大學(xué)物理習(xí)題集[共42頁]

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1、 大學(xué)物理習(xí)題集 （農(nóng)科類） 大學(xué)物理課部 2009年9月 目 錄 部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 練習(xí)一 質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中的基本概念和基本定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1 練習(xí)二 流體靜力學(xué)與流體的流動(dòng)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1 練習(xí)三 液體的表面性質(zhì)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 練習(xí)四 伯努力方程及應(yīng)用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 練習(xí)五

2、 黏滯流體的流動(dòng)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 練習(xí)六 流體力學(xué)習(xí)題課┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 練習(xí)七 簡諧振動(dòng)的特征及描述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 練習(xí)八 簡諧振動(dòng)的合成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7 練習(xí)九 平面簡諧波┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 練習(xí)十 波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 練習(xí)十一 振動(dòng)和波動(dòng)習(xí)題┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10 練習(xí)十二 幾何光學(xué)

3、基本定律 球面反射和折射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 練習(xí)十三 薄透鏡 顯微鏡 望遠(yuǎn)鏡┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 練習(xí)十四 光的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 練習(xí)十五 光的衍射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 練習(xí)十六 光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 練習(xí)十七 光學(xué)習(xí)題課┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 練習(xí)十八 理想氣體動(dòng)理論的基本公式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄19 練習(xí)十九 能量均分定

4、理 氣體分子按速率分布律和按能量分布律┄┄┄┄┄┄┄20 練習(xí)二十 熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21 練習(xí)二十一 循環(huán)過程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22 練習(xí)二十二 熱力學(xué)第二定律 熵及熵增加原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23 練習(xí)二十三 熱學(xué)習(xí)題課┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24 練習(xí)二十四 電場強(qiáng)度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25 練習(xí)二十五 高斯定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26 練習(xí)二十六 電勢┄┄┄┄┄┄

5、┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 練習(xí)二十七 電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 練習(xí)二十八 電場習(xí)題課┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 練習(xí)二十九 電流及運(yùn)動(dòng)電荷的磁場┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 練習(xí)三十 磁場中的高斯定理和安培環(huán)路定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32 練習(xí)三十一 電流與磁場的相互作用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33 練習(xí)三十二 磁場習(xí)題課┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄34 練習(xí)三十三 光的二象性 粒子的波動(dòng)性

6、┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36 練習(xí)三十四 量子力學(xué)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄37 部 分 物 理 常 量 3 引力常量 G=6.67×10-11N2·m2·kg-2 重力加速度 g=9.8m/s-2 阿伏伽德羅常量 NA=6.02×1023mol-1 摩爾氣體常量 R=8.31J·mol-1·K-1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 1atm=1.013×105Pa 玻耳茲曼常量 k=1.38×10-23J·K-1 真空中光速 c=3.00×108m/s 電子質(zhì)量

7、 me=9.11×10-31kg 中子質(zhì)量 mn=1.67×10-27kg 質(zhì)子質(zhì)量 mn=1.67×10-27kg 元電荷 e=1.60×10-19C 真空中電容率 e0= 8.85×10-12 C2×N-1m-2 真空中磁導(dǎo)率 m0=4p×10－7H/m=1.26×10－6H/m 普朗克常量 h = 6.63×10-34 J × s 維恩常量 b=2.897×10-3mK 斯特藩-玻爾茲常量 s = 5.67×10-8 W/m2×K4

8、說明：字母為黑體者表示矢量 11 練習(xí)一 質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的基本概念和基本定律 一.選擇題 1. 以下四種運(yùn)動(dòng)，加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)是 (A) 單擺的運(yùn)動(dòng)； (B) 圓周運(yùn)動(dòng)； (C) 拋體運(yùn)動(dòng)； (D) 勻速率曲線運(yùn)動(dòng). 2. 質(zhì)點(diǎn)在y軸上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為y=4t2-2t3，則質(zhì)點(diǎn)返回原點(diǎn)時(shí)的速度和加速度分別為: (A) 8m/s, 16m/s2. (B) -8m/s, -16m/s2. (C) -8m/s, 16m/s2. (D) 8m/s, -16m/s2. 3. 物體通過兩個(gè)連續(xù)相等位移的平均速度分別為1=10m/s, 2=15m/s,若物體作

9、直線運(yùn)動(dòng),則在整個(gè)過程中物體的平均速度為 (A) 12 m/s. (B) 11.75 m/s. (C) 12.5 m/s. (D) 13.75 m/s. 二.填空題 1. 一小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為s=5+4t-t2 (SI),則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)刻為t= 秒. 2. 一質(zhì)點(diǎn)沿X軸運(yùn)動(dòng), v=1+3t2 (SI), 若t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)位于原點(diǎn).則質(zhì)點(diǎn)的 加速度a= (SI)；質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為x= (SI). 三、計(jì)算題 1. 湖中有一條小船，岸邊有人用

10、繩子通過岸上高于水面h的滑輪拉船，設(shè)人收繩的速率為v0，求船的速度u和加速度a. 2. 一人站在山腳下向山坡上扔石子,石子初速為v0,與水平夾角為q(斜向上),山坡與水平面成a角. (1) 如不計(jì)空氣阻力,求石子在山坡上的落地點(diǎn)對山腳的距離s； (2) 如果a值與v0值一定,q取何值時(shí)s最大,并求出最大值smax. 練習(xí)二 流體靜力學(xué)與流體的流動(dòng) 一.選擇題 1.比重計(jì)分別浸在油、水、水銀中，露在液體外的長度分別為l1,l2,l3,則三者關(guān)系是（ ）。 (A)l1＞l2＞l3 （B）l1＜l2＜l3 (C)l1= l2 =l

11、3 (D)不能確定 2. .沉在水中的石頭，體積為v,重為G，則其受到的浮力為（ ） (A) G (B) r水gv (C) G- r水rgv (D) G+ r水gv 3.定常流動(dòng)的流體流線如圖2.1，則正確的有（ ） (A)VA＞VB (B)VA＜VB (C)VASB＞VASB (D) VAVB＝VASB 圖2.1 二．填空題 1

