内容发布更新时间 : 2024/12/23 4:00:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

C、部分偏振光且折射角是60°

D、部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角

二、填空题

1.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和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和S2到P点的光程差为 。 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 = 。

2.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为?的单色光。A是它们连线的中垂线上的一点。 若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差??＝________________。若已知波长??500nm， n?1.5, A点恰为第四级明纹中心, 则 e= __________ nm。

第2题图 第3题图

3.为了精确测定半导体元素硅（Si）片上的二氧化硅（SiO2）膜的厚度，可将二氧化硅膜腐蚀掉一部分，使其成为劈尖，如图所示。已知硅的折射率n1?3.42，二氧化硅的折射率

n2?1.5，用??632.8nm的氦氖激光垂直照射，在劈尖最高处恰为第7条暗纹，则该膜

的厚度e? 。

4.一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第k级暗环半径为r1。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的折射率），第k级暗环的半径变为r2，由此可知该液体的折射率为 。

5.在单缝衍射中，当衍射角?满足asin??3?时，单缝的波阵面可分为 个半波带，

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若将缝宽缩小一半，原来的第三级暗条纹将变为第 级 条纹（填明或暗）。

6.波长?＝ 500nm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为d?12mm，则凸透镜的焦距f为 ___________m。

7.波长??550nm的单色光垂直入射于光栅常数d?2?10cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 _______________。

8.自然光由空气入射至薄膜表面，入射角为52?45'，观察反射光是完全偏振光，则折射角为 ，反射光与折射光的夹角为 。

?4三、计算题

1.用波长为500nm的单色光垂直照射到有两块光学平玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边L?1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。求： (1) 此空气劈尖的劈尖角?；

(2) 改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上, 仍观察反射光的干涉条纹, A处是明纹还是暗纹?

2.一光学实验装置如图所示。一块平面玻璃片有一油滴，当油滴扩展成油膜时，在单色光（波长??576nm）垂直入射情况下，从反射光中观察油膜所形成的干涉条纹（油的折射率为

n1?1.60，玻璃的折射率为n2?1.50）。求：

(1) 当油膜最高点与玻璃片的上表面相距h?864nm时，可见到几条明条纹？各级明条纹所在处油膜的厚度分别为多大？

(2) 在油膜扩展过程中，当h由864nm逐渐减少到810nm，再减少到720nm的过程中，最高点处的明暗情况如何变化？

第2题图 第3题图

3.以氦放电管发出的光垂直照射到某光栅上, 测得波长?1?0.669μm的谱线的衍射角为

??20o。如果在同样的衍射角处出现波长?2?0.446μm的更高级次的谱线，那么光栅常

数最小是多少？

4.在两个平行放置的正交偏振片P1、P2之间，平行放置另一个以恒定角速度?绕光传播方向旋转的偏振片P3，如图所示。现有光强为I0的自然光垂直P1入射，t?0时P3的偏振化方向与P1的偏振化方向平行。求当自然光I0通过该系统后，透射光强度如何？

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第十二章 气体动理论

一、选择题

1.有两种气体，它们的分子数密度不同，但分子的平均平动动能相同，则两种气体( ) A、温度和压强都相等 B、温度和压强都不相等

C、温度相等，数密度大的压强大 D、温度相等，数密度大的压强小

2.一瓶氦气和一瓶氧气，它们的压强和温度都相同，但体积不同。则 ( ) (1) 单位体积的分子数相同 (2) 单位体积的质量相同 (3) 分子的平均平动动能相同 (4) 分子的方均根速率相同 A、 (2)(3) B、(3)(4) C、(1)(3) D、(1)(2)

3.有一截面均匀，两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边。如果其中的一边装有1g的氢气，为了使活塞停留在正中央，则( )

