哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案
大学物理09(上)试卷答案
y = A cos(ω t − 2 πx λ − π / 2) 故入射波表达式为 在 O′处入射波引起的振动方程为 y1 = A cos(ω t −
π 2π 5 − ⋅ λ ) = A cos(ω t − π ) 2 λ 4
2分 2分
长江大学试卷
学院
班级
姓名
序号
f(v)
f(v)
f(v)
f(v)
O (A)
v
Ovຫໍສະໝຸດ O (C)vO (D)
v
(B) B 卷第 1 页共 4 页 图1
7.在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 (A) λ/2 . (B) λ/4 . (C) 3λ/4 . (D) λ . 8.单色平行光垂直照射在薄膜上 , 经上下两表面反射的 入射光 n1 两束光发生干涉 ,如图 2 所示,若薄膜的厚度为 e , 且 n1< n2 反射光 1 <n3 , λ1 为入射光在 n1 中的波长,则两束光的光程差为: n2 反射光 2 e (A) 2 n2e-(1/2)n1λ1. n3 (B) 2 n2 e-λ1 / (2 n1) . 图2 (C) 2 n2 e. (D) 2 n2e-(1/2)n2λ1 . 9.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为 λ的单色光垂直入射到宽度为 a=6λ的单 缝上,屏上第三级暗纹对应于衍射角为: (A) 60o. (B) 45o. (C) 30o. (D) 75o. 10.有一劲度系数为 k 的轻弹簧,原长为 l0,将它吊在天花板上.当它下端挂一 托盘平衡时,其长度变为 l1.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为 l2,则由 l1 伸 长至 l2 的过程中,弹性力所作的功为: (A) − (C)
…………….…………………………….密………………………………………封………………..…………………..线……………………………………..
哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案
哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案一、解释下列名词(每小题2分,总共20分)1.复色波的相速度:复色波的等相位面的传播速度。
2.复色波的群速度:复色波的等振幅面的传播速度。
3.布儒斯特角:反射光为完全线偏振光时的入射角。
4.临界角角:光密介质到光疏介质出现全反射现象,产生全反射现象时的最小入射角称为临界角。
5.光的空间相干性:光源大小对条纹可见度的影响称为光的空间相干性。
6.光的时间相干性:光源非单色性对条纹可见度的影响称为光的时间相干性。
7.爱里斑:圆孔衍射中,中央亮斑称为爱里斑(爱里斑占入射在圆孔上能量的83%)。
8.瑞利判据:两个等强度波长的亮条纹只有当它们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的81%时,才能被分开。
9.晶体的光轴:在晶体中,光沿某方向传播时不发生双折射现象,该方向称为光轴。
10.光的色散:介质中的光速(或折射率)随光波波长变化的现象叫光的色散。
二、简答题(每小题4分,总共40分)1、如图所示,一平面简谐光波沿x方向传播,波长为l,设x=0点的相位j0=0,写出:(1)沿x轴光波的相位分布j(x);(2)沿y轴光波的相位分布j(y);(3)沿r方向光波的相位分布j(r)。
解:(1);(2);(3)2、利用布儒斯特定律,可以测定不透明电介质的折射率。
令测得釉质的起偏角为580,求它的折射率。
解:根据布儒斯特定律,将,代入,可得不透明电介质的折射率为。
3、观察尖劈形肥皂液膜所产生的彩色条纹时,为什么膜的上端的光泽变暗彩色消失时预示着肥皂膜即将破裂?解:尖劈形肥皂膜产生的干涉属于等厚干涉,其光程差。
由于重力作用,尖劈下方的膜将变厚,上方的膜将变薄。
当膜厚时,,此光程差满足干涉相消,所以膜变为黑暗色;当时,膜就裂开。
这就是肥皂膜破裂前由彩色变为黑暗色的缘故。
4、在牛顿环实验中,平凸透镜的凸面曲率半径5m,透镜半径为10mm,在钠光的垂直照射下(l=589纳米),能产生多少个干涉条纹?解:5、在杨氏双缝干涉实验装置中,假定光源是单色缝光源,当装置作如下几种改变时,试简单描述屏上的干涉条纹的位置或间距将会怎样变化?(1)将光源向上或向下平移;(2)将整个装置放入水中。
九校联考八年级上学期期末物理测试卷(完整版)
图3 图1图42008-2009学年第一学期期末测试卷八年级物理(完卷时间:90分钟 满分100分) 出卷人:黄声伟 核对人:陈健一.填空题。
(有11小题,每空1分,共17分。
)1. 被人们誉为伟大的物理学家,他在前人研究的基础上,构建了具有划时代意义的经典物理学体系,他发现日月星辰的运转与苹果落地有某些相似之处,从而建立了以他的名字命名的运动学三大定律,他是 。
2.承担神州七号发射任务的是长征二号F 型运载火箭,在火箭上升阶段,以火箭为参照物,神州七号是 的 ,以地面雷达测控站为参照物,神州七号是 的 。
3. 如图1所示的这些现象说明:正在发声的物体都在________。
4.有一种电子牙刷,如图2所示,它能发出一种频率超过20000Hz 的声音,其属于 (选填“超声”或“次声”)波,它可以直达牙刷棕毛刷不到的地方,这样刷牙即干净又舒服。
