习题十一111某单色光从空气射入水中,其频率`波速`波长是否变化

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大学物理第12章学习题答案

大学物理第12章学习题答案

习题十二12-1 某单色光从空气射入水中,其频率、波速、波长是否变化?怎样变化?解: υ不变,为波源的振动频率;nn 空λλ=变小;υλn u =变小.12-2 在杨氏双缝实验中,作如下调节时,屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理由. (1)使两缝之间的距离变小;(2)保持双缝间距不变,使双缝与屏幕间的距离变小; (3)整个装置的结构不变,全部浸入水中; (4)光源作平行于1S ,2S 联线方向上下微小移动; (5)用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝. 解: 由λdDx =∆知,(1)条纹变疏;(2)条纹变密;(3)条纹变密;(4)零级明纹在屏幕上作相反方向的上下移动;(5)零级明纹向下移动. 12-3 什么是光程? 在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同?其所需时间是否相同?在光程差与位相差的关系式∆λπϕ∆2= 中,光波的波长要用真空中波长,为什么?解:nr =∆.不同媒质若光程相等,则其几何路程定不相同;其所需时间相同,为Ct ∆=∆. 因为∆中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。

12-4 如题12-4图所示,A ,B 两块平板玻璃构成空气劈尖,分析在下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化?(1) A 沿垂直于B 的方向向上平移[见图(a)]; (2) A 绕棱边逆时针转动[见图(b)].题12-4图 解: (1)由l2λθ=,2λke k =知,各级条纹向棱边方向移动,条纹间距不变;(2)各级条纹向棱边方向移动,且条纹变密.12-5 用劈尖干涉来检测工件表面的平整度,当波长为λ的单色光垂直入射时,观察到的干涉条纹如题12-5图所示,每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切.试说明工件缺陷是凸还是凹?并估算该缺陷的程度.解: 工件缺陷是凹的.故各级等厚线(在缺陷附近的)向棱边方向弯曲.按题意,每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切,说明弯曲部分相当于条纹向棱边移动了一条,故相应的空气隙厚度差为2λ=∆e ,这也是工件缺陷的程度.题12-5图 题12-6图12-6 如题12-6图,牛顿环的平凸透镜可以上下移动,若以单色光垂直照射,看见条纹向中 心收缩,问透镜是向上还是向下移动?解: 条纹向中心收缩,透镜应向上移动.因相应条纹的膜厚k e 位置向中心移动. 12-7 在杨氏双缝实验中,双缝间距d =0.20mm ,缝屏间距D =1.0m ,试求: (1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ,计算此单色光的波长; (2)相邻两明条纹间的距离.解: (1)由λk d D x =明知,λ22.01010.63⨯⨯=, ∴ 3106.0-⨯=λmm oA 6000=(2) 3106.02.010133=⨯⨯⨯==∆-λd D x mm 12-8 在双缝装置中,用一很薄的云母片(n=1.58)覆盖其中的一条缝,结果使屏幕上的第七级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置.若入射光的波长为5500oA ,求此云母片的厚度. 解: 设云母片厚度为e ,则由云母片引起的光程差为e n e ne )1(-=-=δ按题意 λδ7=∴ 610106.6158.1105500717--⨯=-⨯⨯=-=n e λm 6.6=m μ 12-9 洛埃镜干涉装置如题12-9图所示,镜长30cm ,狭缝光源S 在离镜左边20cm 的平面内,与镜面的垂直距离为2.0mm ,光源波长=λ7.2×10-7m ,试求位于镜右边缘的屏幕上第一条明条纹到镜边缘的距离.题12-9图解: 镜面反射光有半波损失,且反射光可视为虚光源S '发出.所以由S 与S '发出的两光束到达屏幕上距镜边缘为x 处的光程差为 22)(12λλδ+=+-=D x dr r 第一明纹处,对应λδ=∴25105.44.0250102.72--⨯=⨯⨯⨯==d Dx λmm 12-10 一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上,油膜覆盖在玻璃板上.油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.50,若单色光的波长可由光源连续可调,可观察到5000 oA 与7000oA 这两个波长的单色光在反射中消失.试求油膜层的厚度.解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为ne 2,由反射相消条件有λλ)21(2)12(2+=+=k k k ne ),2,1,0(⋅⋅⋅=k ① 当50001=λoA 时,有2500)21(21111+=+=λλk k ne ②当70002=λoA 时,有3500)21(22222+=+=λλk k ne ③因12λλ>,所以12k k <;又因为1λ与2λ之间不存在3λ满足33)21(2λ+=k ne 式即不存在 132k k k <<的情形,所以2k 、1k 应为连续整数,即 112-=k k ④ 由②、③、④式可得:51)1(75171000121221+-=+=+=k k k k λλ 得 31=k2112=-=k k可由②式求得油膜的厚度为67312250011=+=nk e λo A12-11 白光垂直照射到空气中一厚度为3800 oA 的肥皂膜上,设肥皂膜的折射率为1.33,试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色? 解: 由反射干涉相长公式有λλk ne =+22 ),2,1(⋅⋅⋅=k得 122021612380033.14124-=-⨯⨯=-=k k k ne λ 2=k , 67392=λoA (红色)3=k , 40433=λ oA (紫色)所以肥皂膜正面呈现紫红色.由透射干涉相长公式 λk ne =2),2,1(⋅⋅⋅=k 所以 kk ne 101082==λ 当2=k 时, λ =5054oA (绿色) 故背面呈现绿色.12-12 在折射率1n =1.52的镜头表面涂有一层折射率2n =1.38的Mg 2F 增透膜,如果此膜适用于波长λ=5500 oA 的光,问膜的厚度应取何值?解: 设光垂直入射增透膜,欲透射增强,则膜上、下两表面反射光应满足干涉相消条件,即λ)21(22+=k e n ),2,1,0(⋅⋅⋅=k∴ 222422)21(n n k n k e λλλ+=+=)9961993(38.14550038.125500+=⨯+⨯=k k o A 令0=k ,得膜的最薄厚度为996oA . 当k 为其他整数倍时,也都满足要求.12-13 如题12-13图,波长为6800oA 的平行光垂直照射到L =0.12m 长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接触,另一边被直径d =0.048mm 的细钢丝隔开.求:(1)两玻璃片间的夹角=θ?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少? (3)相邻两暗条纹的间距是多少? (4)在这0.12 m 内呈现多少条明条纹?题12-13图解: (1)由图知,d L =θsin ,即d L =θ故 43100.41012.0048.0-⨯=⨯==L d θ(弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为7104.32-⨯==∆λe m(3)相邻两暗纹间距641010850100.421068002---⨯=⨯⨯⨯==θλl m 85.0= mm (4)141≈=∆lLN 条 12-14 用=λ 5000oA 的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面,从反射光中观察,劈尖的 棱边是暗纹.若劈尖上面媒质的折射率1n 大于薄膜的折射率n (n =1.5).求: (1)膜下面媒质的折射率2n 与n 的大小关系; (2)第10条暗纹处薄膜的厚度;(3)使膜的下表面向下平移一微小距离e ∆,干涉条纹有什么变化?若e ∆=2.0 μm ,原来的第10条暗纹处将被哪级暗纹占据?解: (1)n n >2.因为劈尖的棱边是暗纹,对应光程差2)12(22λλ+=+=∆k ne ,膜厚0=e 处,有0=k ,只能是下面媒质的反射光有半波损失2λ才合题意; (2)3105.15.12500092929-⨯=⨯⨯==⨯=∆n e nλλ mm (因10个条纹只有9个条纹间距)(3)膜的下表面向下平移,各级条纹向棱边方向移动.若0.2=∆e μm ,原来第10条暗纹处现对应的膜厚为)100.2105.1(33--⨯+⨯='∆e mm21100.55.12105.3243=⨯⨯⨯⨯='∆=∆--n e N λ 现被第21级暗纹占据.12-15 (1)若用波长不同的光观察牛顿环,1λ=6000oA ,2λ=4500oA ,观察到用1λ时的第k个暗环与用2λ时的第k+1个暗环重合,已知透镜的曲率半径是190cm .求用1λ时第k 个暗环的半径.(2)又如在牛顿环中用波长为5000oA 的第5个明环与用波长为2λ的第6个明环重合,求未知波长2λ.解: (1)由牛顿环暗环公式λkR r k =据题意有 21)1(λλR k kR r +==∴212λλλ-=k ,代入上式得2121λλλλ-=R r10101010210450010600010450010600010190-----⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 31085.1-⨯=m(2)用A 50001 =λ照射,51=k 级明环与2λ的62=k 级明环重合,则有 2)12(2)12(2211λλR k R k r -=-=∴ 4091500016215212121212=⨯-⨯-⨯=--=λλk k o A12-16 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体时,第十个亮环的直径由1d =1.40×10-2m 变为2d =1.27×10-2m ,求液体的折射率.解: 由牛顿环明环公式2)12(21λR k D r -==空 nR k D r 2)12(22λ-==液 两式相除得n D D =21,即22.161.196.12221≈==D D n12-17 利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长.当1M 移动距离为0.322mm 时,观察到干涉条纹移动数为1024条,求所用单色光的波长. 解: 由 2λNd ∆=∆得 102410322.0223-⨯⨯=∆∆=N d λ 710289.6-⨯=m 6289=oA12-18 把折射率为n =1.632的玻璃片放入迈克耳逊干涉仪的一条光路中,观察到有150条干涉条纹向一方移过.若所用单色光的波长为λ= 5000oA ,求此玻璃片的厚度. 解: 设插入玻璃片厚度为d ,则相应光程差变化为λN d n ∆=-)1(2∴ )1632.1(2105000150)1(210-⨯⨯=-∆=-n N d λ5109.5-⨯=m 2109.5-⨯=mm。

