《大学物理习题集》(下)习题解答(20030106) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 18:53:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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媒质2的厚度至少为:D??u22?

单元四 (二) 杨氏双缝实验

一、填空题

1. 相干光满足的条件是1)频率相同;2)位相差恒定;3)光矢量振动方向平行,有两束相干光, 频率为?,初相相同,在空气中传播,若在相遇点它们几何路程差为r2?r1,则相位差

???2??(r2?r1)。 c2. 光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是4I0。可能出现的最小光强是0。

3. 在真空中沿Z轴负方向传播的平面电磁波,O点处电场强度Ex?300cos(2??t??3) (SI),则

O点处磁场强度:Hy??300之间的关系。

?0?cos(2??t?)。用图示表明电场强度、磁场强度和传播速度?03填空题(3)

4. 试分析在双缝实验中,当作如下调节时,屏幕上的干涉条纹将如何变化?

填空题(4)(A) 双缝间距变小:条纹变宽; (B) 屏幕移近: 条纹变窄; (C) 波长变长: 条纹变宽;

(D) 如图所示,把双缝中的一条狭缝挡住,并在两缝垂直平分线上放一块平面反射镜: 看到

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的明条纹亮度暗一些,与杨氏双缝干涉相比较,明暗条纹相反;

(E) 将光源S向下移动到S'位置:条纹上移。

二、计算题

1. 在双缝干涉的实验中,用波长??546nm的单色光照射,双缝与屏的距离D=300mm,测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的间距为12.2mm,求双缝间的距离。

? 由在杨氏双缝干涉实验中,亮条纹的位置由x?Dk?来确定。 dD10? d用波长??546nm的单色光照射,得到两个第五级明条纹之间的间距:?x5?双缝间的距离:d?D10? ?x5d?

30010?546?10?9m,d?1.34?10?4m 12.22. 在一双缝实验中,缝间距为5.0mm,缝离屏1.0m,在屏上可见到两个干涉花样。一个由

??480nm的光产生,另一个由?'?600nm的光产生。问在屏上两个不同花样第三级干涉条纹间

的距离是多少?

? 对于??480nm的光,第三级条纹的位置:x?D3? dD对于?'?600nm的光,第三级条纹的位置:x'?3?'

dD?5那么:?x?x'?x?3(?'??),?x?7.2?10m

d单元五 双缝干涉(续)劈尖的干涉,牛顿环

一、 选择、填空题

1. 在相同的时间内,一束波长为【 C 】

?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。

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2. 如图,如果S1、S2 是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1、r2和,路径S1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径S2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余

【 B 】

(A)(r2?n2t2)?(r1?n1t1);(C)(r2?n2t2)?(r1?n1t1);(B)[r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t1];(D)n2t2?n1t1

选择填空题(2)选择填空题(3)

3. 如图所示,在双缝干涉实验中SS1 = SS2用波长为?的光照射双缝S1、S2,通过空气后在屏幕

E上形成干涉条纹,已知P点处为第三级明条纹,则S1、S2到P点的光程差为3?。若将整个装

置放于某种透明液体中,P点为第四级明条纹,则该液体的折射率n?1.33。 4. 一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm,若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为0.75mm。(设水的折射率为4/3)

5. 如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜厚度为e,而且n1?n2?n3,?1为入

选择填空题(5)射光在折射率为n1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的位相差为: 【 C 】

nene(A)2?n2e; (B) 4?n1e??; (C) 4?2??; (D) 4?2

n1?1n1?1n1?1n1?16. 两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射,若上面的平玻璃慢慢地向上平移【 E 】

(A) 向棱边方向平移,条纹间隔变小; (B) 向远离棱的方向平移,条纹间隔不变;

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(C) 向棱边方向平移,条纹间隔变大; (D) 向远离棱的方向平移,条纹间隔变小; (E) 向棱边方向平移,条纹间隔不变。

7. 如图所示,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?=500 nm的单色光垂直入射。 看到的反射光的干涉条纹如图所示。有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分相切。 则工件的上表面缺陷是: 【 B 】

(A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm; (B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm; (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm;

(D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm

选择填空题(7)8. 如图所示,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上,当平凸透镜向上缓慢平移而远离平面玻璃时

【 B 】

(A) 向右平移; (B) 向中心收缩; (C) 向外扩张; (D) 静止不动; (E) 向左平移

选择填空题(8)选择填空题(9)

9. 如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全部浸入n=1.60的液体中,凸透镜可沿OO’移动,用波长?=500 nm的单色光垂直入射。从上向下观察,看到中心是一个暗斑,此时凸透镜顶【 A 】

(A) 78.1 nm; (B) 74.4 nm; (C) 156.3 nm; (D) 148.8 nm; (E) 0

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