5.如图3所示,编钟是我国古代音乐文化的杰作,古代工匠运用高超的工艺铸造出大小不同的编钟,这些钟在敲击时能发出不同音调的声音,这是由于不同的钟在敲击后振动的___ ___不同.乐队合奏乐曲时,我们可以根据声音的_________不同来辨别不同种类的乐器6.大城市中的一些高楼外墙用玻璃装饰,由于太阳光发生 反射,使附近的住户受较强的光照射而不能很好的工作和休息;观看电影时,我们能从不同角度看到银幕上的景象,是由于发生了光的 反射。
7、晴天,在茂密的树林下面,阳光透过树叶的缝隙,会在地上留下许多圆形的光斑,这是由于 。
8.如图4所示,太阳光通过三棱镜后,在光屏上会形成一条彩色光带,这种现象叫光的 ,产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生(“反射”或“折射”)时的偏折程度不同图2图5 图6图8图7 9. 如图5 所示,用扳手拧螺母时,以同样大小的力分别作用在A 、B 、C 各点,且方向也都相同,则三点中作用在C 点时的力的作用效果最明显。
这说明力的作用效果与力的 有关。
物理光学试题含标准答案
6、(附加题20分)当一束纳黄光以30°入射到光轴平行于界面的石英晶体表面( ),
(1)请采用惠更斯作图法做出折射光传播方向及电场矢量的振动方向,
(2)准确计算出折射光传播方向相对界面法线的夹角。
解:
(1)
(5分)
(2)o光传播方向与界面法线夹角 :
由 ,得 (3分)
设:e光传播方向与界面法线夹角 ,e光传播方向与光轴夹角 ,
e光波面法线方向与界面法线夹角 ,e光波面法线方向与光轴夹角 ,
则,由
可得
(3分)
(3分)
由 (3分)
得
所以 (3分)
⑴后透镜焦点处的干涉级,
⑵在此焦面上能够看到几个亮条纹?
⑶其中半径最大条纹的干涉级和半径是多少?
解:
⑴ 由于 ,
对应焦点条纹: , (5分)
⑵ 焦面上能看到的条纹数决定于照明光源可以形成的光线入射角度的范围
(3分)
对应最大条纹的干涉级满足
焦面上能看到的亮条纹数 (2分)
⑶ 焦面上能看到的半径最大条纹的干涉级为 (3分)
4、一束波长450nm线偏振光垂直入射到石英( )制成的半波片,
透射光束中o光波相对e光波的位相超前π,石英晶片的厚度最薄应为25μm。
5、当光束以入射角 照射光栅时(光栅常数为d),光栅方程 中
是观察方向与光栅法线的夹角, 表示在 方向观察到波长λ光波的衍射级次, 号分别对应 与 在光栅法线的同侧和异侧。
二、计算题(70分)
1、(15分)一台迈克尔逊干涉仪,使用波长λ=550nm的扩展光源,调节两臂使产生同心圆环干涉条纹。
⑴此圆环干涉条纹为何种干涉条纹?
⑵要使干涉圆环向中心一一消失20个圆环条纹,则可动臂必需移动多远?
光学试卷1、2+答案
光 学 期末考试卷(甲)一、填空(共26分,每空2分)1、实像和虚像的区别是 。
2、波的 现象是横波区别于纵波的一个主要特征。
3、一个放大倍数为5×的放大镜,其焦距为 厘米。
4、波长为20nm 的紫外光光子的能量为 焦耳。
5、根据表中的每步观察到的现象,填出偏振光的检验结论。
6.欲制一架放大本领M=-100的开普勒天文望远镜,如用一只1f '=100cm 的凸透镜作物镜,则目镜的焦距为 。
7、光导纤维是利用光的 原理制成的传光玻璃丝。
二、选择题(每题4分)1、浸没在油(n=1.10)中的有机玻璃(n=1.50)的临界角是[ ]A 、 )50.110.1(sin 1-=c i B 、 50.110.1=c iC 、 )10.150.1(1-=tg i cD 、 )50.110.1(1-=tg i c2、由凸面镜构成的像相对于物通常是[ ]A、倒立虚象B、倒立实象C、缩小的正立虚象D、放大的虚象3、显微镜由焦距为30mm的物镜和焦距为5mm的目镜构成,镜筒的有效长度为0.2m,则该显微镜的放大本领为[ ]A、333B、286C、185D、1204、杨氏实验装置中,两狭缝的间距为0.10cm,在80.0cm远的屏幕上出现亮纹的间距为0.048cm,则照亮狭缝的光波波长应为[ ]A、400nmB、500nmC、600nmD、700nm5、以平行单色光从上向下投射于牛顿环装置,并从上向下观察,观察到有许多明暗相间的同心圆环,这些圆环的特点为[ ]A、接触点是明的,明暗条纹是等距离的同心圆环B、接触点是明的,明暗条纹是不等距离的同心圆环C、接触点是暗的,明暗条纹是等距离的同心圆环D、接触点是暗的,明暗条纹是不等距离的同心圆环6、两相干光的强度均为I,干涉产生的最大光强为[ ]A、IB、2IC、3ID、4I7、将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b的狭缝,若对应于衍射图样的第一最小位置的衍射角θ=30o,试问缝宽b的大小等于[ ]A、λ/2B、λC、2λD、3λ8、在杨氏实验中,如果两狭缝的间距加倍,则干涉图样中相邻明条纹的间距[ ]A、加倍B、为原来的四倍C、为原来的二分之一D、为原来的四分之一三、作图题(每题4分)1、已知凸面镜的焦点F以及物AB的位置,求像的位置与大小。
物理光学2008年期末考试题及答案
物理光学2008年期末考试题及答案物理光学 试题A题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数第 2 页 (共 13 页)班号 姓名一、解释下列名词(每小题2分,总共20分) 1、复色波的相速度:2、复色波的群速度:3、布儒斯特角:4、临界角:5、光的空间相干性:6、光的时间相干性:7、爱里斑:8、瑞利判据:9、晶体的光轴:10、光的色散:二、简答题(每小题4分,总共40分)1、如图所示,一平面简谐光波沿x方向传播,波长为λ,设x=0点的相位ϕ0=0,写出:(1)沿x轴光波的相位分布ϕ(x);(2)沿y轴光波的相位分布ϕ(y);(3)沿r方向光波的相位分布ϕ(r)。
