大學(xué)物理II練習(xí)冊(cè)答案16(共6頁)

1、大學(xué)物理練習(xí)(linx) 十六選擇題1一束(y sh)波長(zhǎng)為的平行單色光垂直入射到一單縫AB上，裝置如圖，在屏幕D上形成衍射圖樣，如果(rgu)P是中央亮紋一側(cè)第一個(gè)暗紋所在的位置，則的長(zhǎng)度為 A (B)/2 (C) 3/2 (D) 2 解: P是中央亮紋一側(cè)第一個(gè)暗紋所在的位置,(k=1)2單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為的單色光垂直入射在寬度為a=4的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角為300的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為 (A) 2個(gè) (B) 4個(gè) (C) 6個(gè) (D) 8個(gè) B 解: 可得k=2, 可分成的半波帶數(shù)目為4個(gè).3根據(jù)惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)

2、P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的 振動(dòng)振幅之和。 （B）光強(qiáng)之和。振動(dòng)振幅之和的平方。 （D）振動(dòng)的相干疊加。 D 解: 所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的振動(dòng)的相干疊加.4在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很小。若使單縫寬度a變?yōu)樵瓉淼?，同時(shí)使入射的單色光的波長(zhǎng)變?yōu)樵瓉淼?/4，則屏幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度將變?yōu)樵瓉淼?(A) 3/4倍。 (B) 2/3倍。 (C) 9/8倍。 (D) 1/2倍。 （E）2倍。 D 解: 5在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變寬，同時(shí)使單縫沿y軸正方向作微小位移，則屏幕C上的中央(

3、zhngyng)衍射條紋將 C 變窄，同時(shí)(tngsh)向上移；變窄，同時(shí)(tngsh)向下移；變窄，不移動(dòng)；變寬，同時(shí)向上移； 變寬，不移動(dòng)。解: 6某元素的特征光譜中含有波長(zhǎng)分別為1=450nm和2=750nm（1nm=10-9m）的光譜線。在光柵光譜中，這兩種波長(zhǎng)的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處2的譜線的級(jí)數(shù)將是 D 2,3,4,52,5,8,11.2,4,6,83,6,9,12.解: 當(dāng)7設(shè)星光的有效波長(zhǎng)為5500，用一臺(tái)物鏡直徑為1.20m的望遠(yuǎn)鏡觀察雙星時(shí)，能分辨的雙星的最小角間隔是 D (A) (B) (C) (D) 解: 8孔徑(kngjng)相同的微波望遠(yuǎn)鏡和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相比較，前者的

4、分辨本領(lǐng)較小的原因是星體發(fā)出(fch)的微波能量比可見光能量小。 D 微波更易被大氣(dq)所吸收。大氣對(duì)微波的折射率較小。微波波長(zhǎng)比可見光波長(zhǎng)大。解: 分辨本領(lǐng) 9X射線射到晶體上，對(duì)于間隔為d的平行點(diǎn)陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長(zhǎng)為 D (A) d/4 (B) d/2(C) d. (D) 2d.解: 二、填空題：1在單縫夫瑯和費(fèi)衍射示意圖中，所畫出的各條正入射光線間距相等，那么光線1與3在屏幕上P點(diǎn)相遇時(shí)的位相差為 ，P點(diǎn)應(yīng)為 點(diǎn)（填“亮”或“暗”）。解: (); 暗 (可分成的半波帶數(shù)目為4個(gè).)2若光柵的光柵常數(shù)d、縫寬a和入射光波長(zhǎng)都保持不變，而使其縫數(shù)N增加，則光柵光譜的同級(jí)光

5、譜線將變得 。 解: 更窄更亮.3在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，如果縫寬等于單色入射光波長(zhǎng)的2倍，則中央明條紋(tio wn)邊緣對(duì)應(yīng)的衍射角_。 _4一束平行單色光垂直入射在光柵上，若光柵的透明縫寬度(kund)a與不透明部分寬度b相等，則可能(knng)看到的衍射光譜的級(jí)次為 。 解: (因?yàn)?5汽車兩盞前燈相距l(xiāng)，與觀察者相距S = 10 km夜間人眼瞳孔直徑d = 5.0 mm人眼敏感波長(zhǎng)為 = 550 nm (1 nm = 10-9 m)，若只考慮人眼的圓孔衍射，則人眼可分辨出汽車兩前燈的最小間距l(xiāng) = _m解: 最小間距 三、計(jì)算題：1（1）在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種

6、波長(zhǎng)，。已知單縫寬度為，透鏡焦距f=50cm。求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離。 （2）若用光柵常數(shù)的光柵替換單縫，其它條件和上一問相同，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離。解: （2） 2波長(zhǎng)(bchng)的單色光垂直(chuzh)入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為300，且第三級(jí)是缺級(jí)。光柵(gungshn)常數(shù)d等于多少？透光縫的寬度a等于多少？在選定了上述d和a之后，求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級(jí)次。解:（1）由光柵方程得： （2）由缺級(jí)條件知：（3）由光柵方程知可能看到的最大級(jí)次為：；又由缺級(jí)條件知k=3,6,缺級(jí)，所以實(shí)際呈現(xiàn)級(jí)明紋（在處看不到）。3用波長(zhǎng)為546.1 nm(1 nm =109 m)的平行單色光垂直照射在一透射光柵上，在分光計(jì)上測(cè)得第一級(jí)光譜線的衍射角為=30則該光柵每一毫米上有幾條刻痕解: 由題目(tm)得第一級(jí)光譜線對(duì)應(yīng)代入光柵(gungshn)方程，得光柵(gungshn)常數(shù)光柵每一毫米的刻痕數(shù)4. 設(shè)光柵平面和透鏡都與屏幕平行，在平面透射光柵上每厘米有5000條刻線，用它來觀察鈉黃光(的光譜線。當(dāng)光線垂直入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)數(shù)km是多少？當(dāng)光線以300的入射角（入射線與光柵平面的法線的夾角）斜入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)數(shù)km是多少？(1nm=10-9m)解