物理题2(整理).doc

1. 波长为的单色光垂直入射到光栅上，测得第2级主极大的衍射角为30度，且第三级缺级，问：(1)光栅常数(a+b)是多少?透光缝可能的最小宽度a 是多少? (2)在选定了上述(a+b)与a值后，屏幕上可能出现的全部主极大的级数。解： 由光栅衍射方程：，光栅衍射缺级级数满足：如果第三级谱线缺级，透光缝可能的最小宽度：，屏幕上光栅衍射谱线的可能最大级数：，（该衍射条纹不可能观测到）。屏幕上光栅衍射谱线的缺级级数：屏幕上可能出现的全部主极大的级数：，共5个条纹2. 一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是：【 D 】(A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光分析：波长越长偏离中心越远，红光波长最长，所以偏离最远。3. 氟化镁增透膜的折射率为n2，增透膜厚度为d，当光垂直入射时，其透射光的光程差为。分析：除考虑路程差外，还要考虑半波损失1. 在双缝干涉实验中，波长=550nm的单色平行光垂直入射到间距a=210-4m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m，则中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距为（ 0.11m ）。2. 波长为的平行光垂直入射在空气中的透明薄膜（折射率n）上，反射光发生相长干涉，则薄膜的最小厚度为 【 C 】 3. 波长为600nm的单色光垂直入射在一光栅上，有两个相邻主明纹分别出现在sin1=0.2，sin2=0.3处，且第4级缺级，则该光栅的光栅常数是多少？解：由第4级缺级可知，(a+b)/a=4，得b=3a，所以光栅常数d=4a。设衍射角为1处对应的级数为k，则2处对应的级数是k+1。4asin1=4a*0.2=k ， 4asin2=4a*0.3=(k+1)联立解得d=4a=6*10(-6)m1一劲度系数为k的轻弹簧截成三等份，取出其中的两根，将它们并联，下面挂一质量为m的物体，如图所示。则振动系统的频率为 2光强为的自然光依次通过两个偏振片和。若和的偏振化方向的夹角，则透射偏振光的强度是 【 D 】(A) （B） (C) (D) 3(本题10分) 波长的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级明条纹的衍射角为，第三级缺级，求： （1）光栅常数为多少？ （2）透光缝的最小宽度为多少？（3）在选定了与后，屏幕上可能呈现的明条纹最高级次为多少？解： (1) , (2) , , (3) 1、光在发生全反射与平行于平面振动的光不反射两种情况下对应的入射角分别为和i，则（ B ） A、为定值，i为某一范围内的角 B、i为定值，为某一范围内的角C、和i均为某一范围内的角 D、和i均为定值解： i为布儒斯特角。只有入射角i和折射角r满足i+r=/2时，才出现布儒斯特现象。而全反射只要大于某一特定角就可以。2、夫琅和费衍射实验中，用波长为的单色平行光垂直入射宽为a的单缝，逢后放置一焦距为D的透镜，则在透镜焦平面上出现的衍射条纹中央明纹的宽度为（ ）解：对第1级暗纹 asin= ， 式中很小，所以sin中央明纹的角宽度 2=2/a ， 中央明纹的宽度 x = Dtan2 D2 = 2D/a3、为测量金属丝的直径，把金属丝夹在两块平玻璃之间，是空气层形成劈尖。若用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹，测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径。某次测量结果为：单色光的波长589.3nm，金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm,30条明纹间的距离为4.259mm,求金属丝直径D。解法一：相邻两条明纹间的距离l=4.295/29mm , 其间空气层的厚度相差/2 ,于是 lsin=/2式中为劈尖的夹角，因为很小，所以，sinD/L 于是lD/L=/2 所以D=/2L/l代入数据求得金属丝的直径 D=28.880（4.2952910(-3)）1/2589.310(-9)m=0.05746mm解法二：光在空气层下表面有伴波损失，所以当 2nD+/2=(k+1/2) （k=1,2,3）时，玻璃片上边出现暗纹。 D=k/2 (n=1) ， K=L/l (l=4.295/29mm) ， 所以D=0.05746mm1、 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得投射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为： 【 A 】 A ； B C D 2、 在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为6个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是第一级暗纹纹。