2、利用布儒斯特定律,可以测定不透明电介质的折射率。
令测得釉质的起偏角为580,求它的折射率。
3、观察尖劈形肥皂液膜所产生的彩色条纹时,为什么膜的上端的光泽变暗彩色消失时预示着肥皂膜即将破裂?4、在牛顿环实验中,平凸透镜的凸面曲率半径5m ,透镜半径为10mm ,在钠光的垂直照射下(λ=589纳米),能产生多少个干涉条纹?5、在杨氏双缝干涉实验装置中,假定光源是单色缝光源,当装置作如下几种改变时,试简单描述屏上的干涉条纹的位置或间距将会怎样变化?(1)将光源向上或向下平移;(2)将整个装置放入水中。
6、单色平面光波波长为500nm ,正入射如图所示的衍射屏上,11r =mm ,2r =,轴上观察点离衍射屏2m ,计算观察点出的光强与入射光之比。
7、什么是光学仪器的像分辨本领?若光的衍射现象完全可以忽略,对理想光学系统成像来说,还存在分辨本领这个问题吗?8、在下图中虚线代表光轴。
试根据图中所画的折射情况判断晶体的正负。
9、简述在KDP晶体的线性电光效应当中,产生 63的纵向运用和横向运用的条件。
10、云和雾为什么是白色?三、光束以很小的角度入射到一块平行平板(如图所示),试求相继从平板反射和透射的头两支光束的相对强度。
设平板的折射率为n=1.5。
《传热学》期末考试试题与答案
《传热学》期末考试试题与答案哈尔滨⼯业⼤学2008-2009学年春季学期期末考试试题与答案⼀、解释概念【5-1】名词解释:流动边界层解:固体壁⾯附近流体,由于粘性导致速度急剧变化的薄层称为流动边界层(速度边界层)。
【6-1】名词解释:定性温度解:⽤以确定特征数中流体物性的温度称为定性温度。
【8-1】名词解释:辐射⼒解:辐射⼒是指单位时间、单位⾯积的辐射表⾯向半球空间所有⽅向所发射的全部波长的总能量,其单位为W/m 2。
【8-1】名词解释:灰体解:光谱吸收⽐与波长⽆关的物体称为灰体。
⼆、分析论述与回答问题【2-1】写出傅⾥叶导热定律表达式,并说明式中各量和符号的物理意义。
解:tq gradt n nλλ=-=-。
其中q 是热流密度⽮量;λ是导热系数,它表⽰物质导热体本领的⼤⼩;gradt 是空间某点的温度梯度;n 是通过该点的等温线上的法向单位⽮量,指向温度升⾼的⽅向,“﹣”号表⽰热量沿温度降低的⽅向传递。
【6-1】写出努谢尔数Nu 与毕渥数Bi 表达式并⽐较异同。
解:从形式上看,Nu 数hl Nu λ??=与Bi 数hl Bi λ?=完全相同,但⼆者的物理意义却不同。
Nu 数中的λ为流体的导热系数,⽽⼀般h 未知,因⽽Nu 数⼀般是待定准则。
Nu数的物理意义表⽰壁⾯附近流体的⽆量纲温度梯度,它表⽰流体对流换的强弱。
⽽Bi 数中的λ为导热物体的导热系数,且⼀般情况下h 已知,Bi 数⼀般是已定准则。
Bi 数的物理意义是导热体内部导热热阻()/l λ与外部对流热阻()/l h 的相对⼤⼩。
【8-1】 “善于发射的物体必善于吸收”,即物体辐射⼒越⼤,其吸收⽐也越⼤。
你认为对吗?为什么?解:基尔霍夫定律对实际物体成⽴必须满⾜两个条件:物体与辐射源处于热平衡,辐射源为⿊体。
也即物体辐射⼒越⼤,其对同样温度的⿊体辐射吸收⽐也越⼤,善于发射的物体,必善于吸收同温度下的⿊体辐射。
所以上述说法不正确。
【2-1】厚度等于δ的常物性⽆限⼤平板,初始温度均匀为0t ,过程开始后,左侧有⼀定热流密度w q 的热源加热,右侧与低温流体f t 相接触()0f t t >,表⾯传热系数h 等于常数,所有物性参数已知,写出该导热问题的数学描写(述)。
光学期末卷及答案
_______级 _________系 ___________专业 _____________班 姓名____________ 学号__________________ ——————————密——————————————封——————————————线————————————____________________________________________________________________________________________________邯郸学院2009-2010学年第一学期2008级物理学、应用物理学专业本科期末考试试卷(A)课程名称: 光学 任课教师:史淑惠 考试时间: 120 分钟 考试性质(学生填写“√”):正常考试()缓考补考()重修()提前修读()题 号 一 二 三 四 总分 满 分 18 18 14 50 100 得 分 阅卷人 复核人一、选择题(每小题3分,共18分)1、一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射,当光栅在光栅所在平面上沿刻线的垂直方向上作微小移动,则衍射图样: ( ) A 、作与光栅移动方向相同方向的移动 B 、作与光栅移动方向相反方向的移动 C 、中心不变,衍射图样变化 D 、没有变化2、迈克耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率n ,厚度为h 的透明介质片,放入后,两光束的光程差改变量为: ( ) A 、2(n-1)h B 、2nh C 、nh D 、(n-1)h3、波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,要使反射光线得到增加,薄膜的厚度应为: ( )A 、4λB 、n 4λC 、2λD 、n 2λ 4、.屏上得到单缝夫琅和费衍射图样,当入射光波长变大时,中央最大值的宽度: ( ) A 、变小 B 、变大 C 、不变5、晴朗的天空所以呈浅兰色,清晨日出或傍晚日落的晨曦和晚霞呈现红色,其原因为: ( ) A 、太阳光被大气所吸收 B 、太阳光被大气所色散 C 、太阳光被大气所偏振 D 、太阳光被大气所散射6、左旋圆偏振光垂直通过 2λ波片后,其出射光的偏振态为: ( ) A 、右旋椭圆偏振光 B 、右旋圆偏振光 C 、左旋椭圆偏振光 D 、左旋圆偏振光二、填空题(每题3分,共18分)1、在空气中频率为5×1014Hz 的单色光进入某种透明介质后波长变为 4000Ǻ,则此介质的折射率为 ,光在介质内的频率为 。
哈尔滨工业大学2009至第一学期物理光学期末考试试题