12、.空氣壓強(qiáng)為Po ，則水面下10 米處的壓強(qiáng)P為 . 2.液壓機(jī)在工作時(shí)，內(nèi)部流體各點(diǎn)的壓強(qiáng) . 三．計(jì)算題 1．有一水壩長200m，截面為矩形，高為6.0m，寬為3.0m，水的深度為4.0m。求（1）水作用于壩下緣的力矩。（2）如果壩身的密度為2 ×103 kg/m3 ，問由壩身重力對壩下緣所產(chǎn)生的力矩是否比水的壓力而產(chǎn)生的力矩大？ 2．一個(gè)邊長為10cm的正方形木塊，懸浮在油和水的交界面處， 如圖2.2所示，木塊的下底面在交界面下方2cm處，油的密度 為0.8 ×103 kg/m3 ，試求：（1）木

13、塊的質(zhì)量是多少？（2）作 用在木塊下底面的壓強(qiáng)是多少？ 圖2.2 練習(xí)三 液體的表面性質(zhì) 一．選擇題 1.一半徑為R肥皂泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為（ ） (A) Po+4a/R (B)Po+2a/R (C)Po-4a/R (D)Po-2a/R 2. 大小兩個(gè)肥皂泡，用玻璃管連通著，肥皂泡將會（ ） (A)大的變小，小的變大，直至一樣大。 (B)大的變大，小的變小，直至消失。 (C)維持現(xiàn)有狀態(tài)不發(fā)生改變。 3.下面那種

14、情況不會發(fā)生栓塞現(xiàn)象（ ） (A)潛水員快速下潛至深海。 (B)房間的花移至烈日下。 (C)輸液時(shí)輸入較大量空氣。 二．填空題 1．一球形泡，直徑等于1.0×10-5m ，剛處在水面下，如水面上的氣壓為=1.0×105Pa ， a=7.3×10-2N/m ，則泡內(nèi)壓強(qiáng)為＿＿＿＿＿＿Pa。 2．往U形管中注水，兩管的內(nèi)徑分別為 r1=5.0×10-5m ,r2 = 2.0×10-4m則兩管水面的高度差h＝＿＿＿＿＿＿＿＿。 三．計(jì)算題 1.把一個(gè)毛細(xì)管插入水中，使它的下端在水面下10厘米處，管內(nèi)水位比周圍液高出4厘米，且接觸角是零，問要在管的下端吹

15、出一個(gè)半球形的氣泡所需壓強(qiáng)是多少？ 2.一根內(nèi)直徑為 1毫米的玻璃管，豎直插入盛水銀的容器中，管的下端在水銀面下的1厘米處。問要在管的下端吹處一個(gè)半球形氣泡，管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)應(yīng)為多少？如果管內(nèi)空氣壓強(qiáng)比一大氣壓低3000N/㎡,水銀和玻璃的接觸角呈140°，問水銀在管內(nèi)會升高到多少？ 練習(xí)四 伯努力方程及應(yīng)用 一.選擇題 1.一根粗細(xì)均勻的自來水管往成如圖4.1所示形狀，最高處比最低處高出h＝2米。當(dāng)正常供水時(shí)測得最低處管中的壓強(qiáng)為2×105Pa,則管道最高處的壓強(qiáng)為（ ），g＝10m/s2。 (A)2×105Pa (B)105Pa (C)1.8×105Pa

16、 (D)2.2×105Pa 圖4.1 2.容器內(nèi)水的高度為H，水自離自由表面h深的小孔流出，在水面下多深的地方另開一小孔可使水流的水平射程與前者相等（ ） (A)H-h處 (B) H/2 (C) h/2 (D) (h)1/2 3．關(guān)于伯努力方程，理解錯(cuò)誤的是（ ） (A) P+ rgh+ r v2/2＝常量 (B) r

17、v2/2是單位體積的流體的動(dòng)能 (C) rgh是h高度時(shí)流體的壓強(qiáng) 二．填空題 1.水流過A管后，分兩支由B,C兩管流去。已知 SA＝100 cm2 ，SB ＝40 cm2, SC＝80 cm2 ，VA＝40 cm/s ,VB ＝30 cm/s.把水看成理想流體，則C管中水的流速VC＝＿＿cm/s. 2．一個(gè)頂端開口的圓筒容器，高為40厘米，直徑為10厘米。在圓筒底部中心開一面積為1 cm2 的小孔.水從圓筒底頂部以140 cm3/s的流量由水管注入圓筒內(nèi)，則圓筒中的水面可以升到的最大高度為＿＿＿＿。 三．計(jì)算題 1.在水管的某一點(diǎn)，水的流速為2 cm/s，其壓強(qiáng)高出大氣壓1

18、04 Pa,沿水管到另一點(diǎn)高度比第一點(diǎn)降低了1m，如果在第2點(diǎn)處水管的橫截面積是第一點(diǎn)處的二分之一，試求第二點(diǎn)處的壓強(qiáng)高出大氣壓強(qiáng)多少？ 2.水由蓄水池中穩(wěn)定流出，如圖4.2所示，點(diǎn)1的高度 為10m，點(diǎn)2和點(diǎn)3的高度為1m，在點(diǎn)2處管的橫截面積為 0.04 m2，在點(diǎn)3處為0.02 m2，蓄水池面積比管子的橫截面 積大得多。試求：（1）點(diǎn)2處得壓強(qiáng)是多少？（2）一秒鐘 內(nèi)水的排出量是多少？ 圖4.2 練習(xí)五 黏滯流體的流動(dòng) 一．填空題 1.如圖5.1所示，當(dāng)空氣通過細(xì)管在兩輕球之間