大学物理下答案习题13

大学物理下答案习题13

习题1313.1选择题(1)在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是[ ](A) 使屏靠近双缝.(B) 使两缝的间距变小.(C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源. [答案:B](2)两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的[ ] (A) 间隔变小,并向棱边方向平移. (B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移. (C) 间隔不变,向棱边方向平移.(D) 间隔变小,并向远离棱边方向平移. [答案:A](3)一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为[ ] (A) λ / 4 . (B) λ / (4n ).(C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). [答案:B](4)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了[ ](A) 2 ( n -1 ) d . (B) 2nd . (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2. (D) nd .(E) ( n -1 ) d . [答案:A](5)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是 [ ](A) λ / 2 . (B) λ / (2n ). (C) λ / n . (D) λ / [2(n-1)]. [答案:D]13.2 填空题 (1)如图所示,波长为λ的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上,入射角为θ.在图中的屏中央O 处(O S O S 21=),两束相干光的相位差为________________. [答案:2sin /d πθλ](2)在双缝干涉实验中,所用单色光波长为λ=562.5 nm (1nm =10-9 m),双缝与观察屏的距离D =1.2 m ,若测得屏上相邻明条纹间距为∆x =1.5 mm ,则双缝的间距d =__________________________.[答案:0.45mm](3)波长λ=600 nm 的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____________nm .(1 nm=10-9 m)[答案:900nm ](4)在杨氏双缝干涉实验中,整个装置的结构不变,全部由空气中浸入水中,则干涉条纹的间距将变 。

课堂练习(解答)

课堂练习(解答)

《大学物理III 》课堂练习(解答)第一部分:力学1. 一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处,其速度大小为 。

( 22)()(dtdy dt dx ) 2.一个质点做曲线运动,假定它在任意时刻的位置矢量j t i t r )28(22 ,那么它在任意时刻的加速度为 a 。

( j 4 )3.以下四种运动形式中,加速度a 保持不变的运动是( D )(A )单摆的运动; (B )匀速率圆周运动;(C )行星的椭圆轨道运动; (D )抛体运动。

4. 在以加速度g a 31 匀加速上升的电梯里载有一人质量为m ,下列说法正确的是( D ) (A )人的重力为mg 32; (B )人的重力为mg 34; (C )人对电梯的压力为mg 32; (D )人对电梯的压力为mg 34。

5. 一质点作匀速圆周运动时,则它的( C )(A )动量不变,对圆心角动量也不变; (B )动量不变,对圆心角动量不断改变;(C )动量不断改变,对圆心角动量不变; (D )动量不断改变,对圆心角动量也不断改变。

6. 一颗炮弹在飞行过程中突然炸裂成两块,其中一块做自由下落,则另一块的着地点跟原计划落地点相比(忽略空气阻力)( A )(A )更远; (B )更近; (C )一样远; (D )无法判定。

7. 在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a 1上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,当升降机以加速度a = 上升时,绳子刚好被拉断,设重力加速度为g 。

( 2a 1+g )8. 考察一个空心球和一个实心球,它们的质量和半径都相同,可视为刚体,现它们俩绕某一直径为对称轴做自转, 的转动惯量更大。

( 空心球 )9. 一个质点做半径为0.1m 的圆周运动,其角位移的运动学方程为2214t(SI ),则它的切向加速度大小为 。

( 0.1m/s 2 ) 10. 如图,一个小物体A 靠在一辆小车的竖直前壁上,A 和车壁 间的静摩擦系数是 s ;若要使物体A 不致掉下来,小车的加速度的最小值应为a= 。

第11章《光的干涉》补充习题解答上课讲义

第11章《光的干涉》补充习题解答上课讲义

第11章《光的干涉》补充习题解答第11章 《光的干涉》补充习题解答1.某单色光从空气射入水中,其频率、波速、波长是否变化?怎样变化?解: υ不变,为波源的振动频率;nn 空λλ=变小;υλn u =变小.2.什么是光程? 在不同的均匀介质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同?其所需时间是否相同?在光程差与相位差的关系式2πϕδλ∆=中,光波的波长要用真空中波长,为什么?解:nr δ=.不同媒质若光程相等,则其几何路程定不相同;其所需时间相同,为t Cδ∆=. 因为δ中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。

3.在杨氏双缝实验中,作如下调节时,屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理由。

(1)使两缝之间的距离变小;(2)保持双缝间距不变,使双缝与屏幕间的距离变小; (3)整个装置的结构不变,全部浸入水中;(4)光源作平行于1S 、2S 连线方向的上下微小移动; (5)用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝。

解: 由λdDx =∆知,(1)条纹变疏;(2)条纹变密;(3)条纹变密;(4)零级明纹在屏幕上作相反方向的上下移动;(5)零级明纹向下移动.4.在空气劈尖中,充入折射率为n 的某种液体,干涉条纹将如何变化? 解:干涉条纹将向劈尖棱边方向移动,并且条纹间距变小。

5.当将牛顿环装置中的平凸透镜向上移动时,干涉图样有何变化?解:透镜向上移动时,因相应条纹的膜厚k e 位置向中心移动,故条纹向中心收缩。

6.杨氏双缝干涉实验中,双缝中心距离为0.60mm ,紧靠双缝的凸透镜焦距为2.5m ,焦平面处有一观察屏。

(1)用单色光垂直照射双缝,测得屏上条纹间距为2.3mm ,求入射光波长。

(2)当用波长为480nm 和600nm 的两种光时,它们的第三级明纹相距多远? 解:(1)由条纹间距公式λdDx =∆,得 332.3100.6105522.5x d nm D λ--∆⋅⨯⨯⨯===(2)由明纹公式Dx k dλ=,得 92132.5()3(600480)10 1.50.610D x kmm d λλ--∆=-=⨯⨯-⨯=⨯ 7.在杨氏双缝实验中,双缝间距d =0.20mm ,缝屏间距D =1.0m 。

简明物理知识题详解2016年度版(5)

简明物理知识题详解2016年度版(5)

习题1010.1选择题(1)在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是[ ](A) 使屏靠近双缝.(B) 使两缝的间距变小.(C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源.[答案:C](2)两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的[ ](A) 间隔变小,并向棱边方向平移.(B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移.(C) 间隔不变,向棱边方向平移.(D) 间隔变小,并向远离棱边方向平移.[答案:A](3)一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为[ ](A) .(B) / (4n).(C) .(D) / (2n).[答案:B](4)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了[ ](A) 2 ( n-1 ) d.(B) 2nd.(C) 2 ( n-1 ) d+/ 2.(D) nd.(E) ( n-1 ) d.[答案:A](5)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长,则薄膜的厚度是[](A) .(B) / (2n).(C) n.(D) / [2(n-1)].[答案:D](6)在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹[ ](A) 对应的衍射角变小.(B) 对应的衍射角变大.(C) 对应的衍射角也不变.(D) 光强也不变.[答案:B](7)波长nm (1nm=10-9m)的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上,单缝后面放一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹。

今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm,则凸透镜的焦距是[ ](A)2m. (B)1m. (C)0.5m.(D)0.2m. (E)0.1m[答案:B](8)波长为的单色光垂直入射于光栅常数为d、缝宽为a、总缝数为N的光栅上.取k=0,±1,±2....,则决定出现主极大的衍射角的公式可写成[ ](A) N a sin=k.(B) a sin=k.(C) N d sin=k.(D) d sin=k.[答案:D](9)在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,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[ ](A) a=0.5b(B) a=b(C) a=2b(D)a=3b[答案:B](10)一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成45°角,则穿过两个偏振片后的光强I为[ ](A) 4/0I2.(B) I0 / 4.(C) I0 / 2.(D) 2I0 / 2。

物理复习题

物理复习题

一、计算题1、水由蓄水池中稳定流出,如图所示,点1的高度为10m ,点2和点3的高度为1m ,在点2处管的横截面积为0.04 m 2,在点3处为0.02 m 2,蓄水池面积比管子的横截面积大得多。

试求:点2处得压强是多少?答案:(1.67×105Pa )2、一物体沿x 轴做简谐运动,振幅为0.06 m ,周期为2.0 s ,当t = 0时位移为0.03m ,且向x 轴正方向运动。

求:(1)t = 0.5 s 时,物体的位移、速度和加速度;(2)物体从x = 0.03m 处向x 轴负向运动开始,到平衡位置,至少需要多少时间?答案(1)(2)1/6 s3、一横波再沿绳子传播时的波动方程: (1)求波的振幅、波速、频率及波长;(2)求绳上质点振动时的最大速度;(3)距离波源9.0 m 和10.0 m 处两点的相位差。

答案:(1) 振幅为0.2m 波速为2.5m/s频率为1.25Hz 波长为2m(2) 0.5πm/s(3) π4、若在同一介质中传播的、频率分别为1200 Hz 和400 Hz 的两声波有相同的振幅。

求:(1)它们的强度之比;(2)两声波的声强级差。

答案:(1)9:1(2)0.95B5、从几何光学的角度看,人眼可简化为高尔斯特兰简化眼模型。

这种模型将人眼成像归结成一个曲率半径为5.7mm 、媒质折射率为1.333的单球面折射成像。

(1)试求这种简化眼的焦点位置和焦度。

(2)若已知某物在膜后24.02mm 处视网膜上成像,求该物应放在何处。

答案:(1)焦距分别为17.1mm ,22.8mm ,焦度为58.4D(2)341.2mm6、一警车以25 m×s -1的速度在静止的空气中行驶,假设车上警笛的频率为800Hz 。