哈尔滨工业大学2009至2010学年第一学期物理光学期末考试试题一、填空题(每小题2分,总共20分)1、测量不透明电介质折射率的一种方法是,用一束自然光从真空入射电介质表面,当反射光为()时,测得此时的反射角为600,则电介质的折射率为()。
2、若光波垂直入射到折射率为n=1.33的深水,计算在水表面处的反射光和入射光强度之比为()。
3、光的相干性分为()相干性和()相干性,它们分别用()和()来描述。
4、当两束相干波的振幅之比是4和0.2时,干涉条纹对比度分别是()、和()。
5、迈克尔逊干涉仪的可动反光镜移动了0.310mm,干涉条纹移动了1250条,则所用的单色光的波长为()。
6、在夫朗禾费单缝衍射实验中,以波长为589nm的钠黄光垂直入射,若缝宽为0.1mm,则第一极小出现在()弧度的方向上。
7、欲使双缝弗琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉亮纹,则缝宽和缝间距需要满足的条件是()。
8、一长度为10cm、每厘米有2000线的平面衍射光栅,在第一级光谱中,在波长500nm附近,能分辨出来的两谱线波长差至少应是()nm。
9、一闪耀光栅刻线数为100条/毫米,用l=600nm的单色平行光垂直入射到光栅平面,若第2级光谱闪耀,闪耀角应为多大()。
10、在两个共轴平行放置的透射方向正交的理想偏振片之间,再等分地插入一个理想的偏振片,若入射到该系统的平行自然光强为I0,则该系统的透射光强为()。
二、简答题(每小题4分,总共40分)1、写出在yOz平面内沿与y轴成q角的r方向传播的平面波的复振幅。
2、在杨氏双缝干涉的双缝后面分别放置n1=1.4和n2=1.7,但厚度同为d的玻璃片后,原来的中央极大所在点被第5级亮条纹占据。
设l=480nm,求玻璃片的厚度d及条纹迁移的方向。
3、已知F-P标准具的空气间隔h=4cm,两镜面的反射率均为89.1%;另一反射光栅的刻线面积为3´3cm2,光栅常数为1200条/毫米,取其一级光谱,试比较这两个分光元件对l=632.8nm红光的分辨本领。
哈工大物理试题及答案
哈工大物理试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是:A. 300,000 km/sB. 1,000 km/sC. 3,000 km/sD. 3×10^8 m/s答案:D2. 根据牛顿第二定律,以下说法正确的是:A. 物体的质量越大,加速度越大B. 物体的质量越大,加速度越小C. 物体的质量越大,加速度不变D. 物体的质量越大,加速度越难改变答案:D3. 电磁波的波长与频率的关系是:A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比,但需要考虑介质的影响答案:B4. 根据热力学第一定律,以下说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以在不同形式间转换答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电压V和电流I之间的关系是:V =________。
答案:IR2. 光的折射定律,也称为斯涅尔定律,其公式为:n1 * sin(θ1) = ________。
答案:n2 * sin(θ2)3. 根据库仑定律,两个点电荷之间的力F与它们的电荷量q1和q2以及它们之间的距离r的关系是:F = ________。
答案:k * q1 * q2 / r^24. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的关系是:它们大小相等、方向相反、作用在_______。
答案:不同的物体上三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述麦克斯韦方程组的四个方程及其物理意义。
答案:麦克斯韦方程组包括高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
高斯定律描述了电场线不闭合的性质,高斯磁定律表明磁场线也是闭合的,法拉第电磁感应定律说明了变化的磁场可以产生电场,安培环路定律描述了电流和磁场之间的关系。
2. 解释什么是波粒二象性,并举例说明。
答案:波粒二象性是指微观粒子如电子、光子等既表现出波动性,又表现出粒子性。
08级物理学期末试卷(B)参考答案
08级物理学期末试卷(B )参考答案一.填空:每空2分,共38分1.^^7260j i V -=→, ^^7230j i a -=→2.dt dV a =τ 切线 RV a n 2= 圆心22τa a a n+= τθa a tg n= 3.^^cos sin j t b i t a ωωωω+- 4.角动量增量 5.线性恢复力, km π2 6.合外力等于零,外力的矢量合所作的功和非保内力的功等于零,合外力矩等于零,惯性。