3、 在牛顿环装置中，透镜与玻璃平板间充以液体时，第10个暗环的直径由1.40cm变为1.27cm，求该液体的折射率。 答案：1.质量m = 10 g的小球与轻弹簧组成的振动系统，按的规律作自由振动，式中t以秒作单位，x以厘米为单位，求 : (1) 振动的角频率、周期、振幅和初相； (2) 振动的速度、加速度的数值表达式； (3) 振动的能量E； (4) 平均动能和平均势能解：（1）由运动表达式知： 角频率=8（s- ） 周期T=2/=0.25 s 振幅A=0.5 cm 初相=/3 （2）v=Acos（t+/3+/2）=4cos(8t+5/6) A=2Acos(t+/3+)=322cos（8t+4/3）(3) E=kA2 /2 又2 =k/m 联立解得：E=0.082 J（4）平均势能Ep =kA2 /4=0.042 J 平均动能Ek =kA2 /4=0.042 J2两个相干波源发出的简谐波叠加时，下列各种情况中，能发生干涉的是 D 。(A) 若两个相干波源的振幅相同，振动方向相同，初相位也相同，但频率不同；(B) 若两个相干波源的振幅相同，频率相同，初相位也相同，但振动方向不同；(C) 若两个相干波源的振幅相同，频率相同，振动方向也相同，但相位差不恒定；(D) 若两个相干波源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定，但初相位不同，振幅不同3.波长为的光垂直通过一块折射率为n1厚度为l1的介质薄片，波长为的光垂直通过一块折射率为n2的介质薄片，若光在两块介质薄片中的光程相等，则第二块介质薄片的厚度为 。1、一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列哪种情况时（a代表每条缝的宽度）k=3,6，9等级次的主极大均不出现 【 B 】A、a+b=2a B、a+b=3a C、a+b=4a D、a+b=62、在单缝夫琅禾费衍射实验中，舍第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光（入5890A）中中央明纹宽度为4.0mm，则入=4420A的蓝紫光的中央明纹宽度为( 3.0mm )3、如有一波长为6000A的单色平行光，垂直入射到缝宽a=0.6mm的单缝上，缝后有一焦距f=40cm透镜。试求：（1）屏上中央明纹的宽度； （2）若在屏上P点观察到一明纹，OP=1.4mm,问P点处是第几处明纹，对P点而言狭缝处波面可分为几个半波带。1、利用光学仪器观测细小物体时，下列正确的是 【 A 】A、适当换用大口径的物镜可以使像更清晰 B、分辨率与光波波长无关，只与光学仪器有关。C、用光学显微镜来说，用波长很长的光有利于提高分辨率，但是不能无限放大 D、以上都不对2、在光栅衍射实验中，对于多光束干涉的结果是：在几乎黑暗的背景上出现了一系列又细又亮的明条纹，而且光栅总逢数N越大，所形成的明条纹也又细又亮3、汞弧灯发出的光通过一滤光片后照射双缝干涉装置。一直缝间距d=0.60mm，观察屏与双缝相距D=2.5m，并测得相邻明纹间距离 x=2.27mm.试计算入射光的波长，并指出属于什么颜色。答：根据公式 x=(D/d)得=545 nm, 为绿色。 1一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是： 【 D 】(A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光 2 a与l ，D，L的关系为：a =2D/L。3三块偏振片、平行地放置，的偏振化方向和的偏振化方向垂直，一束光强为的平行单色自然光垂直入射到偏振片上，若每个偏振片吸收10%的入射光，当旋转偏振片时(保持平面方向不变)，通过的最大光强I等于多少？解： 通过P1的光强： , 通过P2的光强：, 通过P3的光强：，显然当时，通过的最大光强：，1波长=5000的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，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d=12mm，则凸透镜的焦距f为： 【 B 】 (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m； (E) 0.1m 解：由单缝衍射的暗纹公式 asin = 3， 和单缝衍射装置的几何关系 ftg = d/2，另，当角很小时 sin = tg，有 (m) , 选（B）2、 衍射光栅主极大公式 (a+b)sin= k，k=0，1，2。在k=2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差 = 10 。解：通过相邻两缝的光束的光程差为(a+b)sin ，那么第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差为5(a+b)sin 。