求:静止站在路边的人听到警车驶近和离去时的警笛声波频率。

(设空气中]5.2[cos 2.0y x t ππ-=的声速u = 330 m.s -1)(1)865.6 Hz; 743.7 Hz7、杨氏双缝干涉实验中,①装置放在空气中, P 点是第三级明纹,问S1、S2到达P 点的光程差是多少?②若将整个实验装置放入某透明液体中,P 点变为第四级明纹,则该液体的折射率是多少?答案:(3λ; n =4/3)8、 白光垂直照射到空气中一厚度为e=380nm 的肥皂膜上,肥皂膜的折射率n=1.33,在可见光的范围内(400nm-760nm ),那些波长的光在反射中增强 ?解:若光在反射中增强,则其波长应满足条件2ne+λ/2=kλ即 λ=4ne/(2k -1)在可见光范围内,有k=2 λ1=4ne/(2k-1)=673.9nmk=3 λ2=4ne/(2k-1)=404.3nm9、在折射率1n =1.52的镜头表面涂有一层折射率2n =1.38的Mg 2F 增透膜,如果此膜适用于波长λ=5500 oA 的光,问膜的厚度应取何值?答案:膜的最薄厚度为996o A .10、使自然光通过两个偏振化方向夹角为60°的偏振片时,透射光强为1I ,今在这两个偏振片之间再插入一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°,问此时透射光I 与1I 之比为多少?解:由马吕斯定律ο20160cos 2I I =80I = 32930cos 30cos 20ο2ο20I I I == ∴25.2491==I I 11、玻璃表面附有一层液体油膜,垂直入射的单色光波长可连续变化(波长在可见光附近),观察到波长为600nm 的光,在油膜表面发生干涉相消,波长为375nm 的光,在油膜表面发生干涉加强,求油膜的最小厚度。

波动光学大学物理问题详解

波动光学大学物理问题详解

习题1313.1选择题(1)在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是[ ](A) 使屏靠近双缝.(B) 使两缝的间距变小.(C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源. [答案:C](2)两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的[ ] (A) 间隔变小,并向棱边方向平移. (B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移. (C) 间隔不变,向棱边方向平移.(D) 间隔变小,并向远离棱边方向平移. [答案:A](3)一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为[ ] (A) λ / 4 . (B) λ / (4n ).(C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). [答案:B](4)在迈克耳干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了[ ](A) 2 ( n -1 ) d . (B) 2nd . (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2. (D) nd .(E) ( n -1 ) d . [答案:A](5)在迈克耳干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是 [ ](A) λ / 2 . (B) λ / (2n ). (C) λ / n . (D) λ / [2(n-1)]. [答案:D]13.2 填空题 (1)如图所示,波长为λ的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上,入射角为θ.在图中的屏中央O 处(O S O S 21=),两束相干光的相位差为________________. [答案:2sin /d πθλ](2)在双缝干涉实验中,所用单色光波长为λ=562.5 nm (1nm =10-9 m),双缝与观察屏的距离D =1.2 m ,若测得屏上相邻明条纹间距为∆x =1.5 mm ,则双缝的间距d =__________________________.[答案:0.45mm](3)波长λ=600 nm 的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____________nm .(1 nm=10-9 m)[答案:900nm ](4)在氏双缝干涉实验中,整个装置的结构不变,全部由空气中浸入水中,则干涉条纹的间距将变 。

大学物理学(第三版)课后习题答案

大学物理学(第三版)课后习题答案
沿直线向北行驶,问在船上看小艇的速度为何?在艇上看船的速度又为何?
解:(1)大船看小艇,则有 ,依题意作速度矢量图如题1-13图(a)
题1-13图
由图可知
方向北偏西
(2)小船看大船,则有 ,依题意作出速度矢量图如题1-13图(b),同上法,得
方向南偏东
1-14当一轮船在雨中航行时,它的雨篷遮着篷的垂直投影后2 m的甲板上,篷高4 m但当轮船停航时,甲板上干湿两部分的分界线却在篷前3 m,如雨滴的速度大小为8 m·s-1,求轮船的速率.
2-3质量为16 kg的质点在 平面内运动,受一恒力作用,力的分量为 =6 N, =-7 N,当 =0时, 0, =-2 m·s-1, =0.求
当 =2 s时质点的(1)位矢;(2)速度.
解:
(1)
于是质点在 时的速度
(2)
2-4质点在流体中作直线运动,受与速度成正比的阻力 ( 为常数)作用, =0时质点的速度为 ,证明(1) 时刻的速度为 = ;(2)由0到 的时间内经过的距离为
解:
(1) 时,
(2)当加速度方向与半径成 角时,有

亦即
则解得
于是角位移为
1-8质点沿半径为 的圆周按 = 的规律运动,式中 为质点离圆周上某点的弧长, , 都是常量,求:(1) 时刻质点的加速度;(2) 为何值时,加速度在数值上等于 .
解:(1)

加速度与半径的夹角为
(2)由题意应有

∴当 时,

1-6已知一质点作直线运动,其加速度为 =4+3 ,开始运动时, =5 m, =0,求该质点在 =10s时的速度和位置.
解:∵
分离变量,得
积分,得
由题知, , ,∴

普通物理复习题

普通物理复习题

光学复习题一、填空题1、某单色光从空气射入水中,其频率 不变 、波速 变小 、波长 变小 (填变大或变小或不变)2、获取相干光的方法有: 分振幅法 , 分波振面法 。

3、来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光,照射在同一区域内,是不能产生干涉条纹的,这是由于 这两束光是由许多不同点光源发出不同波长的光构成的,它们不是相干光。

4、波长为λ的单色光垂直照射在由两块平玻璃板构成的空气劈尖上,测得相邻明条纹间距为l ,若将劈尖角增大至原来的2倍,间距变为 l /2 。

5、如图所示,波长为λ的单色平行光垂直入射到折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜上,薄膜上下两边透明介质的折射率分别为1n 和3n ,已知21n n <且32n n >,则从薄膜上下表面反射的两束光的光程差是 22+en6、牛顿环中心处相应的空气层厚度d=0,此时应该观测到的是 暗斑 ,原因是 存在半波损失 。

7、依据光源、衍射屏、接受屏之间的距离不同,光的衍射可以分为: 菲涅尔衍射和夫琅和费衍射 两大类8、波长为λ的平面光波垂直入射到宽度为a 的单缝,其衍射时出现明纹的条件是: sin (21),0,1,2,3,2a k k λϕ=±+= ,出现暗纹的条件是:sin 1,2,3,a k k ϕλ=±= , 。

9、绿光5000Å正入射在光栅常数为2.5×10-4cm,的光栅上,1级光谱的衍射角为 '32112.0sin/sin111≈==--d λθ ,该光栅最多能看到 9条谱线。

10、在夫琅禾费圆孔衍射中,设圆孔半径为0.10mm ,透镜焦距为50cm ,所用单色光波长为5000oA ,其爱里斑的半角宽度为75000101.221.220.2Dλθ-⨯==⨯430.510-=⨯,在透镜焦平面处屏幕上呈现的爱里斑半为4tan 50030.510 1.52d f f m m θθ-=≈=⨯⨯=.11、一束光垂直入射在偏振片P 上,以入射光线为轴转动P ,观察P 后光强的变化。

〖DM(〗目〓录〖DM)〗〖HS7〗〖JZ〗〖HT3H〗...-(精)

〖DM(〗目〓录〖DM)〗〖HS7〗〖JZ〗〖HT3H〗...-(精)

11-1 某单色光从空气射入水中,其频率、波速、波长是否变化?怎样变化?11-2 在杨氏双缝实验中,作如下调节时,屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理由.(1) 使两缝之间的距离变小;(2) 保持双缝间距不变,使双缝与屏幕间的距离变小;(3) 整个装置的结构不变,全部浸入水中;(4) 用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝.11-3 什么是光程? 在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同?在光程差与位相差的关系式∆λπϕ∆2= 中,光波的波长要用真空中波长,为什么?11- 4如题11-4图所示,A,B两块平板玻璃构成空气劈尖,分析在下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化?(1) A沿垂直于B的方向向上平移[见图(a)];(2) A绕棱边逆时针转动[见图(b)].题11-4图题11-5图题11-6图11-6 如题11-6图,牛顿环的平凸透镜可以上下移动,若以单色光垂直照射,看见条纹向中心收缩,问透镜是向上还是向下移动?11-7 在杨氏双缝实验中,双缝间距d =0.20 mm ,缝屏间距D =1.0m ,试求:(1)若第二级明条纹中心的点P 离屏中心的距离为6.0mm ,计算此单色光的波长;(2) 相邻两明条纹间的距离;(3)两光束到P 点的位相差.11-8 在双缝装置中,用一很薄的云母片(n=1.58)覆盖其中的一条缝,结果使屏幕上的第七级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置.若入射光的波长为5500oA ,求此云母片的厚度.m 101A 10o -=11-9 一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上,油膜覆盖在玻璃板上.油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.50,若单色光的波长可由光源连续可调,可观察到5000 o A 与7000 oA 这两个波长的单色光在反射中消失.试求油膜层的厚度.11-10 白光垂直照射到空气中一厚度为3800 oA的肥皂膜上,设肥皂膜的折射率为1.33,试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色?11-11 如题11-12图,波长为6800o A的平行光垂直照射到L=0.12m长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接触,另一边被直径d= 0.048 mm 的细钢丝隔开.求:θ ?(1)两玻璃片间的夹角=(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.12 m内呈现多少条明条纹?题11-11图11-12 用=λ 5000o A的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面,从反射光中观察,劈尖的棱边是暗纹.若劈尖上面媒质的折射率1n大于薄膜的折射率n(n=1.5).求:(1)膜下面媒质的折射率2n与n的大小关系;(2)第10条暗纹处薄膜的厚度;(3)使膜的下表面向下平移一微小距离e∆,干涉条纹有什么变化?若e∆=2.0 μm,原来的第10条暗纹处将被哪级暗纹占据?11-13(1)若用波长不同的光观察牛顿环,1λ=6000o A,2λ=4500o A,观察到用1λ时的第k个暗环与用2λ时的第k+1个暗环重合,已知透镜的曲率半径是190cm.求:(1)用1λ时第k个暗环的半径;(2) 又如在牛顿环中用波长为5000oA的第5个明环与用波长为2λ的第6个明环重合,求未知波长2λ.11-14当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体时,第十个亮环的直径由1d=1.40×10-2m变为2d=1.27×10-2m,求液体的折射率.11-15 利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的M移动距离为0.322mm 时,观察波长.当1到干涉条纹移动数为1024条,求所用单色光的波长.11-16 把折射率为n=1.632的玻璃片放入迈克耳逊干涉仪的一条光路中,观察到有150条干涉条纹向一方移过.若所用单色光的波长为 = 5000o A,求此玻璃片的厚度.。

