерно освещен светом.
8. На экране видны чередующиеся темные и светлые кольца, в центре которых находится светлое пятно.
19.4. Для оценки результатов наблюдения дифракции света по одной щели фронт падающей на щель плоской волны делится на ряд
параллельных краю щели полос - зон Френеля. Условием максимума света является аsin=(2m+1)/2, где а - ширина щели,  - угол
дифракции, m - целое число (m=0, 1, 2, 3, ...).
Верно ли, что...
40
1...ширина каждой отдельной зоны
Френеля равна /2sin?
2...число зон Френеля, "вырезанных" на

фронте волны, равно (2m + 1)/2?
4...разность хода волн от соответствующих краев соседних зон Френеля равна
?
8...разность хода волн от соответствующих краев соседних зон Френеля равна /2?
Укажите сумму номеров вопросов, на которые Вы ответили "да".
19.5. На дифракционную решетку, содержащую 500 штрихов на 1
миллиметр, падает нормально красный свет с длиной волны =700
нм. Определите период d дифракционной решетки и общее число n
дифракционных максимумов.
Укажите сумму номеров ответов.
1. d = 4 мкм.
4. n = 5.
2. d = 6 мкм .
8. n = 9.
3. d = 2 мкм.
12. n = 7.
19.6. На какой вопрос о дифракции рентгеновских лучей в кристалле
Вы ответите "нет".
Верно ли, что общее число дифракционных максимумов...
1...зависит от длины волны рентгеновского излучения?
2...зависит от угла скольжения относительно одной и той же атомной плоскости?
4...должно быть нечетным?
8...зависит от межплоскостного расстояния?
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004.
41
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Вопросы для программированного контроля по физике
20.1. В соответствии с методом Френеля фронт сферической световой волны делится на ряд кольцевых зон, которые являются источниками вторичных волн.
С какими утверждениями, связанными с зонами Френеля, Вы согласны? Укажите сумму их номеров.
1. В зависимости от длины световой волны размеры зон Френеля
относительно точки наблюдения могут быть разными.
2. Все источники вторичных волн колеблются в одинаковой фазе.
4. Вторичные волны в точке наблюдения интерферируют, в результате чего действие всего фронта волны в точке наблюдения равно
действию только одной центральной зоны.
8. Амплитуда всех вторичных волн одинакова.
20.2. Свет от точечного источника падает на непрозрачный экран с
круглым отверстием. На рисунке: S - точечный источник света, Р точка наблюдения, Э - экран с отверстием.
Укажите сумму номеров утверждений, с которыми Вы согласны.
1...увеличится, если отверстие открывает нечетное число зон Френеля.
2...не зависит от расстояния между экраном
и точкой наблюдения и всегда отлична от
S
Р
нуля.
4...зависит от расстояния между экраном и
Э
точкой наблюдения.
8...может быть равна нулю.
20.3. Параллельный пучок света падает перпендикулярно на тонкую
прямую проволоку, расположенную на некотором расстоянии перед
экраном. Что будет наблюдаться на экране?
1. Чередующиеся параллельные светлые и темные полосы, в центре
которых располагается темная полоса.
2. Чередующиеся параллельные светлые и темные полосы, в центре
которых располагается светлая полоса.
4. Тень от проволоки в виде тонкой темной полосы.
8. Тень не видна, весь экран освещен равномерно.
Укажите номер правильного утверждения.
20.4. На узкую щель в непрозрачном экране падает нормально плоская световая волна. Для объяснения дифракционной картины применяют метод зон Френеля. На рисунке указаны волны, дифрагирующие под некоторым углом . Буквами обозначена одна из зон
Френеля.
42
Запишите номер ответа, правильно
указывающего зону Френеля.
1. .
2. .
3. 

20.5. На дифракционную решетку, содержащую 500 штрихов на 1
мм, падает нормально синий свет с длиной волны =440 нм. Определите общее число n дифракционных максимумов и угол , под которым наблюдается максимум наибольшего порядка. Укажите сумму номеров ответов.
1. n = 5.
4.  = 650.
2. n = 7.
8.  = 770.
3. n = 9.
12.  = 900.
20.6. Рентгеновский луч с длиной волны =0,2 нм падает на грань
кристалла. Угол между направлением падающего луча и нормалью к
поверхности кристалла =780. При этом наблюдается дифракционный максимум вторичного порядка. Определите расстояние d между
атомными плоскостями, параллельными грани кристалла.
Составил А.В. Сабирзянов
 ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004
43