19、向上噴出時(shí)，兩球?qū)ⅲ? ） (A)分開 (B)上下跳動(dòng) (C)靠攏 (D)圍繞噴嘴旋轉(zhuǎn) 圖5.1 2.一粗細(xì)均勻的豎直水管中有水自上而下持續(xù)流動(dòng)。管壁上不同高度的A、 B 、C三處 開有相同的很小的孔，如圖5.2所示。設(shè)這些小孔對管中水流影響很小，且已知B孔無水流出，也無氣泡進(jìn)入水中，（ ） (A)A孔有氣泡進(jìn)入水中，C孔有水流出。 (B)A孔有水流出，C孔有氣泡進(jìn)入水中。 (C)A.C孔均有氣泡進(jìn)入水中。 (D)A.C孔均有水流出。

20、 圖5.2 3．一小鋼球在盛有粘滯液體的豎直長筒中下落，其速度——時(shí)間曲線如圖5.3所示，則作用于鋼球的粘滯力隨時(shí)間的變化曲線為（ ） 圖5.3 二.填空題 1．石油在半徑R＝ 1.5×10－3 m ,長度L＝1.00m 的水平細(xì)管中流動(dòng)，測得其流量Q＝ 2×10-6 m3/s ，細(xì)管兩端的壓強(qiáng)差為P1-P2＝3.96×103P

21、a，則石油的粘滯系數(shù)h=＿＿＿＿。 2．皮下注射針頭粗度增加一倍時(shí)，同樣壓力情況下其藥液流量將增加＿＿倍。 三.計(jì)算題 1.20℃的水在半徑為1.0cm的管內(nèi)流動(dòng)，如果在管的中心處流速為10cm/s，取在20℃時(shí)水的粘滯系數(shù)h= 1.005×10－3 N· s/ m2，求由于粘滯性使得沿管長為2m的兩個(gè)截面間的壓強(qiáng)降落？ 2.如圖5.4，在一個(gè)大容器的底部有一根水平的細(xì)玻璃管， 直徑d=0.1cm,長l＝10cm，容器內(nèi)盛有深為h=50cm的硫酸，其 密度 r=1.9×103kg/m3，測得一分鐘內(nèi)由細(xì)管流出的硫酸質(zhì)量為 6.6克，求其粘滯系數(shù)h。

22、 圖5.4 練習(xí)六 流體力學(xué)習(xí)題課 一.選擇題 1..粒子B的質(zhì)量是粒子A的質(zhì)量的4倍,開始時(shí)粒子A的速度為(3i+4j), 粒子B的速度為(2i－7j),由于兩者的相互作用, 粒子A的速度變?yōu)?7i－4j),此時(shí)粒子B的速度等于 (A)2i－7j. (B) i－5j. (C)0. (

23、D) 5i－3j . 2.靜止流體內(nèi)部A,B兩點(diǎn)，高度分別為hA,hB ，則兩點(diǎn)之間的壓強(qiáng)關(guān)系為（ ） (A)當(dāng)hA＞hB 時(shí)，PA＞PB 。 (B)當(dāng)hA＞hB 時(shí)，PA＜PB 。 (C)PA＝PB 3.將一根細(xì)鐵管插入水銀中，管中液面會（ ） (A)上升 (B)下降 (C)不能確定 二．填空題 1.半徑為r的小鋼球在水中沉降速度為VT，當(dāng)小鋼球半徑減小一半時(shí)，沉降速度為＿＿＿＿＿。 2.用皮托管測空氣流速，U型管中水柱的高度為h，則空氣的流速為＿＿＿＿＿。 三.計(jì)算題 1. 兩個(gè)很大的開口槽A和F，如圖6.1

24、所示，盛有相同的液體， 由A槽底部一水平管子BCD,水平管的較細(xì)部分C處連接到一 豎直的E管，并使E管下端插入F槽的液體內(nèi)。如果管的 C處的橫截面積是D處的一半，并設(shè)管的D處比A槽內(nèi)的 液面低h1，試求E管中液體上升的高度h2應(yīng)等于h1 的多少 圖6.1 倍？ 2.玻璃管的內(nèi)直徑d=2.0×10－5 m，長為L＝0.2m，垂直插入水中，管的上端是封閉的。問插入水面下的那一段的長度應(yīng)為多少，才能使管內(nèi)外水面一樣高？已知大氣壓Po，a＝

25、 7.3×10－2 N/m, q =0. 練習(xí)七 簡諧振動(dòng)的特征及描述 一.選擇題 1. 以下所列運(yùn)動(dòng)形態(tài)哪些不是簡諧振動(dòng)？ (1) 球形碗底小球小幅度的擺動(dòng)； (2) 細(xì)繩懸掛的小球作大幅度的擺動(dòng)； (3) 小木球在水面上的上下浮動(dòng)； (4) 橡皮球在地面上作等高的上下跳動(dòng)； (5) 木質(zhì)圓柱體在水面上的上下浮動(dòng)(母線垂直于水面). (A) 答:(1) (2) (3) (4) (5) 都不是簡諧振動(dòng). (B) 答: (1) (2) (3) (4) 不是簡諧振動(dòng). (C) 答: (2) (3) (4) 不是簡諧振動(dòng). (D) 答: (1) (2) (3) 不是

26、簡諧振動(dòng). a (a) (b) (c) 圖7.1 2. 同一彈簧振子按圖7.1的三種方法放置,它們的振動(dòng)周期分別為Ta、Tb、Tc(摩擦力忽略),則三者之間的關(guān)系為 (A) Ta=Tb=Tc. (B) Ta=Tb>Tc. (C) Ta>Tb>Tc. (D) TaTb

27、/ m1. (D) ν2. 二.填空題 1. 作簡諧振動(dòng)的小球, 振動(dòng)速度的最大值為vm=3cm/s, 振幅為A=2cm, 則小球振動(dòng)的周期為 , 加速度的最大值為 ；若以速度為正最大時(shí)作計(jì)時(shí)零點(diǎn),振動(dòng)表達(dá)式為 . 2. 一復(fù)擺作簡諧振動(dòng)時(shí)角位移隨時(shí)間的關(guān)系為q = 0.1cos(0.2 t +0.5), 式中各量均為IS制,則剛體振動(dòng)的角頻率w = , 剛體運(yùn)動(dòng)的角速度W=dq /dt = ,角速度的最大值Wma