现在(a+b)sin =2，所以该光程差 =10。3（10分）一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长1的第三极主极大衍射角和 2的第四级主极大衍射角均为30。已知 1=5600，试问：(1) 光栅常数(a+b)=? (2) 2=?解：由光栅衍射主极大公式得 (a+b)sin30o=31 (2) (a+b)sin30o= 42 2 = (a+b) sin30o /4 = 4200 1、在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 A (A) 宽度变小 (B) 宽度变大 (C) 宽度不变，且中心强度也不变 (D) 宽度不变，但中心强度增大 2、一束自然光由折射率为n1的介质入射到折射率为n2 的介质分界面上。已知反射光为完全偏振光，则入射角为，折射角为。3、三个偏振片P1、P2、P3按此顺序叠在一起，P1、P3的偏振化方向保持相互垂直，P1与 P2的偏振化方向的夹角为 ，P2可以入射光线为轴转动。今以强度为I0的单色自然光垂直入射在偏振片上，不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收。（1） 求穿过三个偏振片后的透射光强度I与 角的函数关系；（2） 定性画出P2转动一周过程中透射光强I随 角变化的函数关系：I=I（），0，2的图象。解：（1）强度为I0的单色自然光通过第一块偏振片后，透射光强为；强度为I1的线偏振光通过P2后，透射光强为；0I强度为I2的线偏振光通过P3后，透射光强为（2）1、以汽车可以看成是被支撑在四根相同的弹簧上沿铅垂方向的震动，频率为3.00Hz，设这汽车的质量为1450kg，车中均匀分配在四根弹簧上，则每根弹簧的劲度系数为 1.288E5N/m. 2、某广播电台的天线可视为偶极辐射，原发射频率为f，若将发射频率增大为原来的四倍，则其辐射强度变为原来的（）答案：DA 16倍 B. 8倍 C. 32倍 D. 256倍3、无线电波以3.0E8m/s的速度在无吸收的媒质中传播。求距50kw的波源500km处，无线电波的平均能量密度（设无线电波是球面波）。 答案：5.3E-171、现有一固定宽度的单缝，为了得到较高级次的衍射条纹，应采取 ( D )A. 垂直入射，增大波长 B垂直入射，减小波长 C 斜入射，增大波长 D斜入射，减小波长解析：由单缝衍射暗纹条件a=sin=k可知，能看到暗纹的最大级次为k=a/,当a不变时，减小波长可看到较高级次的条纹。以光线斜上穿过透镜入射时为例，由光程差为零的子波构成的中央明条纹发生向上的平移，条纹结构不变，整体发生平移。因此可在其下方看到更高级次的衍射条纹。因此D正确。 2.两偏振片和如图放置，两者的偏振化方向呈，设入射光线是线偏振光，它的振动方向与的偏振化方向相同。则同一强度入射光分别从装置的左边及右边入射时，投射光的强度之比为（ ： ） 解析：设入射偏振光的强度为，从左边入射时，通过与投射光的强度分别为 从右边入射时，通过与投射光的强度比较分别为两种情况下的投射光强度之比为，所以透射光强之比为：3、有一单缝，宽，在缝后放一焦距为的凸透镜，用波长的平行绿光垂直照射单缝，求位于透镜焦面处的屏上的中央亮条纹的宽度。如果把此装置放在水中（n=1. 33），中央亮条纹宽度如何变化？ 答案；解析：中央亮条纹的宽度由相邻中央明纹两侧的暗纹（）位置决定。根据公式有（）（）（）中央明条纹的宽度为。（）.在水中，光的波长，有，（）则。 1、平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫朗和费衍射，若屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波阵面相应地可划分为 4 个半波带。若将缝宽缩小一半，P点将是第 1 级 暗 纹。2、一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 A （A）紫光； （B）绿光； （C）黄光； （D）红光3如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙eo现用波长为的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径.解：设某暗环半径为r,由图可知，根据几何关系，近似有 再根据干涉减弱条件有 式中K为大于零的整数。把式代入可得 （k为整数，且k/） 1.某元素的特征光谱中含有波长分别为和的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处的谱线级数将是 B （A） （B）（C） （D） 2. 假如电子运动速度与光速可以比拟，则当电子的动能等于它静止能量的2倍时，其德布罗意波长为 。 