大学物理第十四章习题解答和评分标准

1、第十四章光学习题及解答和评分标准1 题号:50341001分值：10分在杨氏双缝干涉实验中，用波长 =589.3 nm的纳灯作光源，屏幕距双缝的距离 d'=800nm，问：(1)当双缝间距1 mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？假设双缝间距10 mm,两相邻明条纹中心间距又是多少？解答及评分标准:（1） d=1 mm 时二 x =0.47 mm d（5分）1#(2) d=10 mm 时 lx0.047mmd2. 题号：50341002分值：10分洛埃镜干涉如图所示光源波长 =7.2 10 m ,试求镜的右边缘到第一条明纹的距离。解答及评分标准:d' d：X= 7.2 10 m

2、=4.5 10 *m （4 分）20.2 汇 23. 题号：450342003分值：10分在双缝干涉实验中，用波长 =546.1 nm的单色光照射，屏幕距双缝的距离d'=300 mm ,测得中央明纹两恻的两个第五级明纹的间距为12.2mm,求两缝间的距离。解答及评分标准:（4分）x =AN12.2 12.2=1.22mm10d'，30010 -546.1 10 -.d30.134mmx1.22x10 一(4分)(2 分)4. 题号：50342004分值：10分在双缝干涉实验中， 两缝间的距离0.30mm，用单色光垂直照射双缝，屏与缝之间的距离为1.20m，测得中央明纹两恻的两个

3、第五级暗纹的间距为22.78mm,求所用光的波长。解答及评分标准:d'x 二 （4分）d22.7822.78.x 二2.531（4分）KN9Axd2 .5310 .30二扎一3632 .8nm（2 分）d '1 .20 105题号：50342005分值：10分单色光照射到相距为 0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为 1m，求：（1）从第 级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为7.5m m,求单色光的波长；（2）若入射光的波长为600nm，求相邻两明纹间的距离。解答及评分标准:(1)汶14=x4 - x1(k4 - k1；d（4分）d咲14（3 分）九=d500 nmk4 -(

4、2)x 二d3.0 nmd（3 分）6. 题号：50344011分值：10分用一束 =632.8nm激光垂直照射一双缝，在缝后2.0m处的墙上观察到中央明纹和 第一级明纹的间隔为 14cm.求（1）两缝的间距；（2）在中央明纹以上还能看到几条明纹4解答及评分标准:（1）d*9d _ 2.0 632.8 10 一 .：x 一0.14= 9.0 10 " m（5分）5#TT由于，按计算，2 2（5分）则k =dsi nr/，二d'/.lx =14.3 应取14即看到14条明纹.7. 题号：50441001分值：10分一透镜的折射率nc=1.60,为使垂直入射的波长入=500nm的

5、光尽可能少反射，在透镜表 面镀了一层折射率 nf=1.38的透明薄膜，求镀膜的最小厚度t。解答及评分标准：（6分）（2分）（2分）反射干涉相消得：=2nf二2k t =4nf5001.38 nm4= 9.06 10*m8. 题号：50441001分值：10分一透镜的折射率nc=1.60,为使垂直入射的波长入=500nm的光尽可能少反射，在透镜表 面镀了一层折射率 nf=1.38的透明薄膜，求镀膜的最小厚度t。解答及评分标准：（6分）（2分）反射干涉相消得：、：=2nf=2&t 二4nf#500（2分）1.38 nm48= 9.06 10F9. 题号：50441002分值：10分用钠灯（

6、 =589.3nm ）观察牛顿环，看到第k条暗环的半径为r =4mm，第k 5条 暗环半径r =6mm，求所用平凸透镜的曲率半径R。解答及评分标准:由牛顿环暗环公式r= kR，（ 3分）据题意有 r= . kR = 4mm ； r= . （ k 5） R = 6mm（ 3分）所以：k=4,代入上式，可得： R=6.79m（4分）10. 题号：50442003分值：10分一块厚1.2 口m的折射率为1.50的透明膜片。设以波长介于400700 nm的可见光.垂直入射，求反射光中哪些波长的光最强？解答及评分标准:由反射干涉相长公式有2ne = k（k =1,2,3）（3分）2得、4ne4"

7、;.5"2007200A nm（3 分）2k -12k -12k -1k = 6,二 655nm;k = 7,二 554nm（2 分）k = 8,二 480nm;k = 9,二 424 nm（2 分）题号：504420047分值：10分白光垂直照射到空气中一厚度为h = 380 nm的肥皂膜上，肥皂膜的折射率为n=1.33 ,在可见光范围内（400nm-760nm）,哪些波长的光在反射中增强？解答及评分标准:反射光干涉相长条件2nh=k-22nh 12nhk12k - 2400 nm _ _ 760 nm2乞k乞3则 k=2 时，-673.9nmk=3 时，=404.3nm（4分）（4分）（2分）12.题号：50442005分值：10分两块长度10 cm的平玻璃片，一端互相接触，另一端用厚度为0.004 mm的纸片隔开,形成空气劈形膜以波长为500 nm的平行光垂直照射，观察反射光的等厚干涉条纹，在全部10 cm的长度内呈现多少条明纹？（1 nm=10-9 m）解答及评分标准：设空气膜最大厚度为 e,2e k' （k =1,2,3）2,h2e2k 二2 =16.5&明纹数为16.（4分）（4分）（2 分）13.题号