洛阳理工学院大学物理期末考试题库(光学)

洛阳理工学院大学物理期末考试题库(光学)

第十二章 光 学一、选择题1.单色光从空气射入水中,则:A 波长变短,光速变慢B 波长不变,频率变大C 频率不变,光速不变D 波长不变,频率不变2.下列不属于相干条件的是:A .两列光有相互垂直传播的部分;B .频率相同;C .相位差恒定;D .振动方向相同3.在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 ( )(A) 传播的路程相等,走过的光程相等.(B) 传播的路程相等,走过的光程不相等.(C) 传播的路程不相等,走过的光程相等.(D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等.4. 在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点处是明条纹.若将缝S 2盖住,并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ,则此时 ( )(A) P 点处仍为明条纹. (B) P 点处为暗条纹.(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹. (D) 无干涉条纹.5.一束波长λ的单色光垂直射到空气中的透明薄膜上,薄膜的折射率为n 。

要使反射光得到干涉加强,则薄膜的最小厚度应该为( )(1)2λ (2)4λ (3)n 2λ (4)n 4λ6. 如图1所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉,若薄膜厚度为e ,而且n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的位相差为( )(A )λπ/n 42e (B )λπ/22e n(C )πλπ+/42e n (D )πλπ-/22e n 7. 在玻璃(折射率3n =1.60)表面镀一层2MgF (折射率2n =1.38)薄膜作为增透膜。

为了使波长为500nm (1nm =-910m )的光从空气(1n =1.00)正入射时尽可能少反射,2MgF 薄膜的最少厚度应是( )(A )78.1nm (B )90.6nm (C )125nm (D )181nm (E )250nm图18.如图2所示,两个直径有微小差别的彼此平行的圆柱体之间的距离为L ,夹在两块平板玻璃的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹。

大学物理简明教程(赵近芳)习题10详解

大学物理简明教程(赵近芳)习题10详解

习题101.选择题(1)在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是[ ](A) 使屏靠近双缝.(B) 使两缝的间距变小.(C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源.[答案:C](2)两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的[ ](A) 间隔变小,并向棱边方向平移.(B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移.(C) 间隔不变,向棱边方向平移.(D) 间隔变小,并向远离棱边方向平移.[答案:A](3)一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为[ ](A) λ / 4.(B) λ / (4n).(C) λ / 2.(D) λ / (2n).[答案:B](4)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了[ ](A) 2 ( n-1 ) d.(B) 2nd.(C) 2 ( n-1 ) d+λ / 2.(D) nd.(E) ( n-1 ) d.[答案:A](5)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是[](A) λ / 2.(B) λ / (2n).(C) λ / n.(D) λ / [2(n-1)].[答案:D](6)在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹[ ](A) 对应的衍射角变小.(B) 对应的衍射角变大.(C) 对应的衍射角也不变.(D) 光强也不变.[答案:B](7)波长λ=500 nm (1nm=10-9m)的单色光垂直照射到宽度a =0.25mm的单缝上,单缝后面放一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹。

第十八章 光的干涉自测题

第十八章 光的干涉自测题

第十八章光的干涉自测题第十八章光的干涉自测题一、选择题:1、单色光从空气射入水中,以下哪种观点就是恰当的:()(a)波长不变,频率不变(b)波长不变,频率变大(c)频率不变,光速不变(d)波长变短,光速变慢2、在双缝干涉实验中,若单色光源s到两缝s1、s2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中o处。

将光源s向下移动到示意图中的s?位置,则()s1(a)中央清条纹也向上移动,且条纹间距维持不变s(b)中央清条纹向上移动,且条纹间距维持不变s?s2(c)中央清条纹向上移动,且条纹间距减小(d)中央清条纹向上移动,且条纹间距减小3、在杨氏双缠干预实验中,若采用白光光源,则()(a)由于白光为复色光,将不发生干预条纹图样(b)中央明纹为白色,两侧由内向外对称地分布着由紫到红的彩色条纹(c)中央明纹为白色,两侧由内向外对称地分布着由红到紫的彩色条纹(d)中央明纹为白色,两侧由内向外对称地分布着黑白相间的干涉条纹4、把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置,当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射光形成的牛顿环()(a)向中心收缩,条纹间隔不变(b)向中心收缩,环心呈明暗交替变化(c)向外扩张,环心呈明暗交替变化(d)向外扩张,条纹间隔变大5、用白光光源展开双缝实验,若用一个氢铵红色的滤光片遮挡一条缠,用一个氢铵蓝色的滤光片遮挡另一条缠,则()(a)干预条纹的宽度将出现发生改变(b)产生红光和蓝光的两套彩色干预条纹(c)干预条纹的亮度将出现发生改变(d)不产生干预条纹o6、在双缝干预中,两缝间距离为d,双缝与屏幕之间的距离为d(d??d),波长为?的平行单色光横向照射双缝上,屏幕上干预条纹中相连暗纹之间的距离就是()(a)2?d/d(b)?d/d(c)dd/?(d)?d/d7、从一狭缝透出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm远的幕上,若此两狭缝相距为0.20mm,幕上所产生干涉条纹中两相邻亮线间距离为3.60mm,则此单色光的波长以mm为单位,其数值为()(a)5.50?10?4(b)6.00?10?4(c)6.20?10?4(d)4.85?10?48、用波长为650nm 之红色光并作杨氏双缠干预实验,未知狭缝距离10?4m,从屏幕升级换代得相连暗条纹间距为1cm,例如狭缝至屏幕间距以m为单位,则其大小为()(a)2(b)1.5(c)3.2(d)1.89、如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上.当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹()(a)向右位移(b)中心膨胀(c)向外收缩(d)静止不动10、在相同的时间内,一束波长为?的单色光在空气中和在玻璃中()(a)传播的路程成正比,走到的光程成正比(b)传播的路程成正比,走到的光程不成正比(c)传播的路程不成正比,走到的光程成正比(d)传播的路程不成正比,走到的光程不成正比11、在真空中波长为?的单色光,在折射率为n的透明介质中从a沿某路径传播到b,若a、b两点相差为3π,则此路径ab的光程差为()(a)1.5?(b)1.5n?(c)3?(d)1.5?/n12、例如图,在双缝干预实验中,若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片普耶韦在s2缝上,中央清条纹将()(a)向上移动ss2s1o厚云母片(b)不移动(c)向上移动(d)变窄13、如图a所示,一光学平板玻璃a与待测工件b之间形成空气劈尖,用波长?=500nm的单色光垂直照射。

大学物理学 第15章_光的干涉 习题解答 [王玉国 康山林 赵宝群]

大学物理学 第15章_光的干涉 习题解答 [王玉国 康山林 赵宝群]

2n油e (2k 1) , k 1,, 2 2

1 2 n e (2 k 1) 油 1 2k 1 2 7 1 500 nm 2 , 当 时, 1 700 nm k 2 1 5 2 2 2 1 2n e (2k 1) 2 油 2
对于 2 =532nm 的光波,条纹间距为:
x2
两组条纹的同侧第 8 级条纹之间的距离为:
x k
D D 1 k 2 k (x1 x2 ) 8 (0.433 0.355) 103 m 0.624 103 m d d
已知对于波长为 500nm 和 15-8 在玻璃板(折射率为1.50 )上有一层油膜(折射率1.30 )。 700nm 的垂直入射光都发生反射相消,而这两波长之间无别的波长的光反射相消,求此油 膜的厚度。 解:因为油膜( n油 1.3 )在玻璃( n玻 1.5 )上,所以不考虑半波损失,由反射相消条件 有:
r2 e ne r1 r2 r1 (n 1)e 0
解得
k
(n 1)e

(1.58 1) 6.6 10 6 7 5.5 10 7
即零级明纹移到覆盖云母片的狭缝这一侧的原来的第 7 级明纹处。 15-7 在杨氏干涉实验中,两小孔的距离为1.5mm ,观察屏离小孔的垂直距离为 1m , 若所用光源发出波长 1=650nm 和 2=532nm 的两种光波,试求两光波分别形成的条纹间 距以及两组条纹的同侧两个第 8 级亮纹之间的距离。 解:第 k 明纹中心位置为
《大学物理学》习题解答
第 15 章
15-1 一单色光从空气射入水中,其频率、波速、波长是否变化?怎样变化? 答:单色光从空气射入水中,其频率不变;波速变大;波长变长。 15-2 什么是光程?在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是 否相同?其所需时间是否相同?在相位差与光程差的关系式

第13章光的干涉习题答案教学内容

第13章光的干涉习题答案教学内容

第13 章光的干涉习题答案精品资料13-1.单色光从空气射入水中,则( (A )频率、波长和波速都将变小 (C )频率不变,波长波速都变小 )(B )频率不变、波长和波速都变大(D )频率、波长和波速都不变13-2.如图所示,波长为 入的单色平行光垂直入射到折射率为上,薄膜上下两边透明介质的折射率分别为 n i 和n 3,已知n i < n 2, n 2>n 3,则从薄膜上下两表面反射的两光束的光程差是 ()(A )2e n 2。

-------------------------------------- (B ) 2en 2+—。

(C ) 2en 2-入。

(D ) 2en 2+ ----------------------------- 。

2 2n 2答:由n i <n 2, n 2>n 3可知,光线在薄膜上下两表面反射时有半波损失,故选(B )。

13-3来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光,照射在同一区域内,是不能产生干 涉花样的,这是由于()(A )白光是由许多不同波长的光构成的。

(B ) 来自不同光源的光,不能具有正好相同的频率。

(C ) 两光源发出的光强度不同。

(D )两个光源是独立的,不是相干光源。

答:普通的独立光源是非相干光源。

选(D )。

13-4在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大, 可以采取的办法是() (A ) 使屏靠近双缝。