答案： 1、光的干涉和衍射现象反映了光的 波动 性质, 光的偏振现象说明光波是 横 波.2、在折射率n1.50的玻璃上，镀上1.35的透明介质薄膜入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对l1600 nm的光波干涉相消，对l2700 nm的光波干涉相长且在600 nm到700 nm之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形求所镀介质膜的厚度(1 nm = 10-9 m) 解：设介质薄膜的厚度为e，上、下表面反射均为由光疏介质到光密介质，故不计附加程差。当光垂直入射i = 0时，依公式有： 对： 按题意还应有： 对： 由 解得： 将k、代入式得： 7.7810-4 mm 更正：3.如图所示干涉型消声器结构的原理图，当发动机排气噪声声波经过管道到达A点时，分成两路在B点相遇，声波因干涉而相消。要消除频率为300Hz的发动机排气噪声，则弯管与直管之间需要有一定的长度差，在所有满足条件的长度差中，最小的是多少？A解：由分析可知，声波从分开到相遇，两列波的波程差r=r2-r1则相位差为 =2（r2-r1）/=2r/；由相消条件=（2k+1），k=0，1，2由题意可知，k=0时得r最小值，r=/2=0.57mD 1、 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为： （A）A.1/2 B.1/5 C.1/3 D.2/31.在折射率n=1.68的平板玻璃表面涂一层折射率为n=1.38的MgF2透明薄膜，可以减少玻璃表面的反射光，若用波长为=500nm的单色光垂直入射，为尽量减少反射，则薄膜的最小厚度应是（A）（A）90.6nm （B）78.1nm （C）181.2nm （D）156.3nm2.一束单色光垂直入设在光栅上，衍射光谱中共出现五条明纹，若已知光栅缝宽度与不透光部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹是第( 一 )级和第（三）级线谱3.将三个偏振片叠放在一起，第二个与第三个偏振化方向分别于第一个的片振化方向成45度和90度角，强度为I的自然光垂直入射到这一堆偏振片上，试求：（1）经每个偏振片后的光强和偏振状态；（2）如果将第二个偏振片抽走，情况又如何？解：（1）强度为I0的自然光垂直投射到第一片偏振片P1上,出射光为强度I1= I0/2的偏振光,偏振化方向与P1的通光方向相同。 由第二片偏振片P2出射的光，光强度为I2=I1cos2450= I0/4,是线偏振光，偏振化方向与P2的通光方向相同。 由第三片偏振片P3出射的光，光强度为I3=I2cos2450= I0/8,是线偏振光，偏振化方向与P3的通光方向相同。（2）抽走第二个偏振片后，由P1出射的光强度不变，P3出射的光强度为零。1、在双缝干涉试验中，光的波长为600nm，双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为300cm，在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为（ ）A. 4.5mm B.0.9mm C.3.1mm D.1.2mm 答案：B2、生物显微镜的标号为10*0.25，即物镜放大率为10倍，数值孔径 nsin为0.25；若光波波长为550nm计算，试问可分辨的最小距离是多大？ 答案： ymin=（0.61）/(n sin)=1.3 m1、下图（a）表示沿轴正向传播的平面简谐波在时刻的波形图，则图（b）表示的是：（a）质点的振动曲线 （b）质点的振动曲线（c）质点的振动曲线 （d）质点的振动曲线 答：图（b）在t=0时刻的相位为，所以对应的是质点n的振动曲线，选择b。2、在劈尖的干涉实验中，相邻明纹的间距 相等（相等或不等），当劈尖的角度增加时，相邻明纹的间距将 减小（增加或减小），当劈尖内介质的折射率增加时，相邻明纹的间距将 减小（增加或减小）3、已知一沿正方向传播的平面余弦波，时的波形如图所示，且周期为.（1）写出点的振动表达式；（2）写出该波的波动表达式；（3）写出点的振动表达式；（4）写出点离点的距离。解：（1）由图可知A=0.1m，=0.4m，由题知T= 2s，=2/T=，而u=/T=0.2m/s。波动方程为：y=0.1cos(t-x/0.2)+0（m） 关键在于确定O点的初始相位。由上式可知： O点的相位也可写成：=t+0由图形可知： 时y=-A/2，v0，此时的=23，将此条件代入，所以： 所以 点的振动表达式y=0.1cost+/3m（2）波动方程为：y=0.1cos(t-x/0.2)+/3m（3）点的振动表达式确定方法与O点相似由上式可知：A点的相位也可写成：=t+A0由图形可知： 时y=0，v0，此时的=-2，将此条件代入，所以： 所以A点的振动表达式y=0.1cost-5/6m（4）将A点的坐标代入波动方程，可得到A的振动方程，与（3）结果相同，所以： y=0.1cos(t-x/0.2)+/3= 0.1cost-5/6 可得到： 1、 由太阳发出的无线电波一部分直接射向天线A，另一部分经海平面反射到天线（如下图所示）。设无线电波的频率为6.0107 Hz，而无线电接收器A高出海平面25m，则观察到相消干涉时太阳光线的掠射角的最小值为_。 