高中物理波动光学复习题集及答案
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高中物理波动光学复习题集及答案复习题一:
1. 在出射的等厚玻璃板上有一纵切缝,已知光的波长λ,若缝宽为d,请问当入射角为θ时,通过纵切缝的最大次级最亮光条纹的间距Δy 是多少?
答案:通过纵切缝的最大次级最亮光条纹的间距Δy为Δy = (λd) / sinθ。
复习题二:
2. 元晖台发射站在电子束传播距离100km处设置接收器,电子速度为3×10^7m/s,求电子束频率为多少?
答案:电子束的频率f = v / λ,其中v为电子速度,λ为电子束的波长。
由于速度为3×10^7m/s,传播距离为100km,所以λ = v × t = v × (d / v) = d,其中d为传播距离。
因此,电子束的频率f = v / λ = v / d = 3×10^7m/s / 100km = 3×10^14Hz。
复习题三:
3. 在一个干涉环中,两个光波的相位差为π/2,若其中一个波的振幅为A,请问干涉环中最亮处的光波振幅是多少?
答案:干涉环中最亮处的光波振幅为A。
复习题四:
4. 一束波长为500nm的光垂直入射到一厚度为0.5mm介质中,设
折射率为1.5,请问以什么样的波长的光波为干涉最强?
答案:以两倍波长的光波为干涉最强。
根据干涉条件,1.5 × λ = 2 × λ',其中λ为入射波的波长,λ'为介质中的波长。
解方程可得λ' = 0.75λ,即以0.75倍波长的光波为干涉最强。
复习题五:
5. 一束波长为600nm的平行光垂直入射到一厚度为5mm的玻璃片上,设折射率为1.5,请问在玻璃片上出现多少级次级最暗条纹?
答案:次级最暗条纹的间距为Δy = (λd) / sinθ,其中λ为入射波的
波长,d为玻璃片的厚度,θ为玻璃片的折射角。
根据折射定律,sinθ = λ / (λ' / n),其中λ'为玻璃中的波长,n为玻璃的折射率。
代入已知数据
可得Δy = (λd) / (λ / (λ' / n)) = nd / λ'。
根据给定数据,Δy = 1.5 × 5mm / 600nm = 12.5。
复习题六:
6. 一束波长为400nm的平行光垂直入射到一介质中,设入射角为30°,介质的折射率为1.2,请问通过次级最亮纵切缝的光波的振幅是
多少?
答案:通过次级最亮纵切缝的光波的振幅与入射光波的振幅相同,
即振幅保持不变。
复习题七:
7. 光的波长为600nm,入射角为45°,经高度差为0.5mm的两个平行玻璃平板反射后,两个光波的相位差为π,请问两平板之间的折射率是多少?
答案:根据折射定律,入射角θ = 反射角,设两玻璃平板之间的折射率为n。
根据给定数据,sinθ = λ / (λ' / n) = 1 / n。
又根据两光波的相位差为π,相位差Δφ = 2πδ / λ = π,其中δ为两玻璃平板间的光程差。
代入已知数据可得2πδ / λ = π,解方程可得δ = λ / 2。
根据光程差的定义,光程差Δ = δ + 2h = λ / 2 + 2h,其中h为玻璃平板的高度差。
将光程差带入sinθ = 1 / n的方程中得到sinθ = λ / (2nλ + 4nh) = 1 / n。
解方程可得n = 2 + 4h / λ。
代入已知数据可得n = 2 + 4 × 0.5mm / 600nm = 1.0033。
以上是高中物理波动光学的复习题集及答案。
通过学习和理解这些问题,相信能够对波动光学有更加深入的了解。
希望这些问题对于你的复习和备考有所帮助。
祝你取得好成绩!。