(B ) 使两缝的间距变小。

(C ) 把两个缝的宽度稍微调窄。

(D )改用波长较小的单色光源。

2 f答:由条纹间距公式 x,可知选(B )。

a13-5•在杨氏双缝实验中,如以过双缝中点垂直的直线为轴,将缝转过一个角度 a 转动方向如图所示,则在屏幕上干涉的中央明纹将()(A )向上移动(B )向下移动(C )不动(D )消失 答:中央明纹出现的位置是光通过双缝后到屏幕上光程差为0的地方,故选(A )答:频率不变,c,而n 空气vn 水,故选(C )11 ! n 1 *n 2 e加、厚度为e 的透明介质薄膜n3思考题2图思考题13-5图13-6•在双缝干涉实验中,入射光的波长为人用玻璃纸遮住双缝中的一条缝,若玻璃纸中的光程比相同厚度的空气的光程大 2.5,则屏上原来的明纹处()(A)仍为明条纹(B) 变为暗条纹(C) 既非明条纹,也非暗条纹 (D) 无法确定是明条纹还是暗条纹 答:明条纹和暗条纹光程差,故选(B)。

物理习题光学

物理习题光学

波动光学一、选择题1、单色光从空气射入水中,问频率、波长、波速是否改变,且如何改变?()A、频率、波长和波速都变小B、频率不变,波长和波速都变大C、频率不变,波长和波速都变小D、频率、波长和波速都不变2、来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光,射在同一区域内,是不能产生干涉图样的,这是由于()A、白光是由许多不同的波长的光组成的B、两光源发出不同强度的光C、不同波长的光速是不相同的D、两个光源是独立的,不是相干光源3、在杨氏双缝实验中,当屏幕移近时,干涉条纹将如何变化?()A、明纹变宽而暗纹变窄B、暗纹变宽而明纹变窄C、明、暗条纹宽度都变大,即条纹变稀D、干涉条纹变密E、条纹不变4、在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离加大,则干涉条纹将()A、变密B、变稀C、不变D、无法确定5、在杨氏双缝实验中,干涉明(或暗)条纹的宽度将随条纹的级数增加而()A、增大B、减小C、不变D、无法判断6、在杨氏双缝实验中,若用白光作实验,干涉条纹的情况为()A、中央明纹是白色的B、红光条纹较密C、紫光条纹间距较大D、干涉条纹为白色7、若将整个杨氏双缝装置置于水中,与在空气中的情况比较,干涉条纹将如何变化?()A、条纹间距减小B、明纹宽度增大C、整个干涉条纹向上移动D、整个干涉条纹向下移动E、条纹不变8、两条狭缝相距2mm,离开光屏300cm,干涉图样中亮纹间距为.9mm,则照射狭缝的单色光的波长为(以0A为单位)()A、5000B、5500C、6000D、62509、间隔为0.5mm 的双缝用波长为60000A 的单色光垂直照射,把光屏置于双缝的另一侧120cm 处观察条纹,条纹的间隔为( )mm ?A 、0.5B 、1.0C 、1.2D 、1.410、用波长为65000A 的红光作杨氏双缝干涉实验,已知狭缝相距10-4m ,从屏幕上量得相邻明纹之间距为1cm ,则狭缝到屏幕间的距离(以m 为单位)为( )A 、2B 、1.5C 、3.2D 、1.811、波长为589nm 的光垂直照射到1.0mm 宽的狭缝上,观察屏在离缝3.0m 远处,在中央衍射极大值任一侧的头两个衍射极小间的距离为( )mm ?A 、0.9B 、1.8C 、3.6D 、0.4512、要提高光学仪器的分辩率,其办法是( )A 、增大孔径,增大波长B 、增大孔径,减小波长C 、减小孔径,增大波长D 、减小孔径,减小波长13、波长为λ的平行光照亮一宽度为a 的狭缝,在︒=30ϕ处出现第一级极小,则a 的大小为( )A 、2λ B 、λ C 、λ2 D 、λ3 14、假定a=单缝的宽度,=λ照射光波长,则要使衍射现象最显著,必须满足( )A 、λ=aB 、λ5=aC 、λ>>aD 、无法确定15、以波长06000A =λ的单色光垂直照射到宽度a=0.020mm 的单缝上,设某级衍射明纹出现在165.0sin 1-=ϕ的方向上,则单缝处的波阵面可分成的半波带数为( )A 、5B 、6C 、10D 、1116、在白光形成的单缝衍射条纹中,某波长λ的光的第三级明条纹和波长06300A =λ的红光的第二级明条纹相重合,则此光的波长为( )A 、63000AB 、50000AC 、45000AD 、40000A17、为什么电子显微镜的放大率,可以比光学显微镜大几百倍?( )A、电子本身很小B、电子显微镜的孔径很小C、可以使电子波的波长变得比X射线的波长还短得多18、为什么无线电波能衍射过建筑物,但可见光波不能绕过建筑物?()A、无线电波是电磁波B、光是直线传播的C、光波的波长比无线电波的波长小得多D、无线电波是球面波19、一宇航员声称,他恰好能分辩他下面160km地面上两个发射波长为55000 A的点光源。

其他系统河北建筑工程学院-普通物理所有答案

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其他系统河北建筑工程学院-普通物理所有答案外延测量法有什么特点?使用时应该注意什么问题?答案是:考生答案:当需要的数据在测量数据之外而不能测出,为了求得这个值,采用作图外推求值的方法,即先用已测的数据绘制出曲线,再将曲线按原规律延长到待求值范围,在延长线部分求出所需要的值,使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内没有突变的情况解析:当需要的数据在测量数据范围之外而不能测出,为了求得这个值,采用作图外推求值的方法,即先用已测的数据绘制出曲线,再将曲线按原规律延长到待求值范围,在延长线部分求出所需要的值使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内没有突变的情况2获取相干光的方法有:分振幅法、_________答案是:正确答案:分波振面法某单色光从空气射入水中,其频率_________答案是:正确答案:不变, 设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动,后,第二个振子才从正方向的端点开始运动,则这两振动的相位差为π。

得分:2分A.正确B.错误答案是:正确答案:A9在直线运动中,质点的位移和路程相等的。

得分:2分A.正确B.错误答案是:正确答案:B当物体的加速度大于0时,表示运动方向与参考方向相同,当加速度小于0时,表示运动方向与参考方向相反。

得分:2分B.错误答案是:正确答案:B7一物块悬挂在弹簧下方作简谐振动(设平衡位置处势能为零),当这物块的位移等于振幅的一半时,其动能是总能量的3/4 。

得分:2分A.正确B.错误答案是:正确答案:A6在一个具体问题中,一个物体是否能当成质点,并不在于物体的大小,而在于问题是否确实与物体的大小形状无关得分:2分A.正确B.错误答案是:正确答案:A当我们推着一个物体沿着屋子的墙壁走一圈回到远处,整个过程重力对物体没有做功。

得分:2分A.正确B.错误答案是:正确答案:A在不同的参考系中考察同一物体的运动时,所反映的运动关系都是一样的。

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习题十一11-1 某单色光从空气射入水中,其频率、波速、波长是否变化?怎样变化?解: υ不变,为波源的振动频率;nn 空λλ=变小;υλn u =变小.11-2 在杨氏双缝实验中,作如下调节时,屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理由. (1)使两缝之间的距离变小;(2)保持双缝间距不变,使双缝与屏幕间的距离变小; (3)整个装置的结构不变,全部浸入水中; (4)光源作平行于1S ,2S 联线方向上下微小移动; (5)用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝. 解: 由λdDx =∆知,(1)条纹变疏;(2)条纹变密;(3)条纹变密;(4)零级明纹在屏幕上作相反方向的上下移动;(5)零级明纹向下移动.11-3 什么是光程? 在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同?其所需时间是否相同?在光程差与位相差的关系式∆λπϕ∆2=1中,光波的波长要用真空中波长,为什么?解:nr =∆.不同媒质若光程相等,则其几何路程定不相同;其所需时间相同,为Ct ∆=∆. 因为∆中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。