28、x= . 三.計(jì)算題 1.一質(zhì)量為0.20kg的質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為 x = 0.60cos(5t－p/2) ( S I ) 求 (1) 質(zhì)點(diǎn)的初速度； ∧ ∧ ∧ ∧ ∧ k M v0 m 圖7.2 x O (2) 質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移一半處所受的力. 2. 由質(zhì)量為M的木塊和倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧組成一在光滑 水平臺上運(yùn)動(dòng)的諧振子，如圖7.2所示，開始時(shí)木塊靜止在O點(diǎn)，一質(zhì)量為m的子彈以速率v0 沿 水平方向射入木塊并嵌在其中，然后木塊(內(nèi)有子彈)作諧振動(dòng)，若以子彈射入木塊并嵌在木塊中 時(shí)開始計(jì)時(shí)，試

29、寫出系統(tǒng)的振動(dòng)方程，取x軸如圖. 練習(xí)八 簡諧振動(dòng)的合成 一.選擇題 1. 一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)，已知振動(dòng)周期為T，則其振動(dòng)動(dòng)能變化的周期是 (A) T/4. (B) T/2. (C) T. (D) 2T. (E) 4T. 2. 一彈簧振子作簡諧振動(dòng),當(dāng)其偏離平衡位置的位移的大小為振幅的1/4時(shí),其動(dòng)能為振動(dòng)總能量的 (A) 7/16. (B) 9/16. (C) 11/16. (D) 13/16. (E) 15/16. 3. 一質(zhì)點(diǎn)作諧振動(dòng),其方程為x=Acos(wt+j).在求質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)動(dòng)能時(shí),得出下面5個(gè)表達(dá)式 (1) (1/

30、2)mw2A2sin2(w t +j)； (2) (1/2)mw2A2cos2(w t +j)； (3) (1/2)kA2 sin(w t +j)； (4) (1/2)kA2 cos2(w t +j)； (5) (2p2/T2)mA2 sin2(w t +j)； 其中m是質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,k是彈簧的倔強(qiáng)系數(shù),T是振動(dòng)的周期.下面結(jié)論中正確的是 (A) (1), (4)是對的； (B) (2), (4)是對的； (C) (1), (5)是對的； (D) (3), (5)是對的； (E) (2), (5)是對的. 二.填空題 1. 一物體同時(shí)參與同一直線上的

31、兩個(gè)簡諧振動(dòng)： x1 = 0.03cos ( 4 p t + p /3 ) (SI) x2 = 0.05cos ( 4 p t－2p/3 ) (SI) 合成振動(dòng)的振動(dòng)方程為 . 2. 質(zhì)量為m的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子,其固有振動(dòng)周期為T,當(dāng)它作振幅為A的自由簡諧振動(dòng)時(shí),其振動(dòng)能量E = . 三.計(jì)算題 1. 質(zhì)量為m,長為l的均勻細(xì)棒可繞過一端的固定軸O1自由轉(zhuǎn)動(dòng),在離軸處有一倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕彈簧與其連接.彈簧的另一端固定于O2點(diǎn),如圖8.

32、1所示.開始時(shí)棒剛好在水平位置而靜止.現(xiàn)將棒沿順時(shí)針方向繞O1軸轉(zhuǎn)過一小角度q0,然后放手.(1) 證明桿作簡諧振動(dòng)；(2)求出其周期；(3)以向下轉(zhuǎn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)正向,水平位置為角坐標(biāo)原點(diǎn),轉(zhuǎn)過角q0為起始時(shí)刻,寫出振動(dòng)表達(dá)式. 圖8.1. k m l l/ O1 O2 2.兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)的振動(dòng)方程分別為 x1 = 4×10－2cos2p ( t + 1/8) ( S I ) x2 = 3×10－2cos2p ( t + 1/4) ( S I ) 求合振動(dòng)方程. 練習(xí)九 平面簡諧波 一.選擇題 1. 一平面簡諧波的波動(dòng)方程為

33、y = 0.1cos(3pt－px+p) (SI) t = 0 時(shí)的波形曲線如圖9.1所示，則 (A) O點(diǎn)的振幅為－0.1m . (B) 波長為3m . u x (m) y (m) · · · O －0.1 0.1 · a b 圖9.1 (C) a、b兩點(diǎn)間相位差為p/2 . (D) 波速為9m/s . 2. 一倔強(qiáng)系數(shù)為k的彈簧與一質(zhì)量為m的物體組 成彈簧振子的固有周期為T1,若將此彈簧剪去一半的長度并和一質(zhì)量為m/2的物體組成一新的振動(dòng)系統(tǒng),則新系統(tǒng)的固有周期T2為 (A) 2T1. (B) T1. (C) T1/2.

34、(D) T1 /. (E) T1/ 4. 3. 火車沿水平軌道以加速度a作勻加速直線運(yùn)動(dòng),則車廂中擺長為l的單擺的周期為 (A) . (B) . (C) . (D) . 二.填空題 4 O 2 x(cm) －6 t(s) · 6 1 3 · · · · 圖9.2 1. A、B是簡諧波波線上的兩點(diǎn)，已知B點(diǎn)的位相比A點(diǎn)落后p/3，A、B兩點(diǎn)相距0.5m，波的頻率為100Hz，則該波的 波長 l = m ， 波速 u = m/s . 2. 一簡諧振動(dòng)曲線如圖9.