7.0mv 竖直向下8.2221ωρϖA =二.选择:每题2分,共20分CDCCBDBCCB三.计算题:42分1.解:取质点为研究对象,由加速度定义有t dtdv a 4==(一维可用标量式)tdt dv 4=⇒ 2分由初始条件有:⎰⎰=tvtdt dv 04得: 22t v = 2分由速度定义得:22t dtdxv ==dt t dx 22=⇒ 2分由初始条件得:dt t dx tx⎰⎰=02102即10322+=t x m 4分 2.解:受力分析:A m :重力g m A,桌面支持力1N ,绳的拉力1T ;B m :重力g m B,绳的拉力2T ; c m :重力g m c,轴作用力2N , c m 绳作用力'1T 、'2T⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-=α2122121''R m R T R T a m T g m a m TcB B A 及11'T T =,22'T T =,αR a = 4分解得:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧++⎪⎭⎫⎝⎛+=++=++=c B A B c A cB A B A c BA B m m m gm m m T m m m g m m T m m m g m a 2121212121 4分讨论:不计c m 时,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==+=B A B A BA B m m gm m T T m m g m a 21 2分(即为质点情况)3.解:⑴研究对象:1m 、2m⑵受力分析:1m 、2m 各受两个力,即重力C图 4-9图 4-10gBB2N及绳拉力,如图2-7。
2009年工科《大学物理试题》A卷及参考答案[终稿1]
2009年工科《大学物理试题》A 卷一. 判断题(每题2分,共20分)答题要求: 在你认为正确者题后的括弧中填写对号(√);错误者题后的括弧中填写错号(×) 1.在平面曲线运动中,质点的总加速度总是与法向加速度成锐角。
( )2.动量守恒定律只适用于宏观、低速时空下的惯性系,不适用于相对论时空以及微观领域下的惯性系。
( )3.用旋转矢量表示简谐振动时,旋转矢量的旋转方向为顺时针。
( )4.在一个通有电流的导体(或半导体)板上,若垂直于板面施加一磁场,则在与电流和磁场都垂直的方向上,板面两侧会出现微弱电势差,这就是霍耳效应。
其中,引起电荷沿板的侧面偏转的力是安培力。
( )5.在没有外电场时,不论是无极分子电介质还是有极分子电介质,整体来看,对外都不显电性。
( ) 6.在理想气体压强公式εn p 32=中,p 、 都是宏观统计平均量。
( ) 7.波动中各质点并不随波前进而是围绕各自的平衡位置振动,各个质点振动的相位依次落后,波动是相位的传播。
( )8. 光程是一个折合量,把光在介质中传播的路程折合为相同时间内光在真空中传播的相应路程(即光程),便于比较经过不同介质传播的两条(或多条)光线在某点相遇后的相位差。
( ) 9. 增大透镜的通光口径不利于提高光学仪器的分辨本领。
( )10. 牛顿经典力学和狭义相对论原理都认为,对于描述一切物理现象的规律来说,所有惯性系都是等价的。
( )二.单项选择题(每题2分,共20分)答题要求: 将你认为正确选项的序号填写在题后的括弧中。
1. 以初速度v 0 竖直向上抛出一质量为m 的小球,小球除受重力外,还受一个大小为2m v α 的粘滞阻力。
在小球运动过程中,其速度随时间变化的微分方程满足: ( )A. B.C. D.2. 质量为10kg 的质点,在外力作用下做平面曲线运动,该质点的速度为 开始时质点位于坐标原点。
在质点从 y = 16m 到 y = 32m 的过程中,外力做的功:( ) A. 正功 B. 负功 C. 零功 D. 条件不够,难以确定3. 对于定轴转动的刚体而言,下列描述中错误的是: ( ) A. 力矩的功就是力的功 B. 内力矩做功之和为零C. 合力矩的功等于各分力矩做功的代数和D. 力矩的功等于刚体转动动能的改变量 4. 无限长均匀带电直线外一点的电场强度始终: ( ) A. 与其电荷线密度成正比,与离导线的垂直距离成反比B. 与其电荷线密度的平方成正比,与离导线的垂直距离的平方成反比C. 与其电荷线密度成正比,与离导线的垂直距离的平方成反比2 d d v v α+=g t 2 d d v vα--=g t 2 d d v v α+-=g t 2 d d v v α-=g t j i t1642+=v εD. 与其电荷线密度的平方成正比,与离导线的垂直距离成反比5. 比较静电场和稳恒电流产生的磁场(以下简称“稳恒磁场”)“通量”及“环流”特性,可以得出:()A. 静电场的(电)通量为零,(场强的)环流不为零;稳恒磁场的(磁)通量不为零,(磁感应强度的)环流为零B. 静电场的(电)通量为零,(场强的)环流为零;稳恒磁场的(磁)通量不为零,(磁感应强度的)环流不为零C. 静电场的(电)通量不为零,(场强的)环流为零;稳恒磁场的(磁)通量为零,(磁感应强度的)环流不为零D. 静电场的(电)通量不为零,(场强的)环流不为零;稳恒磁场的(磁)通量为零,(磁感应强度的)环流为零6. 外磁场中通电线圈的磁矩决定了该线圈所收磁力矩的大小和方向,以下哪个物理量不包含在线圈的磁矩中:()A. 线圈所通过的电流大小B. 线圈所通过的电流方向C. 线圈的质量密度D. 线圈的几何面积7. 电源是依靠非静电力做功将非电能转化为电能的装置,以下关于电源电动势的描述中错误的是:()A. 电动势表示非静电力将单位正电荷,经由电源内部,由负极低电势处推向正极高电势处所做的功B. 电动势的方向由电源正极(经由电源内部)指向电源负极C. 电动势的方向由电源正负极(经由电源内部)指向电源正极D. 电动势的意义在于反映了电源将非电能转为电能的本领大小8. 以下关于麦克斯韦速率分布曲线的描述中,错误的是:()的变化趋势B. 曲线所包围的面积为1(即100%)C. 曲线的峰值所对应的速率为最大速率。