11-4 如题11-4图所示,A ,B 两块平板玻璃构成空气劈尖,分析在下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化?(1) A 沿垂直于B 的方向向上平移[见图(a)]; (2) A 绕棱边逆时针转动[见图(b)].题11-4图 解: (1)由l2λθ=,2λke k =知,各级条纹向棱边方向移动,条纹间距不变;(2)各级条纹向棱边方向移动,且条纹变密.11-5 用劈尖干涉来检测工件表面的平整度,当波长为λ的单色光垂直入射时,观察到的干涉条纹如题12-5图所示,每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切.试说明工件缺陷是凸还是凹?并估算该缺陷的程度.解: 工件缺陷是凹的.故各级等厚线(在缺陷附近的)向棱边方向弯曲.按题意,每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切,说明弯曲部分相当于条纹向棱边移动了一条,故相应的空气隙厚度差为2λ=∆e ,这也是工件缺陷的程度.题11-5图 题11-6图11-6 如题11-6图,牛顿环的平凸透镜可以上下移动,若以单色光垂直照射,看见条纹向中 心收缩,问透镜是向上还是向下移动?解: 条纹向中心收缩,透镜应向上移动.因相应条纹的膜厚k e 位置向中心移动. 12-7 在杨氏双缝实验中,双缝间距d =0.20mm ,缝屏间距D =1.0m ,试求: (1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ,计算此单色光的波长; (2)相邻两明条纹间的距离.解: (1)由λk dDx =明知,λ22.01010.63⨯⨯=, ∴ 3106.0-⨯=λmm oA 6000=(2) 3106.02.010133=⨯⨯⨯==∆-λd D x mm11-8 在双缝装置中,用一很薄的云母片(n=1.58)覆盖其中的一条缝,结果使屏幕上的第七级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置.若入射光的波长为5500oA ,求此云母片的厚度.解: 设云母片厚度为e ,则由云母片引起的光程差为e n e ne )1(-=-=δ按题意 λδ7=∴ 610106.6158.1105500717--⨯=-⨯⨯=-=n e λm 6.6=m μ11-9 洛埃镜干涉装置如题12-9图所示,镜长30cm ,狭缝光源S 在离镜左边20cm 的平面内,与镜面的垂直距离为2.0mm ,光源波长=λ7.2×10-7m ,试求位于镜右边缘的屏幕上第一条明条纹到镜边缘的距离.题11-9图解: 镜面反射光有半波损失,且反射光可视为虚光源S '发出.所以由S 与S '发出的两光束到达屏幕上距镜边缘为x 处的光程差为 22)(12λλδ+=+-=D x dr r 第一明纹处,对应λδ=∴25105.44.0250102.72--⨯=⨯⨯⨯==d Dx λmm11-10 某单色光照射在缝间距为m d 4102.2-⨯=的杨氏双缝上,屏到双缝的距离为D=1.8m ,测出屏上20条明纹之间的距离为m 21084.9-⨯,则该单色光的波长是多少? 解:因为 dD x λ=∆ m x x 21084.920-⨯=∆=所以 nm m 3.6018.1201084.9102.224=⨯⨯⨯⨯=--λ11-11白光垂直照射到空气中一厚度e=380nm 的肥皂膜(n=1.33)上,在可见光的范围内(400~760nm ),哪些波长的光在反射中增强? 解:由于光垂直入射,光程上有半波损失,即λλk ne =+22时,干涉加强,所以124-=k neλ 在可见光范围内,k=2时,nm 9.673=λ K=3时,nm 3.404=λ11-12 一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上,油膜覆盖在玻璃板上.油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.50,若单色光的波长可由光源连续可调,可观察到5000 oA 与7000oA 这两个波长的单色光在反射中消失.试求油膜层的厚度.解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为ne 2,由反射相消条件有λλ)21(2)12(2+=+=k k k ne ),2,1,0(⋅⋅⋅=k ① 当50001=λoA 时,有2500)21(21111+=+=λλk k ne ②当70002=λoA 时,有3500)21(22222+=+=λλk k ne ③因12λλ>,所以12k k <;又因为1λ与2λ之间不存在3λ满足33)21(2λ+=k ne 式即不存在 132k k k <<的情形,所以2k 、1k 应为连续整数,即 112-=k k ④ 由②、③、④式可得:51)1(75171000121221+-=+=+=k k k k λλ 得 31=k2112=-=k k可由②式求得油膜的厚度为67312250011=+=nk e λo A11-13 白光垂直照射到空气中一厚度为3800 oA 的肥皂膜上,设肥皂膜的折射率为1.33,试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色? 解: 由反射干涉相长公式有λλk ne =+22 ),2,1(⋅⋅⋅=k得 122021612380033.14124-=-⨯⨯=-=k k k ne λ 2=k , 67392=λoA (红色)3=k , 40433=λ oA (紫色)所以肥皂膜正面呈现紫红色.由透射干涉相长公式 λk ne =2),2,1(⋅⋅⋅=k 所以 kk ne 101082==λ 当2=k 时, λ =5054oA (绿色) 故背面呈现绿色.11-14 在折射率1n =1.52的镜头表面涂有一层折射率2n =1.38的Mg 2F 增透膜,如果此膜适用于波长λ=5500 oA 的光,问膜的厚度应取何值?解: 设光垂直入射增透膜,欲透射增强,则膜上、下两表面反射光应满足干涉相消条件,即λ)21(22+=k e n ),2,1,0(⋅⋅⋅=k∴ 222422)21(n n k n k e λλλ+=+=)9961993(38.14550038.125500+=⨯+⨯=k k o A 令0=k ,得膜的最薄厚度为996oA . 当k 为其他整数倍时,也都满足要求.11-15 如题11-15图,波长为6800oA 的平行光垂直照射到L =0.12m 长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接触,另一边被直径d =0.048mm 的细钢丝隔开.求: (1)两玻璃片间的夹角=θ?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少? (3)相邻两暗条纹的间距是多少? (4)在这0.12 m 内呈现多少条明条纹?题11-15图解: (1)由图知,d L =θsin ,即d L =θ故 43100.41012.0048.0-⨯=⨯==L d θ(弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为7104.32-⨯==∆λe m(3)相邻两暗纹间距641010850100.421068002---⨯=⨯⨯⨯==θλl m 85.0= mm (4)141≈=∆lLN 条11-16 用=λ5000oA 的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面,从反射光中观察,劈尖的 棱边是暗纹.若劈尖上面媒质的折射率1n 大于薄膜的折射率n (n =1.5).求: (1)膜下面媒质的折射率2n 与n 的大小关系; (2)第10条暗纹处薄膜的厚度;(3)使膜的下表面向下平移一微小距离e ∆,干涉条纹有什么变化?若e ∆=2.0 μm ,原来的第10条暗纹处将被哪级暗纹占据?解: (1)n n >2.因为劈尖的棱边是暗纹,对应光程差2)12(22λλ+=+=∆k ne ,膜厚0=e 处,有0=k ,只能是下面媒质的反射光有半波损失2λ才合题意; (2)3105.15.12500092929-⨯=⨯⨯==⨯=∆n e nλλ mm (因10个条纹只有9个条纹间距)(3)膜的下表面向下平移,各级条纹向棱边方向移动.若0.2=∆e μm ,原来第10条暗纹处现对应的膜厚为)100.2105.1(33--⨯+⨯='∆e mm21100.55.12105.3243=⨯⨯⨯⨯='∆=∆--n e N λ 现被第21级暗纹占据.11-17 (1)若用波长不同的光观察牛顿环,1λ=6000oA ,2λ=4500oA ,观察到用1λ时的第k 个暗环与用2λ时的第k+1个暗环重合,已知透镜的曲率半径是190cm .求用1λ时第k 个暗环的半径.(2)又如在牛顿环中用波长为5000oA 的第5个明环与用波长为2λ的第6个明环重合,求未知波长2λ.解: (1)由牛顿环暗环公式λkR r k =据题意有 21)1(λλR k kR r +==∴212λλλ-=k ,代入上式得2121λλλλ-=R r10101010210450010600010450010600010190-----⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 31085.1-⨯=m(2)用A 50001 =λ照射,51=k 级明环与2λ的62=k 级明环重合,则有 2)12(2)12(2211λλR k R k r -=-=∴ 4091500016215212121212=⨯-⨯-⨯=--=λλk k o A11-18 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体时,第十个亮环的直径由1d =1.40×10-2m 变为2d =1.27×10-2m ,求液体的折射率.解: 由牛顿环明环公式2)12(21λR k D r -==空nR k D r 2)12(22λ-==液两式相除得n D D =21,即22.161.196.12221≈==D D n11-19 利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长.当1M 移动距离为0.322mm 时,观察到干涉条纹移动数为1024条,求所用单色光的波长. 解: 由 2λNd ∆=∆得 102410322.0223-⨯⨯=∆∆=N d λ 710289.6-⨯=m 6289=oA11-20 把折射率为n =1.632的玻璃片放入迈克耳逊干涉仪的一条光路中,观察到有150条干涉条纹向一方移过.若所用单色光的波长为λ=5000oA ,求此玻璃片的厚度. 解: 设插入玻璃片厚度为d ,则相应光程差变化为λN d n ∆=-)1(2∴ )1632.1(2105000150)1(210-⨯⨯=-∆=-n N d λ5109.5-⨯=m 2109.5-⨯=mm11-21 衍射的本质是什么?衍射和干涉有什么联系和区别? 答:波的衍射现象是波在传播过程中经过障碍物边缘或孔隙时所发生的展衍现象.其实质是由被障碍物或孔隙的边缘限制的波阵面上各点发出的无数子波相互叠加而产生.而干涉则是由同频率、同方向及位相差恒定的两列波的叠加形成.11-22 在夫琅禾费单缝衍射实验中,如果把单缝沿透镜光轴方向平移时,衍射图样是否会 跟着移动?