2.862、自然光通过两个偏振化方向间成60的偏振片，透射光强为I1。若在两个偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30角，则透射光强为（ ）。 CA、 B、 C、 D、3、使一束水平的氦氖激光器发出的激光（=632.8nm）垂直照射一双缝。缝间距d=0.01mm，缝宽a=2um，双缝后放一焦距f为50cm的透镜，试求：（1）透镜焦平面处屏上干涉条纹的间距； （2）单缝衍射中央亮条纹的宽度；（3）单缝衍射的中央包线内有多少条干涉的主极大； （4）在干涉的中央亮条纹以上还能看到几条明纹。3、 解：（1）由x = 得： x = 0.510-6 = 0.032 m ；（2）由x = 得： x = 20.510 = 0.32 m ；（3）由 = = 5 , 即中央干涉亮条纹以及两侧各4条明纹包络在中央衍射亮纹的包线内，一共9条干涉条纹的主极大。（4）明纹中心 D sin= k ， k = 0,1,2,3, 所以有 k = ， 其中 最大为 ,将数据代入上式得： k = = 15.8 级次取较小的整数，得最高级次为15，即在中央亮条纹之上还能看到15条明纹。1、垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是： 【 D 】(A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光 2、耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P的 相干叠加 ，决定了P点的合振动及光强。片堆叠在一起，偏振化方向相互垂直，若一束强度为的线偏振光入射，其光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为，则穿过第一偏振片后的光强为，穿过两个偏振片后的光强为。3、排的透明介质，和三个交界面相互平行。一束自然光由中入射。试证明：若，交界面和，交界面上的反射光1，2都是线偏振光，则必有n2=n3。1IIIIII2Iagb 证明： 1.使一光强为I0的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2。P1和P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是和90。，则通过这两个偏振片后的光强I是 C A、 B、0 C、 D、解： 偏振光通过P1后，光强为，光强为的偏振光通过P2后，光强变为 2.某单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为，则入射光的波长应为 625nm 解： 3 波长为的单色光垂直入射到衍射光栅上，该光栅上缝宽为，刻痕宽度为b，且b=3a，在屏上观察到第二级明条纹出现在衍射角处，求： （1）该光栅的光栅常数为多少？ （2）在屏上最多能看到多少条明纹？ 解：（1）， （2） 即：缺级 k=10 屏上能看到0，共17条（或看不到，共15条）1、光由光疏介质射向光密介质而在界面上反射时，发生半波损失，这损失相当于-的光程。 /22、在双缝干涉试验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明文处 【 B 】A 仍为明纹 B 变为暗纹 C 既非明文也非暗纹 D 无法确定是明纹还是暗纹1、 一个弹簧振子做简谐振动，已知此振子势能的最大值是100J。当振子处于最大位移的一半时其动能瞬时值为（C） A、25J B、 50J C、 75J D、 100J解：kxmax2=100J 则k（ xmax）2=25J 所以Ek=100 25 =75J， 选C2、已知一平面简谐波在x轴上传播，波速为8 m/s。波源位于坐标原点O处，且已知波源的振动方程为y=2cos4t，那么，在坐标xp=-1m处P点的振动方程为 解答：yp=2cos4（t-）=2cos(4t+)所以 振动方程yp=2cos(4t+)3dnpfO单缝夫琅和费衍射实验，如图，缝宽a=1.010- 4m，薄透镜焦距f=0.5m。如在单缝前放一厚d=0.2um 折射率n=1.5的光学薄膜，并以波长1=400nm和波长2=600nm的复色光垂直照射薄膜，求透出薄膜而摄入单缝的波长及屏上观察到的中央明纹宽度x=？解答： d=200nm，波长为的入射至薄膜，形成薄膜干涉对应的反射光光程差 =2 nd+/2对1=400nm，=21.5200+200=800nm=21 是半波长的偶数倍，所以对1是增反膜，同理对2是增透膜。因此通过薄膜的是600nm的光。 由单缝衍射中央明纹x=，得 x=20.560010-9/1.010-4=6.010-3m1、超声波的频率至少 赫兹. 答案：200002、天文学家将来自星球的光谱与地球相同元素的光谱比较，发现星球光谱几乎都发生红移，这说明星体都正在-答案AA、 远离地球 B、接近地球 C、与地球距离保持不变 D、不规则运动3、三国演义中有张飞喝断当阳桥的故事。