2008-2009(2)光学期末考试试题参考答案
2008-2009(2)光学期末考试试题参考答案一、填空(每题 4 分,共20分)1. 540 ;2. 0.03 ;3. 同频、同相、固定的位相差 ;4. 平面镜;5. 倒立、正立 。
二、单项选择(每题3 分,共 24 分)三、简答题(每题5分,共10分)四、作图题(每题 5分,共10分)五、计算题(共36分)1. 解:d=0.5mm=5×10-4m ,r0=1m ,λ=500nm =5×10-7m.(1) Δy=y1-y0=0r d λ=-7-41510510m ⨯⨯⨯=1mm(2) 在屏上P 点处,y=0.25mm=2.5×10-4m ,则光程差δ=d·sinθ=d 0y r =5×10-4×2.5×10-4÷1m=125nmΔφ= 2πδ/λ=2π×125÷500=0.5π(3) 屏上任一点处的光强为I=I 1+I 2+2一般地,I 2=I 1,则I=2I 1(1+cosΔφ).∴P 点的光强为I P =2I 1(1+cos0.5π)= 2I 1.中央亮纹中心处的光强为I o =2I 1(1+cos0)= 4I 1.∴I P :I o =1:22.解: ∵ f s s '=+'111 ,s s y y '-='≡β 。
∴ (1) ()()()()6010121210-=----⨯-='-'='f s s f s (cm ); (2) 3061260-=⨯---='-='y s s y (cm )。
3. 解:由题意知 λ=600nm =6×10-7m ,d=4b ,当j=2时,sinθ=0.2。
(1) 由光栅方程d sinθ=jλ,得d= jλ/ sinθ=2×600nm ÷0.2=6000nm=6μm(2) 由d=4b ,得b=d/4=6000nm ÷4=1500nm=1.5μm(3) 这里d 、λ为常数,由光栅方程知:能到达光屏的光的衍射角θ在-0.5π<θ<0.5π之间,因此,屏上谱线可能的最高级次为:j max =d sin0.5π/λ=6000×1÷600=10衍射角为θ=0.5π的光,即第10级谱线实际上不能到达屏上。
08-09高一物理第一学期期末考试
阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。
——培根2008-2009学年度第一学期期末考试高一物理试题2009.11.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
2.请将第Ⅰ卷正确答案的序号涂在答题卡上,考试结束只交第Ⅱ卷和答题卡。
第Ⅰ卷(选择题,共42分)一、本题共14小题,每小题3分,共42分.每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得3分;选对但不全的得2分;有选错或不选的得0分。
1. 下列所给的物理量,运算时遵守平行四边形法则的是A.路程B. 质量C. 速度D. 时间2.下列说法中,不正确的是A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在B.凡是轻小的物体,都可看作质点C.位移只取决于初末位置,而路程还与实际运动的路线有关D.物体的路程总大于或等于位移的大小3.两个力的合力F的大小为30N,其中一个力F1大小为10N,那么另一力F2的大小可能是A.10NB.15NC.40ND.45N4.某同学骑自行车沿直线运动,第1s内平均速度是1m/s,第2s内的平均速度是3m/s,第3s内的平均速度是5m/s,则前3s内的平均速度是A.3m/sB.5 m/sC.6 m/sD.14 m/s5. 如图所示,物体A和B的重力分别为10N和5N,A静止在地面上,不计弹簧秤、细线的重力和滑轮的摩擦,则弹簧秤所受的合力和弹簧秤的读数为A.0N 15NB.5N 0NC.0N 5ND.10N 5N6. 下列说法中正确的是A.只有速度为零的物体才处于平衡状态B.竖直升降的电梯减速下降时,电梯中的人所受重力变小C.竖直升降的电梯减速下降时,电梯中的人对电梯地板的压力大于人的重力D.只有当两个物体处于平衡状态时,它们之间的作用力和反作用力大小才相等7.关于伽利略理想实验,下列说法正确的是A. 完全是理想的,没有实验事实为基础B. 是以可靠的实验事实为基础,经过科学抽象,能更深刻地揭示自然规律C. 只要接触面做得很光滑,伽利略理想实验是可以实际做成功的D. 伽利略理想实验只是一种科学的抽象,现实中无法做成功8.如图所示,用手托住小球,使弹簧处于原长.然后突然放手,从放手起到小球到达最低点的过程中,小球的加速度大小的变化是A.先减小,后增大B.先增大,后减小C.一直增大D .一直减小9. A 、B 两物体粘连在一起放在光滑水平面上,现对A 、B 两物体同时施加水平作用力F 1、F 2, 方向如图所示,则A .A 对B 的作用力一定为拉力B .A 对BC .A 对BD .A 、B 之间可能既没有拉力也没有压力10.2006年我国自行研制的“枭龙”战机在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始以加速度a 做匀加速直线运动,达到起飞速度v 所需时间为t ,则起飞前运动的距离为A .212atB .12vt C .212vt atD .不能确定11. 一物体放在粗糙水平面上保持静止,当加一个不大的且与水平方向成θ角的推力F后,仍保持静止,如图所示.