35、2所示，試由圖確定在t = 2秒時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移為 ，速度為 . 三.計(jì)算題 1. 一平面簡諧波在介質(zhì)中以速度c = 20 m/s 自左向右傳播，已知在傳播路徑上某點(diǎn)A的振動(dòng)方程為 y = 3cos (4pt —p ) (SI) 另一點(diǎn)D在A右方9米處 x y · · 9m A D c · O (2) 圖9.3 x y · · 9m A D c (1) (1) 若取x軸方向向左，并以A為坐標(biāo)原點(diǎn)， 如圖9.3(1)所示，試寫出波動(dòng)方程，并求出D點(diǎn)的振動(dòng)方程； (2) 若取x軸方向向右，以A點(diǎn)左方

36、5米處的O點(diǎn)為x軸原點(diǎn)，如圖9.3(2)所示，重新寫出波動(dòng)方程及D點(diǎn)的振動(dòng)方程. 2.一簡諧波,振動(dòng)周期T=1/2秒, 波長l=10m,振幅A=0.1m,當(dāng)t=0時(shí)刻,波源振動(dòng)的位移恰好為正方向的最大值,若坐標(biāo)原點(diǎn)和波源重合,且波沿x正方向傳播,求: (1) 此波的表達(dá)式; (2) t1 = T/4時(shí)刻, x1 = l/4處質(zhì)點(diǎn)的位移； (3) t2 = T/2時(shí)刻, x1 = l/4處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度. 練習(xí)十 波的干涉 一.選擇題 1. 一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，某一時(shí)刻在傳播方向上媒質(zhì)中某質(zhì)元在負(fù)的最大位移處，則它的能量是 (A)

37、動(dòng)能為零，勢能最大. (B) 動(dòng)能為零，勢能為零. (C) 動(dòng)能最大，勢能最大. (D) 動(dòng)能最大，勢能為零. O y(cm) x(cm) t=0.25s 0.5 u=8cm/s 圖10.1 2. 某平面簡諧波在t = 0.25s時(shí)波形如圖10.1所示, 則該波的波函數(shù)為: (A) y = 0.5cos[4p (t－x/8)－p/2] (cm) . (B) y = 0.5cos[4p (t + x/8) + p/2] (cm) . (C) y = 0.5cos[4p (t + x/8)－p/2] (cm) . (

38、D) y = 0.5cos[4p (t－x/8) + p/2] (cm) . 3. 一平面余弦波沿x軸向右傳播,在t = 0時(shí),O點(diǎn)處于平衡位置向下運(yùn)動(dòng),P點(diǎn)的位移為+A/2向上運(yùn)動(dòng)(向上為正),A為振幅，.P點(diǎn)在O點(diǎn)右方,且OP=10cm

39、. 一平面簡諧機(jī)械波在媒質(zhì)中傳播時(shí)，若某媒質(zhì)元在t 時(shí)刻的能量是10 J ,則在( t +T) (T為波的周期)時(shí)刻該媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能是 . 三.計(jì)算題 10l O1 O2 P 圖10.2 1. 一平面簡諧波,頻率為300Hz,波速為340ms－1,在截面積為3.00×10－2m2的管內(nèi)空氣中傳播,若在10s內(nèi)通過截面的能量為2.70×10－2J,求 (1) 通過截面的平均能流； (1) 波的平均能流密度； (2) 波的平均能量密度. 2.如圖10.2所示,O1和O2為二球面波波源,二者相距為10l,二球面波的波動(dòng)方程分別是 y1

40、=(A/r)cos[2p (νt－r/l) +p/2] y2=(A/r￠)cos[2p (νt－r￠/l) +p ] 二波的振動(dòng)方向相同, 求在O1O2連線上距O1波源5l處的P 點(diǎn)的合振動(dòng)方程. 練習(xí)十一 振動(dòng)和波動(dòng)習(xí)題 一.選擇題 1. 一物體作簡諧振動(dòng)，振動(dòng)方程為 x=Acos(wt+p/4 )在t=T/4(T為周期)時(shí)刻，物體的加速度為 (A) . (B) . (C) . (D) . 2. 以下說法不正確的是 (A) 從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看,振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)(在平衡位置的往復(fù))運(yùn)動(dòng),波是振動(dòng)狀態(tài)的傳播,質(zhì)

41、點(diǎn)并不隨波前進(jìn)； (B) 從動(dòng)力學(xué)角度看振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到彈性回復(fù)力的作用而產(chǎn)生的,波是各質(zhì)元受到鄰近質(zhì)元的作用而產(chǎn)生的； (C) 從能量角度看,振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總能量不變,只是動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化；波是能量的傳遞,各質(zhì)元的總能量隨時(shí)間作周期變化,而且動(dòng)能與勢能的變化同步； (D) 從總體上看,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的集合是波動(dòng). 3. 以下說法錯(cuò)誤的是 (A) 波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度是一回事,至少它們之間相互有聯(lián)系； (B) 波速只與介質(zhì)有關(guān),介質(zhì)一定,波速一定,不隨頻率波長而變,介質(zhì)確定后,波速為常數(shù)； (C) 質(zhì)元的振動(dòng)速度隨時(shí)間作周期變化； (E) 雖有關(guān)系式v = lν,但不能說頻率

42、增大,波速增大. 二.填空題 1.如圖11.1所示，波源s1和s2發(fā)出的波在P點(diǎn)相遇，P s1· s2· ·P 3l 10l/3 圖11.1 點(diǎn)距波源s1和s2的距離分別為3l和10l/3，l為兩列波在 w pt+p/4 p/4 t=0 t時(shí)刻 x O 圖11.2 介質(zhì)中的波長，若P點(diǎn)的合振幅總是極大值，則兩波源 的振動(dòng)方向 ，振動(dòng)頻率 ， 波源s2 的位相比s1 的位相領(lǐng)先 . 2. 一簡諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量圖如圖11.2所示，振幅矢量長2cm , 則該簡諧振動(dòng)的初位相為

43、 ， 振動(dòng)方程為 . 三.計(jì)算題 1. 一定滑輪的半徑為R , 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J ,其上掛一輕繩，繩的一端系一質(zhì)量為m的物體，另一端與一固定的輕彈簧相連，如圖21.3所示，設(shè)彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為k，繩與滑輪間無滑動(dòng)，且忽略軸的摩擦力及空氣阻力，現(xiàn)將物體m從平衡位置下拉一微小距離后放手，證明物體作簡諧振動(dòng)，并求出其角頻率. A B O 圖11.3 L=2.1m 2. 一弦線,左端系于音叉的一臂的A點(diǎn)上,右端固定在B點(diǎn),并用7.20N的水平拉力將弦線拉直,音叉在垂直于弦線長度的方向上作每秒50次的簡諧振