设张飞大喝一声声级为140dB，频率为400Hz。问张飞喝声的声压幅和振幅各是多少？ 教材227页，答案：300(N/m2),0.00027(m)4、马路上积水表面的油膜在太阳光照射下，会显示出各种颜色，更显得绚丽多彩。这些现象是光的 干涉 现象5、下列关于X射线的说法，正确的是 【 A 】A有干涉和衍射现象 B无干涉和衍射现象 C有干涉无衍射现象 D有衍射无干涉现象6、在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3mm，问人眼的最小分辨角是多大？（视觉最敏感的黄绿光波长550mm）答案：0.000224（rad），约为1度，详见教材271页例题1.一弹簧振子作简谐振动，周期为T。以下观点错误的是（C）A系统只有保守内力作功，机械能守恒；B振动周期T只与系统力学性质有关，与初始条件无关；C振子的位移与加速度的相位有时相同，有时相反；D振子在回复力作用下作周期性运动。2.如图2，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?_向上移动_(条纹向中心收缩，透镜应向上移动因相应条纹的膜厚位置向中心移动) 3.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7.210-7m，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解: 镜面反射光有半波损失，且反射光可视为虚光源发出所以由与发出的两光束到达屏幕上距镜边缘为处的光程差为 第一明纹处，对应 1、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，等波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分A、凸起，且高度为/4 B、凸起，且高度为/2 C、凹陷，且深度为/2 D、凹陷，且深度为/4答案：C2、要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90，至少需要让这束光通过（2 ）个理想偏振片，在此情况下，透射光强最大是原来的（1/4 ）倍。3、两个偏振片P1 ,P2堆叠在一起，由自然光和偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上。进行两次观测，P1 P2的偏振化方向夹角分别为30和45；入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振化方向夹角两次分别为45和60。若测得这两种安排下连续穿透P1 P2后的透射光强之比为9/5（忽略偏振片对透射光的反射和可透分量的吸收）求：（1）入射光中偏振光强度与自然光强度之比； （2）每次穿过P1后的透射光强与入射光强之比（3）每次连续穿过P1 P2后的透射光强与入射光强之比答案： （1）1/2 ； （2）第一次测1/2 第二次测5/12 ； （3）第一次测3/8 第二次测5/241、在麦克尔逊干涉仪的一臂中，放入一厚度为1mm的真空盒，当盒内逐渐充入一种气体时，观察到150条干涉条纹移动。已知入射光波长为500nm，则这种气体的折射率为：【 C 】A、0.0375 B、 0.0750 C、1.0375 D、1.07501 把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双逢到屏的距离为D（Dd），所用单射光在真空中的波长为l，则屏上干涉条纹中相邻明条纹的距离为（A）A lD/nd B nlD/d C ld/nD D ld/2nd2. 波长为500nm的单色光，垂直照射到光栅上，如果要求第一级谱线的衍射角为30，问光栅每毫米能刻(1000)条线。 解: 根据光栅方程（a+b）sin=l， a+b= l/ sin=1m N=1mm/1m3 已知一波动方程为0.05sin(10pt-2x)m.求波长、频率、波速和周期。 解： 将方程改写为y=cos(10pt-2x-p/2)m,则 w=10p rad/s 2p/l=2 所以l=pm f=w/2p=5Hz T=0.2s u=lf=5pm/s1 天空看起来是蓝色的。这是由于太阳光中的蓝色光成分比红色光成分（散射）得更厉害。2 做简谐运动的小球，速度最大值=3cm/s，振幅A=2cm，若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间，则正确的说法是（D）。A、 振动的周期为s B、加速度的最大值为0.045 m/ C、振动表达式为 D、以上三种说法都正确。 3波长为480nm的单色光垂直入射到光栅常数d=mm的光栅上，且d=3a。求总共可以观察到几条光谱线？解：谱线的最大可能角位置为，由光栅方程可知级次的最大值为=由于k只能是整数，所以有=8。加上中央谱线，总共可能观察到的谱线数为。