则下列说法不正确的是A .物体所受的合力增大BCD 12.对于静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间A .物体立即获得速度B .物体立即获得加速度C .物体同时获得速度和加速度D .由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零13.从竖直上升的气球中掉下的小螺丝钉跟同一高度同时自由下落的小铁球相比(不计空气阻力),相等的物理量是A.落到地面的时间B.落到地面时的速度C.下落过程中的加速度D.下落过程中的路程14. 在甲地用质量为m1的物体、乙地用质量为m2的物体做同样的实验:用竖直向上的力F拉物体,测量物体的加速度a与拉力F间的关系.然后根据在两地测得的结果画出a-F图象,得到如图所示的加速度a与拉力F的关系图线甲和乙.若甲、乙两地的重力加速度分别为g1和g2,由图象可知B.m1 < m2C.g1 > g2D.g1 < g22008-2009学年度第一学期期末考试高一物理试题第Ⅰ卷答案表第Ⅱ卷(非选择题,共58分)注意事项:1.第Ⅱ卷用蓝、黑色钢笔或圆珠笔直接答在试卷上;2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。
物理光学秋季期末考试题及答案
一、填空题(每小题3分,总共24分)1.玻璃的折射率为n=1.5,光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为_________;光从玻璃射向空气时的布儒斯特角为_________。
2. 在双缝杨氏干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e。
波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差为_________。
3. 如图所示,左图是干涉法检查平面示意图,右图是得到的干涉图样,则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是_________。
4. 在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现(即缺级),那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为_________。
5. 波长为λ=600nm的单色光垂直入射于光栅常数d=1.8×10-4 cm的平面衍射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为_________。
6.在双折射晶体内部,频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。
①沿光轴传播时,它们的传播速度是_______的;②沿垂直光轴传播时,它们的传播速度是_______的。
7.对于观察屏轴上P0点,设光阑包含10个波带,让奇数波带通光,而偶数波带不通光,则P0点的光强约为光阑不存在时的_________倍。
8. 光栅方程的普遍形式为________________。
二、简答题(每小题6分,总共36分)1. 何谓复色波的群速度?何谓复色波的相速度?什么介质中复色波的群速度大于其相速度?什么介质中复色波的群速小于其相速度?2.简述光波的相干条件。
3. 汽车两前灯相距1.2m ,设灯光波长为 λ=600nm ,人眼瞳孔直径为D =5mm 。
试问:对迎面而来的汽车,离多远能分辨出两盏亮灯?4. 一束线偏振光垂直于晶面射入负单轴晶体后,分解成o 光和e 光,传播速度快的是o 光还是e 光?为什么?5. 简述法拉第效应及其不可逆性。
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哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案
一、解释下列名词(每小题2分,总共20分)
1.复色波的相速度:复色波的等相位面的传播速度。
2.复色波的群速度:复色波的等振幅面的传播速度。
3.布儒斯特角:反射光为完全线偏振光时的入射角。
4.临界角角:光密介质到光疏介质出现全反射现象,产生全反射现象时的最小入射角称为临界角。
5.光的空间相干性:光源大小对条纹可见度的影响称为光的空间相干性。
6.光的时间相干性:光源非单色性对条纹可见度的影响称为光的时间相干性。
7.爱里斑:圆孔衍射中,中央亮斑称为爱里斑(爱里斑占入射在圆孔上能量的83%)。
8.瑞利判据:两个等强度波长的亮条纹只有当它们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的81%时,才能被分
开。
9.晶体的光轴:在晶体中,光沿某方向传播时不发生双折射现象,该方向称为光轴。
10.光的色散:介质中的光速(或折射率)随光波波长变化的现象叫光的色散。
二、简答题(每小题4分,总共40分)
1、如图所示,一平面简谐光波沿x方向传播,波长为l,设x=0点的相位j0=0,写出:(1)沿x轴光波的相位分布j(x);(2)沿y轴光波的相位分布j(y);(3)沿r方向光波的相位分布j(r)。
解:
(1);
(2);
(3)
2、利用布儒斯特定律,可以测定不透明电介质的折射率。
令测得釉质的起偏角为580,求它的折射率。
解:根据布儒斯特定律,将,代入,可得不透明电介质的折射率为。
3、观察尖劈形肥皂液膜所产生的彩色条纹时,为什么膜的上端的光泽变暗彩色消失时预示着肥皂膜即将破裂?