44、動(dòng)(如圖11.3).這樣,在弦線上產(chǎn)生了入射波和反射波,并形成了駐波,弦的線密度h=2.0g/m, 弦線上的質(zhì)點(diǎn)離開其平衡位置的最大位移為4cm,在t = 0時(shí),O 點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過其平衡位置向下運(yùn)動(dòng).O、B之間的距離為2.1m.如以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),向右為x軸正方向,試寫出: (1) 入射波和反射波的表達(dá)式； (2) 駐波的表達(dá)式. 練習(xí)十二 光的干涉 一選擇題 1. 有三種裝置 (1) 完全相同的兩盞鈉光燈,發(fā)出相同波長的光,照射到屏上； (2) 同一盞鈉光燈,用黑紙蓋住其中部將鈉光燈分成上下兩部分同時(shí)照射到屏上； (3) 用一盞鈉光燈照亮一狹縫,此亮縫再照亮與它平行間

45、距很小的兩條狹縫,此二亮縫的光照 射到屏上. 以上三種裝置,能在屏上形成穩(wěn)定干涉花樣的是 (A) 裝置(3). (B) 裝置(2). (C) 裝置(1)(3). (D) 裝置(2)(3). 2. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是 (A) 使屏靠近雙縫. à à s1 s2 n1 n2 P 圖12.1 (B) 把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄. (C) 使兩縫的間距變小. (D) 改用波長較小的單色光源. 3. 如圖12.1所

46、示,設(shè)s1、s2為兩相干光源發(fā)出波長為l的單色光,分別通過兩種介質(zhì)(折射率分別為n1和n2，且n1>n2)射到介質(zhì)的分界面上的P點(diǎn),己知s1P = s2P = r,則這兩條光的幾何路程Dr,光程差d 和相位差Dj分別為 (A) D r = 0 , d = 0 , Dj = 0. (B) D r = (n1－n2) r , d =( n1－n2) r , Dj =2p (n1－n2) r/l . (C) D r = 0 , d =( n1－n2) r , Dj =2p (n1－n2) r/l . (D) D r = 0 , d =( n1－n2) r , Dj =2p (n1－n

47、2) r. 二.填空題 1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,兩縫分別被折射率為n1和n2的透明薄膜遮蓋,二者的厚度均為e ,波長為l的平行單色光垂直照射到雙縫上,在屏中央處,兩束相干光的相位差Dj = . s1 s2 s 屏 圖12.2 2. 如圖12.2所示, s1、、s2為雙縫, s是單色縫光源,當(dāng)s沿平行于 s1、和s2的連線向上作微小移動(dòng)時(shí), 中央明條紋將向 移動(dòng)；若s不動(dòng),而在s1后加一很薄的云母片,中央明條紋將向 移動(dòng). 三.計(jì)算題 d O s1 s2 l1 l2 s D 屏 圖1

48、2.3 1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,單色光源s到兩縫s1和s2的距離分別 為l1和l2,并且l1－l2=3l, l為入射光的波長,雙縫之間的距離為d,雙縫到屏幕的距離為D,如圖12.3,求 (1) 零級明紋到屏幕中央O點(diǎn)的距離； (2) 相鄰明條紋間的距離. s1 s2 屏 圖12.4 d D O x 2. 雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖12.4所示,雙縫與屏之間的距離 D=120cm,兩縫之間的距離d=0.50mm,用波長l=5000 ?的單色光垂直照射雙縫. (1) 求原點(diǎn)O(零級明條紋所在處)上方的第五級明條紋的坐標(biāo). (2) 如果用厚度e=1.0×10-2mm,折射

49、率n=1.58的透明薄膜覆蓋在圖中的s1縫后面,求上述第五級明條紋的坐標(biāo)x￠ . 練習(xí)十三 幾何光學(xué)基本定律 球面反射和折射 一.選擇題 1. 如圖13－26所示，是實(shí)際景物的俯視圖，平面鏡AB寬1米，在鏡的右前方站著一個(gè)人甲，另一人乙沿著鏡面的中垂線走近平面鏡，若欲使甲乙能互相看到對方在鏡中的虛像，則乙與鏡面的最大距離是 (A) 0.25米　　 (B) 0.5米　　 (C) 0.75米　　 (D) 1米 2．如圖13－27所示，水平地面與豎直墻面的交點(diǎn)為O點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A位于離地面高NO，離墻遠(yuǎn)MO處，在質(zhì)點(diǎn)A的位置放一點(diǎn)光源S，后來，質(zhì)點(diǎn)A被水平拋出，恰好落在O點(diǎn)，不計(jì)空

50、氣阻力，那么在質(zhì)點(diǎn)在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，它在墻上的影子將由上向下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況是 (A) 相等的時(shí)間內(nèi)位移相等 (B) 自由落體 (C) 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＜g (D) 變加速直線運(yùn)動(dòng) 3．如圖13－28所示，兩束頻率不同的光束A和B分別沿半徑方向射入半圓形玻璃磚，出射光線都是OP方向，下面正確的是 (A) 穿過玻璃磚所需的時(shí)間較長 (B) 光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，A的臨界角小 (C) 光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，B的臨界角小 (D) 以上都不對 4．水的折射率為4／3，在水面下有一點(diǎn)光源，在水面上看到一個(gè)圓形透光面，若看到透光面圓心位置不變而半徑

51、不斷減少，則下面正確的說法是 (A) 光源上浮 (B) 光源下沉 (C) 光源靜止 (D) 以上都不對 5．如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，直徑MN，一細(xì)束白光從Q點(diǎn)垂直于直徑MN的方向射入半圓形玻璃磚，從玻璃磚的圓弧面射出后，打到光屏P上，得到由紅到紫的彩色光帶。已知QM= R/2。如果保持入射光線和屏的位置不變，只使半圓形玻璃磚沿直徑方向向上或向下移動(dòng)，移動(dòng)的距離小于R/2，則有． (A) 半圓形玻璃磚向上移動(dòng)的過程中，屏上紅光最先消失 (B) 半圓形玻璃磚向上移動(dòng)的過程中，屏上紫光最先消失 (C) 半圓形玻璃磚向下移動(dòng)的過程中