若把单缝沿垂直于光轴方向平移时,衍射图样是否会跟着移动? 答:把单缝沿透镜光轴方向平移时,衍射图样不会跟着移动.单缝沿垂直于光轴方向平移时,衍射图样不会跟着移动.11-23 什么叫半波带?单缝衍射中怎样划分半波带?对应于单缝衍射第3级明条纹和第4级暗 条纹,单缝处波面各可分成几个半波带?答:半波带由单缝A 、B 首尾两点向ϕ方向发出的衍射线的光程差用2λ来划分.对应于第3级明纹和第4级暗纹,单缝处波面可分成7个和8个半波带.∵由272)132(2)12(sin λλλϕ⨯=+⨯=+=k a284sin λλϕ⨯==a11-24 在单缝衍射中,为什么衍射角ϕ愈大(级数愈大)的那些明条纹的亮度愈小? 答:因为衍射角ϕ愈大则ϕsin a 值愈大,分成的半波带数愈多,每个半波带透过的光通量就愈小,而明条纹的亮度是由一个半波带的光能量决定的,所以亮度减小.11-25 若把单缝衍射实验装置全部浸入水中时,衍射图样将发生怎样的变化?如果此时用公式),2,1(2)12(sin =+±=k k a λϕ来测定光的波长,问测出的波长是光在空气中的还是在水中的波长?解:当全部装置浸入水中时,由于水中波长变短,对应='='λϕk a sin nk λ,而空气中为λϕk a =sin ,∴ϕϕ'=sin sin n ,即ϕϕ'=n ,水中同级衍射角变小,条纹变密.如用)12(sin +±=k a ϕ2λ),2,1(⋅⋅⋅=k 来测光的波长,则应是光在水中的波长.(因ϕsin a 只代表光在水中的波程差).11-26 在单缝夫琅禾费衍射中,改变下列条件,衍射条纹有何变化?(1)缝宽变窄;(2)入 射光波长变长;(3)入射平行光由正入射变为斜入射.解:(1)缝宽变窄,由λϕk a =sin 知,衍射角ϕ变大,条纹变稀; (2)λ变大,保持a ,k 不变,则衍射角ϕ亦变大,条纹变稀;(3)由正入射变为斜入射时,因正入射时λϕk a =sin ;斜入射时,λθϕk a '=-)sin (sin ,保持a ,λ不变,则应有k k >'或k k <'.即原来的k 级条纹现为k '级.11-27 单缝衍射暗条纹条件与双缝干涉明条纹的条件在形式上类似,两者是否矛盾?怎样 说明?答:不矛盾.单缝衍射暗纹条件为kk a 2sin ==λϕ2λ,是用半波带法分析(子波叠加问题).相邻两半波带上对应点向ϕ方向发出的光波在屏上会聚点一一相消,而半波带为偶数,故形成暗纹;而双缝干涉明纹条件为λθk d =sin ,描述的是两路相干波叠加问题,其波程差为波长的整数倍,相干加强为明纹.11-28 光栅衍射与单缝衍射有何区别?为何光栅衍射的明条纹特别明亮而暗区很宽?答:光栅衍射是多光束干涉和单缝衍射的总效果.其明条纹主要取决于多光束干涉.光强与缝数2N 成正比,所以明纹很亮;又因为在相邻明纹间有)1(-N 个暗纹,而一般很大,故实际上在两相邻明纹间形成一片黑暗背景.11-29 试指出当衍射光栅的光栅常数为下述三种情况时,哪些级次的衍射明条纹缺级?(1) a+b=2a;(2)a+b=3a;(3)a+b=4a.解:由光栅明纹条件和单缝衍射暗纹条件同时满足时,出现缺级.即⎩⎨⎧=''±==±=+)2,1(sin ),2,1,0(sin )( k k a k k b a λϕλϕ 可知,当k aba k '+=时明纹缺级. (1)a b a 2=+时,⋅⋅⋅=,6,4,2k 偶数级缺级; (2)a b a 3=+时,⋅⋅⋅=,9,6,3k 级次缺级; (3)a b a 4=+,⋅⋅⋅=,12,8,4k 级次缺级.11-30 若以白光垂直入射光栅,不同波长的光将会有不同的衍射角.问(1)零级明条纹能 否分开不同波长的光?(2)在可见光中哪种颜色的光衍射角最大?不同波长的光分开程度与什 么因素有关? 解:(1)零级明纹不会分开不同波长的光.因为各种波长的光在零级明纹处均各自相干加强. (2)可见光中红光的衍射角最大,因为由λϕk b a =+sin )(,对同一k 值,衍射角λϕ∞.11-31 一单色平行光垂直照射一单缝,若其第三级明条纹位置正好与6000οA 的单色平行光的第二级明条纹位置重合,求前一种单色光的波长. 解:单缝衍射的明纹公式为)12(sin +=k a ϕ2λ 当6000=λoA 时,2=kx λλ=时,3=k重合时ϕ角相同,所以有)132(26000)122(sin +⨯=+⨯=ϕa 2x λ得 4286600075=⨯=x λo A11-32 单缝宽0.10mm ,透镜焦距为50cm ,用5000=λoA 的绿光垂直照射单缝.求:(1)位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹的宽度和半角宽度各为多少?(2)若把此装置浸入水中(n=1.33),中央明条纹的半角宽度又为多少?解:中央明纹的宽度为f nax λ2=∆半角宽度为naλθ1sin -=(1)空气中,1=n ,所以3310100.51010.01050005.02---⨯=⨯⨯⨯⨯=∆x m33101100.51010.0105000sin ----⨯=⨯⨯=θ rad (2)浸入水中,33.1=n ,所以有33101076.31010.033.110500050.02---⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯=∆x m 331011076.3101.033.1105000sin ----⨯≈⨯⨯⨯=θ rad11-33 用橙黄色的平行光垂直照射一宽为a=0.60mm 的单缝,缝后凸透镜的焦距f=40.0cm ,观察屏幕上形成的衍射条纹.若屏上离中央明条纹中心1.40mm 处的P 点为一明条纹;求:(1)入射光的波长;(2)P 点处条纹的级数;(3)从P 点看,对该光波而言,狭缝处的波面可分成几个半波带?解:(1)由于P 点是明纹,故有2)12(sin λϕ+=k a ,⋅⋅⋅=3,2,1k由ϕϕsin tan 105.34004.13≈=⨯==-f x 故3105.3126.0212sin 2-⨯⨯+⨯=+=k k a ϕλ3102.4121-⨯⨯+=k mm 当 3=k ,得60003=λoA4=k ,得47004=λoA(2)若60003=λoA ,则P 点是第3级明纹; 若47004=λoA ,则P 点是第4级明纹. (3)由2)12(sin λϕ+=k a 可知,当3=k 时,单缝处的波面可分成712=+k 个半波带; 当4=k 时,单缝处的波面可分成912=+k 个半波带.11-34 用5900=λoA 的钠黄光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上,问最多能看到第几级明条纹?解:5001=+b a mm 3100.2-⨯= mm 4100.2-⨯=o A 由λϕk b a =+sin )(知,最多见到的条纹级数m ax k 对应的2πϕ=,所以有39.35900100.24max ≈⨯=+=λba k ,即实际见到的最高级次为3max =k .11-35 波长为5000oA 的平行单色光垂直照射到每毫米有200条刻痕的光栅上,光栅后的透镜焦距为60cm . 求:(1)屏幕上中央明条纹与第一级明条纹的间距;(2)当光线与光栅法线成 30°斜入射时,中央明条纹的位移为多少? 解:3100.52001-⨯==+b a mm 6100.5-⨯m (1)由光栅衍射明纹公式λϕk b a =+sin )(,因1=k ,又fx ==ϕϕtan sin 所以有λ=+fx b a 1)( 即 62101100.51060105000---⨯⨯⨯⨯=+=b a fx λ 2100.6-⨯=m 6= cm(2)对应中央明纹,有0=k正入射时,0sin )(=+ϕb a ,所以0sin =≈ϕϕ斜入射时,0)sin )(sin (=±+θϕb a ,即0sin sin =±θϕ 因︒=30θ,∴21tan sin ±==≈f x ϕϕ 故22103010602121--⨯=⨯⨯==f x m 30= cm 这就是中央明条纹的位移值.11-36 波长6000=λoA 的单色光垂直入射到一光栅上,第二、第三级明条纹分别出现在20.0sin =ϕ与30.0sin =ϕ处,第四级缺级.求:(1)光栅常数;(2)光栅上狭缝的宽度;(3)在90°>ϕ>-90°范围内,实际呈现的全部级数. 解:(1)由λϕk b a =+sin )(式对应于20.0sin 1=ϕ与30.0sin 2=ϕ处满足:101060002)(20.0-⨯⨯=+b a 101060003)(30.0-⨯⨯=+b a得 6100.6-⨯=+b a m(2)因第四级缺级,故此须同时满足λϕk b a =+sin )( λϕk a '=sin解得 k k ba a '⨯='+=-6105.14取1='k ,得光栅狭缝的最小宽度为6105.1-⨯m(3)由λϕk b a =+sin )(λϕsin )(b a k +=当2πϕ=,对应max k k =∴ 10106000100.6106max =⨯⨯=+=--λba k 因4±,8±缺级,所以在︒︒<<-9090ϕ范围内实际呈现的全部级数为9,7,6,5,3,2,1,0±±±±±±±=k 共15条明条纹(10±=k 在︒±=90k 处看不到).11-37 一双缝,两缝间距为0.1mm ,每缝宽为0.02mm ,用波长为4800oA 的平行单色光垂直入射双缝,双缝后放一焦距为50cm 的透镜.试求:(1)透镜焦平面上单缝衍射中央明条纹的宽度;(2)单缝衍射的中央明条纹包迹内有多少条双缝衍射明条纹? 解:(1)中央明纹宽度为02.010501048002270⨯⨯⨯⨯==-f a l λmm 4.2=cm(2)由缺级条件λϕk a '=sinλϕk b a =+sin )(知k k a b a k k '='=+'=502.01.0 ⋅⋅⋅=',2,1k 即⋅⋅⋅=,15,10,5k 缺级.中央明纹的边缘对应1='k ,所以单缝衍射的中央明纹包迹内有4,3,2,1,0±±±±=k 共9条双缝衍射明条纹.11-38 在夫琅禾费圆孔衍射中,设圆孔半径为0.10mm ,透镜焦距为50cm ,所用单色光波长为5000oA ,求在透镜焦平面处屏幕上呈现的爱里斑半径. 解:由爱里斑的半角宽度47105.302.010500022.122.1--⨯=⨯⨯==D λθ∴ 爱里斑半径5.1105.30500tan 24=⨯⨯=≈=-θθf f dmm11-39 已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为4.84×10-6rad ,它们都发出波长为5500oA 的光,试问望远镜的口径至少要多大,才能分辨出这两颗星? 解:由最小分辨角公式Dλθ22.1=∴ 86.131084.4105.522.122.165=⨯⨯⨯==--θλD cm11-40 已知入射的X 射线束含有从0.95~1.30oA 范围内的各种波长,晶体的晶格常数为2.75oA ,当X 射线以45°角入射到晶体时,问对哪些波长的X 射线能产生强反射? 解:由布喇格公式 λϕk d =sin 2 得kd ϕλsin 2=时满足干涉相长 当1=k 时, 89.345sin 75.22=⨯⨯=︒λoA2=k 时,91.1245sin 75.22=⨯⨯=︒λo A3=k 时,30.1389.3==λo A 4=k 时, 97.0489.3==λo A 故只有30.13=λo A 和97.04=λoA 的X 射线能产生强反射.11-41 自然光是否一定不是单色光?