解:尖劈形肥皂膜产生的干涉属于等厚干涉,其光程差。
由于重力作用,尖劈下方的膜将变厚,上方的膜将变薄。
当膜厚时,,此光程差满足干涉相消,所以膜变为黑暗色;当时,膜就
裂开。
这就是肥皂膜破裂前由彩色变为黑暗色的缘故。
4、在牛顿环实验中,平凸透镜的凸面曲率半径5m,透镜半径为10mm,在钠光的垂直照射下(l=589纳米),能产生多少个干涉条纹?
解:
5、在杨氏双缝干涉实验装置中,假定光源是单色缝光源,当装置作如下几种改变时,试简单描述屏上的干涉条纹的位置或间距将会怎样变化?(1)将光源向上或向下平移;(2)将整个装置放入水中。
解:(1)光源平移与条纹评议的关系为。
当光源项上移动时,,则,即条纹向下平移;同理,当光源下移时,则条纹向上平移。
(2)由于光源在介质中的波长,装置放入水中后,条纹间距为。
因为,所以,
即条纹间距会变小。
6、单色平面光波波长为500nm,正入射如图所示的衍射屏上,mm,mm,轴上观察点离衍射屏2m,计算观察点出的光强与入射光之比。
解:衍射屏分为两部分,的3/4圆孔和的1/4的圆孔。
已知,。
先求半径为的3/4圆孔包含的“半波带”数:
即恰好为一个“半波带”。
令一个“半波带”在观察点的振幅为,则。
再求半径为的1/4圆孔包含的“半波带”数:
即恰好为两个“半波带”,故。
所以观察点的总振幅为
因此观察点出的光强与入射光之比
7、什么是光学仪器的像分辨本领?若光的衍射现象完全可以忽略,对理想光学系统成像来说,还存在分辨本领这个问题吗?
解:光学仪器的像分辨本领是指仪器能分辨开相邻两个物点的像的能力。
对于靠的很近的两个物点,仪器对所成的像还能分辨的开,我们就说它的分辨本领高,反之则低。
如果光的衍射现象可以完全忽略,则点物就可以成点像,任何一个无像差的光学仪器完全可以将两个不论靠的多近的点物分开。
8、在下图中虚线代表光轴。
试根据图中所画的折射情况判断晶体的正负。
解:我们可根据e光的折射方向来判断晶体的正负。
假定晶体是负的,则晶体中的e光次波面是长轴垂直光轴的椭球面。
由惠更斯作图法可知,e光向上偏折。
由此可判定在上图的折射情形中,晶体是负的。
9、简述在KDP晶体的线性电光效应当中,产生g63的纵向运用和横向运用的条件。
解:g63的纵向运用中外加电场和光束均平行于光轴(x3)。
g63的横向运用中外加电场平行于光轴(x3),光束垂直于光轴。
10、云和雾为什么是白色?
解:因为组成云和雾的小水滴的线度接近或大于可见光波长。
白光照射在这些微粒上,将发生米氏散射。
而米氏
散射的强度与光波长关系不大,故微粒的散射光呈白色。
三、光束以很小的角度入射到一块平行平板(如图所示),试求相继从平板反射和透射的头两支光束的相对强度。
设平板的折射率为n=。
(10分)
解:在接近正入射的情况下,光束从空气—平板界面的反射率为
显然,光束从平板—空气界面反射的反射率也等于。
设入射光束的强度为I,则第1支反射光束的强度为
第2支反射光束的强度为
头两支透射光束的强度分别为
四、在阳光照射下,沿着与肥皂膜法线成300方向观察时,见膜呈绿色(l=550nm),设肥皂液的折射率为。
求:(1)膜的最小厚度;(2)沿法线方向观察时,肥皂膜是什么颜色?(10分)
解:(1)由,得
将,,,代入上式,并取,得最小厚度
(2)若,由,得
将,,,,代入,得
故呈黄色。
五、用波长为624nm的单色光照射一光栅,已知该光栅的缝宽a=,不透明部分b=,缝数N=103条。
试求:(1)中央峰的角宽度;(2)中央峰内干涉主极大的数目。
(10分)
解:(1)中央峰的角宽度为,将,a=代入,得
(2)中央峰内干涉主极大的数目为
六、一束钠黄光以入射角为500入射到方解石平板上。
设光轴与平板平行,并垂直于入射面(如图所示)。
问在晶体中e光和o光的夹角为多少?并画出其振动方向(设n o=,n e=)(10分)解:因为晶体光轴垂直于入射面,
当时,对于o光有。
将,n o=代入,得。
在垂直于光轴的方向,e光也满足折射定律:。
将将,n e=代入,得。
所以,o光、e光在晶片中的夹角为
振动方向如下图所示。