52、，屏上紅光最先消失 (D) 半圓形玻璃磚向下移動(dòng)的過程中，屏上紫光最先消失 二.填空題 1．現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時(shí)，它能把車燈射出的光逆向返回，標(biāo)志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的，如圖所示，反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10μm的細(xì)玻璃珠，所用玻璃的折射率為，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光線平行，那么第一次入射的入射角應(yīng)為 2．1923年美國物理學(xué)家邁克耳遜用旋轉(zhuǎn)棱鏡法較準(zhǔn)確的測出了光速，其過程大致如下，選擇兩個(gè)距離已經(jīng)精確測量過的山峰（距離為L），在第一個(gè)山峰上裝一個(gè)強(qiáng)光源

53、S，由它發(fā)出的光經(jīng)過狹縫射在八面鏡的鏡面1上，被反射到放在第二個(gè)山峰的凹面鏡B上，再由凹面鏡B反射回第一個(gè)山峰，如果八面鏡靜止不動(dòng)，反射回來的光就在八面鏡的另外一個(gè)面3上再次反射，經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡， 進(jìn)入觀測者的眼中．（如圖所示） 如果八面鏡在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下從靜止開始由慢到快轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)八面鏡的轉(zhuǎn)速為ω時(shí)，就可以在望遠(yuǎn)鏡里重新看到光源的像，那么光速等于 。 3．玻璃對紅光的折射率為n1，對紫光的折射率為n2，紫光在玻璃中傳播距離為L時(shí)，在同一時(shí)間里，紅光在玻璃中的傳播距離為 。 三.計(jì)算題 1.玻璃棒（n=1.5）的一端成半球形，其曲率半徑為2cm，

54、沿著棒的軸線離球面頂點(diǎn)8cm處的棒中有一物體。求像的位置。 2.一個(gè)直徑為200mm的玻璃球，折射率為1.53，球內(nèi)有兩個(gè)小氣泡，看來一個(gè)恰好在球心，另一個(gè)在球表面和中心之中間。求兩氣泡的實(shí)際位置。 練習(xí)十四 薄透鏡 顯微鏡 望遠(yuǎn)鏡 一.選擇題 1．下列說法正確的是 ①物與折射光在同一側(cè)介質(zhì)中是實(shí)物且物距為正；與入射光在同一側(cè)介質(zhì)中是虛物且物距為負(fù)。 ②虛像像距小與零，且一定與折射光不在同一側(cè)介質(zhì)中。 ③判斷球面鏡曲率半徑的正負(fù)可以看凹進(jìn)去的那一面是朝向折射率高的介質(zhì)還是折射率低的介質(zhì)。 ④單球面鏡的焦度為負(fù)，說明起發(fā)散作用，為正說明起會聚作用。因此凸面鏡不可能起發(fā)散作用。

55、 ⑤物方焦距是像距無窮遠(yuǎn)時(shí)的物距，像方焦距是物距無窮遠(yuǎn)時(shí)的像距 (A) ②③④ (B) ①②③⑤ (C) ①②⑤ (D) ①③ (E) ①③④ 2.已知 , ,下列光路圖(圖25.2)正確的是 (A) 1,2 (B) 2,.3 (C) 2,4 (D) 1,2,4 (E) 2 3.一塊正方形玻璃磚的中間有一個(gè)球形大氣泡。隔著氣泡看玻璃后的物體，看到的是 (A) 放大正立的像 (B) 縮小正立的像 (C) 直接看到原物體

56、 (D) 等大的虛像 4．顯微鏡的目鏡焦距為2cm,物鏡焦距為1.5cm物鏡與目鏡相距20cm,最后成像于無窮遠(yuǎn)處，當(dāng)把兩鏡作為薄透鏡處理，標(biāo)本應(yīng)放在物鏡前的距離是 (A)1.94cm (B)1.84cm (C)1.74cm (D)1.64cm 5．測繪人員繪制地圖時(shí)，常常需要從高空飛機(jī)上向地面照相，稱航空攝影。若使用照相機(jī)鏡頭焦距為50mm，則底片與鏡頭距離為 (A) 100mm以外 (B) 恰為50mm (C) 50mm以內(nèi) (D) 略

57、大于50mm 二.填空題 1．空氣中一折射率為1.5，薄透鏡其中一凸面的曲率半徑為10cm，若物距為100cm時(shí)像距為50cm，則透鏡另一曲面的曲率半徑為 該薄透鏡是 透鏡（按外形分） 2．某人看近處正常?？催h(yuǎn)處能看請眼前5米處則此人需要配戴 透鏡來矯正，需配戴透鏡的屈光度是 。 3.深度為3cm的水（n=1.33）面上浮著2cm厚的醇（n=1.36）層，水底距離醇層表面的象似深度為_________. 三.計(jì)算題 1. 通過一透鏡看見一被放大為原物體3倍的正虛像，若物、像相距8cm，求透鏡焦距？ 2．有一伽利略

58、望遠(yuǎn)鏡，物鏡和目鏡相距12cm.若望遠(yuǎn)鏡的放大本領(lǐng)為4x，問物鏡和目鏡的焦距各位多少？用作圖法求出兩平行入射線的出射線。 練習(xí)十五 光的衍射 一.選擇題 1. 對楊氏雙縫干涉的理解應(yīng)為 (A) 楊氏雙縫干涉是兩狹縫衍射光的干涉,因此干涉條紋的分布受單縫衍射因子的調(diào)制. (B) 楊氏雙縫干涉完全是兩束相干光的干涉. (C) 楊氏雙縫干涉是兩條單縫的衍射,無干涉. (D) 楊氏雙縫干涉是雙光束干涉與單縫衍射的迭加. 2. 關(guān)于半波帶正確的理解是 (A) 將單狹縫分成許多條帶,相鄰條帶的對應(yīng)點(diǎn)到達(dá)屏上會聚點(diǎn)的距離之差為入射光波長的1/2. (B) 將能透過單狹縫的波陣面分