线偏振光是否一定是单色光?答:自然光不能说一定不是单色光.因为它只强调存在大量的、各个方向的光矢量,并未要求各方向光矢量的频率不一样.线偏振光也不一定是单色光.因为它只要求光的振动方向同一,并未要求各光矢的频率相同.11-42 一束光入射到两种透明介质的分界面上时,发现只有透射光而无反射光,试说明这束光是怎样入射的?其偏振状态如何?答:这束光是以布儒斯特角入射的.其偏振态为平行入射面的线偏振光.11-43 在单轴晶体中,e 光是否总是以e n c /的速率传播?哪个方向以0/n c 的速率传播? 答:e 光沿不同方向传播速率不等,并不是以0/n c 的速率传播.沿光轴方向以0/n c 的速率传播.11-44是否只有自然光入射晶体时才能产生O 光和e 光?答:否.线偏振光不沿光轴入射晶体时,也能产生O 光和e 光.11-45 投射到起偏器的自然光强度为0I ,开始时,起偏器和检偏器的透光轴方向平行.然后使检偏器绕入射光的传播方向转过130°,45°,60°,试分别求出在上述三种情况下,透过检偏器后光的强度是0I 的几倍? 解:由马吕斯定律有0o 2018330cos 2I I I ==0ο2024145cos 2I I I ==0ο2038160cos 2I I I ==所以透过检偏器后光的强度分别是0I 的83,41,81倍.11-46 使自然光通过两个偏振化方向夹角为60°的偏振片时,透射光强为1I ,今在这两个偏振片之间再插入一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°,问此时透射光I 与1I 之比为多少?解:由马吕斯定律ο20160cos 2I I =80I= 32930cos 30cos 20ο2ο20I I I ==∴25.2491==I I11-47 自然光入射到两个重叠的偏振片上.如果透射光强为,(1)透射光最大强度的三分之一,(2)入射光强的三分之一,则这两个偏振片透光轴方向间的夹角为多少? 解:(1) max 120131cos 2I I I ==α 又 2max I I =∴ ,61I I =故 'ο11124454,33cos ,31cos ===ααα. (2) 0220231cos 2I I I ==α ∴ 'ο221635,32cos ==αα11-48 一束自然光从空气入射到折射率为1.40的液体表面上,其反射光是完全偏振光.试求:(1)入射角等于多少?(2)折射角为多少? 解: (1),140.1tan 0=i ∴'ο02854=i (2) 'ο0ο323590=-=i y11-49 利用布儒斯特定律怎样测定不透明介质的折射率?若测得釉质在空气中的起偏振角为58°,求釉质的折射率. 解:由158tan οn=,故60.1=n11-50 光由空气射入折射率为n 的玻璃.在题14-12图所示的各种情况中,用黑点和短线把反射光和折射光的振动方向表示出来,并标明是线偏振光还是部分偏振光.图中.arctan ,00n i i i =≠题图11-50 解:见图.小学常用歇后语1.八仙过海--------各显神通2.不入虎穴--------焉得虎子3.蚕豆开花--------黑心4.车到山前--------必有路5.打破砂锅--------问到底6.和尚打伞--------无法无天7.虎落平阳--------被犬欺8.画蛇添足--------多此一举9.箭在弦上--------不得不发10.井底青蛙--------目光短浅11.大海捞针--------没处寻12.竹篮打水--------一场空13.打开天窗--------说亮话14.船到桥头--------自会直15.飞蛾扑火-----自取灭亡16.百米赛跑--------分秒必争17.拔苗助长-----急于求成18.仇人相见--------分外眼红19.芝麻开花----节节高20.新官上任--------三把火21.瞎子点灯--------白费蜡22.兔子尾巴--------长不了23.偷鸡不成----蚀把米24.王婆卖瓜--------自卖自夸25.老虎屁股---- 摸不得26.老虎拉车--------谁敢27.老鼠过街-----人人喊打28.麻雀虽小--------五脏俱全29.墙上茅草----随风两边倒30.三十六计--------走为上计31.塞翁失马----焉知祸福32.壶中无酒--------难留客33.丈二和尚----摸不着头脑34.有借有还--------再借不难35.猫哭耗子---假慈悲36.铰子破皮--------露了馅37.扁担挑水---一心挂了两头38.对牛弹琴--------白费劲39.八仙聚会--------神聊40.霸王敬酒--------不干也得干41.板上订钉--------跑不了42.背鼓上门--------讨打43.草把做灯-----粗心(芯)44.竹笋出土--------节节高45.菜刀切豆腐----两面光46.钉头碰钉子--------硬碰硬47.高山上敲鼓--四面闻名(鸣)48.铁打的公鸡-----一毛不拔49.关公走麦城----骄必败50.狗咬吕洞宾--------不识好人心51.鸡蛋碰石头----不自量力52.姜太公钓鱼--------愿者上钩53.脚踏西瓜皮--滑到哪里是哪里54.孔夫子搬家--------净是书55.老鼠钻风箱-----两头受气56.留得青山在--------不怕没柴烧57.门缝里看人---把人看扁了58.泥菩萨过河--------自身难保59.泼出去的水----收不回60.骑驴看唱本--------走着瞧61.千里送鹅毛--礼轻情意重62.肉包子打狗--------有去无回63.山中无老虎---猴子称大王64.司马昭之心--------路人皆知65.外甥打灯笼---照旧(舅)66.王八吃年糕--------铁了心67.王小二过年---一年不如一年68.小葱拌豆腐-----一清二白69.小和尚念经----有口无心70.周瑜打黄盖--------两厢情愿71.赶鸭子上架----吃力不讨好72.擀面杖吹火----- -一窍不通73.瞎子戴眼镜----装饰74.猴子捞月亮--------空忙一场75.秀才遇到兵----有理讲不清76.三个臭皮匠--------顶个诸葛亮77.黄牛追兔子---有劲使不上78.和尚训道士--------管得宽79.过年娶媳妇----双喜临门80.聋子见哑巴--------不闻不问六字短语81.铜钣上钉铆钉---一是一,二是二82.里弄里扛竹竿---直来直去83.苦水里泡黄连----苦上加苦84.驴唇不对马嘴----答非所问85.猪鼻子里插葱-----装象86.只许州官放火---不许百姓点灯87.猪八戒照镜子--里外不是人88.放风筝断了线-----没指望了89.池塘里的风波-----大不了90.关门掩着耗子-----急(挤)死91.顶风顶水划船----硬撑92.东北的二人转--------一唱一和93.东洋人戴高帽----假充大个94.到火神庙求雨--------找错了门95.鲁班门前耍斧----有眼无珠96.老太太吃汤圆--------囫囵吞97.出太阳下暴雨---假情(晴)98.挂羊头卖狗肉--------虚情假意99.担着胡子过河----谦虚过度100.唱歌不看曲本--------离谱小学常用歇后语1.八仙过海--------各显神通2.不入虎穴--------焉得虎子3.蚕豆开花--------黑心4.车到山前--------必有路5.打破砂锅--------问到底6.和尚打伞--------无法无天7.虎落平阳--------被犬欺8.画蛇添足--------多此一举9.箭在弦上--------不得不发10.井底青蛙--------目光短浅11.大海捞针--------没处寻12.竹篮打水--------一场空13.打开天窗--------说亮话14.船到桥头--------自会直15.飞蛾扑火-----自取灭亡16.百米赛跑--------分秒必争17.拔苗助长-----急于求成18.仇人相见--------分外眼红19.芝麻开花----节节高20.新官上任--------三把火21.瞎子点灯--------白费蜡22.兔子尾巴--------长不了23.偷鸡不成----蚀把米24.王婆卖瓜--------自卖自夸25.老虎屁股---- 摸不得26.老虎拉车--------谁敢27.老鼠过街-----人人喊打28.麻雀虽小--------五脏俱全29.墙上茅草----随风两边倒30.三十六计--------走为上计31.塞翁失马----焉知祸福32.壶中无酒--------难留客33.丈二和尚----摸不着头脑34.有借有还--------再借不难35.猫哭耗子---假慈悲36.铰子破皮--------露了馅37.扁担挑水---一心挂了两头38.对牛弹琴--------白费劲39.八仙聚会--------神聊40.霸王敬酒--------不干也得干41.板上订钉--------跑不了42.背鼓上门--------讨打43.草把做灯-----粗心(芯)44.竹笋出土--------节节高45.菜刀切豆腐----两面光46.钉头碰钉子--------硬碰硬47.高山上敲鼓--四面闻名(鸣)48.铁打的公鸡-----一毛不拔49.关公走麦城----骄必败50.狗咬吕洞宾--------不识好人心51.鸡蛋碰石头----不自量力52.姜太公钓鱼--------愿者上钩53.脚踏西瓜皮--滑到哪里是哪里54.孔夫子搬家--------净是书55.老鼠钻风箱-----两头受气56.留得青山在--------不怕没柴烧57.门缝里看人---把人看扁了58.泥菩萨过河--------自身难保59.泼出去的水----收不回60.骑驴看唱本--------走着瞧61.千里送鹅毛--礼轻情意重62.肉包子打狗--------有去无回63.山中无老虎---猴子称大王64.司马昭之心--------路人皆知65.外甥打灯笼---照旧(舅)66.王八吃年糕--------铁了心67.王小二过年---一年不如一年68.小葱拌豆腐-----一清二白69.小和尚念经----有口无心70.周瑜打黄盖--------两厢情愿71.赶鸭子上架----吃力不讨好72.擀面杖吹火----- -一窍不通73.瞎子戴眼镜----装饰74.猴子捞月亮--------空忙一场75.秀才遇到兵----有理讲不清76.三个臭皮匠--------顶个诸葛亮77.黄牛追兔子---有劲使不上78.和尚训道士--------管得宽79.过年娶媳妇----双喜临门80.聋子见哑巴--------不闻不问六字短语81.铜钣上钉铆钉---一是一,二是二82.里弄里扛竹竿---直来直去83.苦水里泡黄连----苦上加苦84.驴唇不对马嘴----答非所问85.猪鼻子里插葱-----装象86.只许州官放火---不许百姓点灯87.猪八戒照镜子--里外不是人88.放风筝断了线-----没指望了89.池塘里的风波-----大不了90.关门掩着耗子-----急(挤)死91.顶风顶水划船----硬撑92.东北的二人转--------一唱一和93.东洋人戴高帽----假充大个94.到火神庙求雨--------找错了门95.鲁班门前耍斧----有眼无珠96.老太太吃汤圆--------囫囵吞97.出太阳下暴雨---假情(晴)98.挂羊头卖狗肉--------虚情假意99.担着胡子过河----谦虚过度100.唱歌不看曲本--------离谱题解11-50图。

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