但由于d=3a，k=的级次应该缺级，所以总共可以观测到的谱线数为17-4=13.1、一束平行的自然光，以角入射到平玻璃表面上，弱反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是（），玻璃的折射率是（）。2、在夫琅和费单缝衍射实验中，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 【 B 】A、对应的衍射角也变小 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1、有一单缝，缝宽a=0.10mm，在缝后放一焦距为50cm的会聚透镜，用波长=546.1nm的平行光垂直照射单缝，则位于透镜焦平面处屏上中央条纹的宽度为：答：1.自然光以60的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为( D )（A）完全偏振光且折射角是30（B）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 的介质时，折射角是30（C）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角（D）部分偏振光且折射角是30解析：由布儒斯特定律可知，D项为正确答案。2.将波长为的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为，则缝的宽度为 （/sin）。3. 波长为500nm的平行光垂直地入射于一宽为1mm的狭缝，若在缝的后面有一焦距为100cm的薄透镜，使光线会聚于一屏幕上，试求： 中央明纹宽度；第一级明纹的位置，两侧第二级暗纹之间的距离。解：中央明纹宽度： ， 第一级明纹的位置： ， ， ， 两侧第二级暗纹之间的距离：，1. ABCD为一块方解石的一个截面，AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线光轴方向在纸面内且与AB成一锐角q，如图所示一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射在方解石内折射光分解为o光和e光，o光和e光的(C) (A) 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直 (B) 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直 (C) 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直 (D) 传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直 2. 一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为m0由此可算出其面积密度为m0 /ab假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为 (C) (A) (B) (C) (D) 3. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，用单色光垂直照射，若衍射图样的中央明纹极大光强为I0，a为单缝宽度，l 为入射光波长，则在衍射角q 方向上的光强度I = _。答案： 或写成 ， 4. 波长为 600 nm ( 1nm = 10-9 m)的单色光，垂直入射到某种双折射材料制成的四分之一波片上已知该材料对非寻常光的主折射率为1.74，对寻常光的折射率为1.71，则此波片的最小厚度为 5m 。 5、 一平面透射多缝光栅，当用波长 = 600 nm (1 nm = 10-9 m)的单色平行光垂直入射时，在衍射角= 30的方向上可以看到第2级主极大，并且在该处恰能分辨波长差=nm的两条谱线当用波长 =400 nm的单色平行光垂直入射时，在衍射角= 30的方向上却看不到本应出现的第3级主极大求光栅常数d和总缝数N，再求可能的缝宽a 1. 解：据光栅公式 得： 2.4103 nm = 2.4 um 据 光栅分辨本领公式 得： 60000 在q = 30的方向上,波长 = 400 nm的第3级主极大缺级，因而在此处恰好是波长的单缝衍射的一个极小，因此有： ， a=kd / 3， k =1或2 缝宽a有下列两种可能： 当 k =1 时， mm = 0.8 um 当 k =2时， a =2d/3 = 22.4 /3 mm = 1.6 um 1、已知两个简谐振动曲线如图所示x1的相位比x2的相位超前_ 3p/4 _ 2、一简谐振动的振动曲线如图所示求振动方程 解：(1) 设振动方程为 由曲线可知 A = 10 cm , t = 0 , 解上面两式，可得 ff= 2/3 2分由图可知质点由位移为 x0 = -5 cm和v 0 0的状态所需时间t = 2 s，代入振动方程得 (SI) 则有 ， w = 5 /12 故所求振动方程为 1、在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种