59、成許多條帶, 相鄰條帶的對應(yīng)點(diǎn)的衍射光到達(dá)屏上會聚點(diǎn)的光程差為入射光波長的1/2. (C) 將能透過單狹縫的波陣面分成條帶,各條帶的寬度為入射光波長的1/2. (D) 將單狹縫透光部分分成條帶,各條帶的寬度為入射光波長的1/2. 3. 波長l = 5000 ?的單色光垂直照射到寬度a = 0.25 mm的單縫上,單縫后面放置一凸透鏡,在凸透鏡的焦面上放置一屏幕,用以觀測衍射條紋,今測得屏幕上中央條紋一側(cè)第三個(gè)暗條紋和另一側(cè)第三個(gè)暗條紋之間的距離為d = 12 mm ,則凸透鏡的焦距為 (A) 2m. (B) 1m. (C) 0.5m. (D) 0.2m. (E)

60、0.1m. 二.填空題 1. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，設(shè)第一級暗紋的衍射角很小，若用鈉黃光（l1≈5890 ?）照射單縫得到中央明紋的寬度為4.0mm , 則用l2=4420 ?的藍(lán)紫色光照射單縫得到的中央明紋寬度為 . 2. 波長為5000 ?～6000 ?的復(fù)合光平行地垂直照射在a=0.01mm的單狹縫上,縫后凸透鏡的焦距為1.0m,則此二波長光零級明紋的中心間隔為 ,一級明紋的中心間隔為 . 三.計(jì)算題 1. 用波長l = 6328?的平行光垂直照射單縫,縫寬a = 0.15mm

61、,縫后用凸透鏡把衍射光會聚在焦平面上,測得第二級與第三級暗條紋之間的距離為1.7mm,求此透鏡的焦距. 2. 在某個(gè)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,光源發(fā)出的光含有兩種波長l1和l2,并垂直入射于單縫上,假如l1的第一級衍射極小與l2的第二級衍射極小相重合,試問 (1) 這兩種波長之間有何關(guān)系？ (2) 在這兩種波長的光所形成的衍射圖樣中,是否還有其它極小相重合？ 練習(xí)十六 光的偏振 一.選擇題 1. 一束由自然光和線偏光組成的復(fù)合光通過一偏振片,當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),最強(qiáng)的透射光是最弱的透射光光強(qiáng)的16倍,則在入射光中,自然光的強(qiáng)度I1和偏振光的強(qiáng)度I2之比I1:I2為 (A) 2:15.

62、 (B) 15:2. (C) 1:15. (D) 15:1. 2. 楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,設(shè)想用完全相同但偏振化方向相互垂直的偏振片各蓋一縫,則屏幕上 (A) 條紋形狀不變,光強(qiáng)變小. (B) 條紋形狀不變,光強(qiáng)也不變. (C) 條紋移動(dòng),光強(qiáng)減弱. (D) 看不見干涉條紋. 3. 自然光以入射角i= 58°從真空入射到某介質(zhì)表面時(shí),反射光為線偏光,則這種物質(zhì)的折射率為 (A) cot58° .o e 光軸 o光和e光 方解石晶體 圖27.1

63、 (B) tan58° . (C) sin58°. (D) cos58°. 二．填空題 1. 一束平行光,在真空中波長為589nm (1nm=10-9m),垂直入射 到方解石晶體上,晶體的光軸和表面平行,如圖14.1所示.已 知方解石晶體對此單色光的折射率為no=1.658, ne=1.486. 則此光在該晶體中分成的尋常光的波長lo= , 非尋常光的波長le = . 2. 某塊火石玻璃的折射率是1.65, 現(xiàn)將這塊玻璃浸沒在水中( n = 1.33 ),

64、 欲使從這塊火石玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的, 則光由水射向玻璃的入射角應(yīng)為 . 三.計(jì)算題 1.兩個(gè)偏振片P1、P2疊放在一起,其偏振化方向之間的夾角為30°,一束強(qiáng)度為I 0的光垂直入射到偏振片上, 已知該入射光由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成, 現(xiàn)測得透過偏振片P2與P1后的出射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比為9/16, 試求入射光中線偏振光的光矢量的振動(dòng)方向(以P1的偏振化方向?yàn)榛鶞?zhǔn)). 四.問答題 1.請指出一種測量不透明介質(zhì)折射率的方法, 并簡明敘述測量原理和步驟. 練習(xí)十七 光學(xué)習(xí)題課 一.選擇題 ① ② e l n1 n2

65、 n3 圖15.1 1. 如圖15.1所示，折射率為n2 、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和 下方的透明介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，已知 n1 ＜n2 ＞n3，若用波長為l的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束（用①②示意）的光程差是 (A) 2n2e. (B) 2n2e－l/(2 n2 ). (C) 2n2e－l. (D) 2n2e－l/2. s1 s2 t1 t2 n1 n2 r1 r2 P 圖15.2 2. 如圖15.2所示，s1、s2是兩個(gè)相干光源，它們到P

66、點(diǎn)的距離分別為r1和 r2，路徑s1P垂直穿過一塊厚度為t1，折射率為n1的介質(zhì)板，路徑s2P垂直穿過厚度為t2，折射率為n2的另一介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于 (A) (r2 + n2 t2)－(r1 + n1 t1). (B) [r2 + ( n2－1) t2]－[r1 + (n1－1)t1]. (C) (r2 －n2 t2)－(r1 －n1 t1). (D) n2 t2－n1 t1. e l n1 n2 n3 圖15.3 3. 如圖15.3所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1＜n2＞n3，l1 為入射光在折射率為n1 的媒質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的位相差為 (A) 2 p n2 e / (n1 l1 ). (B) 4 p n1 e / (n2 l1 ) +p. (C) 4 p n2 e / (n1 l1 ) +p. (D) 4p n2 e / (n1 l1 ). 二.填空