A、另一边应装入1/16g的氧气 B、另一边应装入8g的氧气 C、另一边应装入32g的氧气 D、另一边应装入16g的氧气

4.已知n为单位体积分子数，f(v)为麦克斯韦速率分布函数，则nf(v)dv表示( ) A、单位时间内碰到单位面积器壁上的速率v处于v~v＋dv区间的分子数 B、单位体积内，速率v处于v~v＋dv区间的分子数 C、速率在v附近，dv区间内的分子数

D、速率在v附近，dv区间内的分子数占总分子数的比率

5.已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为vp1和vp2，分子速率分布函数的最大值分别为f(vp1)和f(vp2)。若T1＞T2，则 ( ) A、vp1?vp2,f(vp1)?f(vp2) B、vp1?vp2,f(vp1)?f(vp2) C、vp1?vp2,f(vp1)?f(vp2) D、vp1?vp2,f(vp1)?f(vp2)

6.如图所示为麦克斯韦速率分布曲线，图中Ａ、Ｂ两部分面积相等，则该图表示 ( ) A、v0为最概然速率 B、v0为平均速率

C、v0为方均根速率 D、速率大于v0和小于v0的分子数各占一半

7.若f(v)为气体分子速率分布函数，m为分子质量，N为分子总数，则

?v2v112mvNf(v)dv2的物理意义是 ( )

A、速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之差 B、速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之和 C、速率处在速率间隔v1~v2之内的分子的平均平动动能 D、速率处在速率间隔v1~v2之内的分子平动动能之和

8.若某种气体在平衡温度T2时的最概然速率与它在平衡温度T1时的方均根速率相等，那么

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这两个温度之比T1:T2为 ( )

A、 2:3 B、3:2 C、7:8 D、8:7

9.有两个容器，一盛氧气，一盛氢气。若它们的方均根速率相等，氧气与氢气的温度比

TO2:TH2为( )

A、 1:1 B、1:4 C、16:1 D、1:16

10.在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的２倍，则( ) A、温度和压强都提高为原来的２倍 B、温度为原来的２倍，压强为原来的４倍 C、温度为原来的４倍，压强为原来的２倍 D、温度和压强都为原来的４倍

二、填空题

1.容器中储有1mol的氮气，压强为1.33Pa，温度为280K,则 1m3中氮气的分子数为 ；容器中的氮气的密度为 。

?332.在容积V?4?10m的容器中，装有压强p?5?10Pa的理想气体，则容器中气体分子的平动动能总和为 __________________。

23.已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，vp为分子的最概然速率，则

?vp0f(v)dv表

示 。速率v＞vp的分子的平均速率表达式为 。 4.同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如图所示，其中曲线①为___________气的速率分布曲线，___________气的最概然速率较大。

5.三个容器Ａ、Ｂ、Ｃ中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比

?v?:?v?:?v?2A1/22B1/22C1/2?1:2:4，则其压强之比pA:pB:pC为 _______________。

6.在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T0时，气体分子的平均速率为

v0，分子平均碰撞次数为Z0，平均自由程为?0。当气体温度升高为4T0时，气体分子的

平均速率v=__________，平均碰撞次数Z=________，平均自由程?=_____________。

三、计算题

1.体积为V?1.20?10m的容器中储有氧气，视为刚性双原子分子。其压强

?23p?8.31?105Pa，温度为T?300K。求：

（1）单位体积中的分子数n； （2）分子的平均平动动能；

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（3）气体的内能。

2.一容器内某理想气体的温度为T?273K，压强为p?1.013?10Pa，密度为

5??1.25kg/m3，求：

（1）气体分子运动的方均根速率； （2）气体的摩尔质量；

（3）单位体积内气体分子的总平动动能。

3.导体中自由电子的运动可以看作类似于气体分子的运动，所以通常称导体中的自由电子为电子气。电子气中电子的最大速率为vf（称作费米速率）。电子的速率分布函数为

2??4πAv,f(v)????0,0?v?vfv?vf

式中A为常量，求：

（1）用vf确定常数A；（2）电子气中一个自由电子的平均动能。（设自由电子质量为me）

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