吉林大学 物理B题册下

1、大学物理练习册（下册）物理教学与研究中心第十章机械振动一. 选择题1. 两个相同的弹簧，一端固定，另一端分别悬挂质量为m1、m2的两个物体。若两个物体的振动周期之比T1T221，则m1m2（ ）A.21 B.41 C.14 D.122. 两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同。第一个质点的振动方程为，当第一个质点从相对平衡位置的正位移回到平衡位置时，第二个质点在正最大位移处，则第二个质点的振动方程为（ ）A. B. C. D. 3. 质点作周期为T，振幅为A的谐振动，则质点由平衡位置运动到离平衡位置A/2处所需的最短时间是（ ）A. B. C. D. 4. 一质点在x轴上作简谐振动，振幅A4c

2、m，周期T2s，其平衡位置取作坐标原点，若t = 0时刻质点第一次通过cm处，且向x轴正方向运动，则质点第二次通cm处的时刻为（ ）A. 1sB. C. D. 5. 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动方程分别为，则关于合振动有结论（ ）A. 振幅等于1cm，初相等于 C. 振幅等于1cm，初相等于B. 振幅等于7cm，初相等于 D. 振幅等于1cm，初相等于6. 一质点作简谐振动，振动方程为，当时间（T为周期）时，质点的速度为（ ）A. B. C. D. 7. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的（ ）A. 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值B. 物体位

3、于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零C. 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零D. 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零8. 当质点以频率作简谐振动时，它的动能变化频率为（ ）A. B. 2 C. 4 D. 0.59. 两个振动方向相互垂直、频率相同的简谐振动的合成运动的轨迹为一正椭圆，则这两个分振动的相位差可能为（ ）A. 0或 B. 0或 C. 0或 D. 或 10竖直弹簧振子系统谐振周期为T，将小球放入水中，水的浮力恒定，粘滞阻力及弹簧质量不计，若使振子沿铅直方向振动起来，则： （ ）A. 振子仍作简谐振动，但周期TC. 振子仍作简谐振动，且周期仍为T

4、 D. 振子不再作简谐振动二填空题1. 已知谐振动方程为，振子质量为m，振幅为A，则振子最大速度为 ，最大加速度为 ，振动系统总能量为 ，平均动能为 ，平均势能为 。2. 一简谐振的表达式为，已知t=0时的初位移为0.04m，初速度为0.09m/s，则振幅A ，初相 。3. 无阻尼自由简谐振动的周期和频率由 所决定，对于给定的简谐振动系统，其振幅、初相由 决定。4. 两个相同的弹簧以相同的振幅作谐振动，当挂着两个质量相同的物体时其能量 ，当挂着两个质量不同的物体仍以相同的振幅振动，其能量 ，振动频率 。5. 一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，周期为T，运动方程用余弦函数表示，若t=0时，（1）振

5、子在负的最大位移处，则初位相为 ；（2）振子在平衡位置向正方向运动，则初位相为 ；（3）振子在位移A/2处，向负方向运动，则初位相为 。6. 将复杂的周期性振动分解为一系列的 ，从而确定出该振动包含的频率成分以及各频率对应的振幅的方法，称为 。7. 上面放有物体的平台，以每秒5周的频率沿竖直方向作简谐振动，若平台振幅超过 ，物体将会脱离平台。（g=9.8m/s2）8. 两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20cm，与第一个简谐振动的位相差为。若第一个简谐振动的振幅为。则第二个简谐振动的振幅为 cm。第一、二两个简谐振动的相位差为 。9. 一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm

6、 , 则该简谐振动的初位相为 ，振动方程为 。10物体的共振角频率与系统自身性质以及 有关。系统的_越大，共振时振幅值越低，共振圆频率越小。11. 固有频率为的弹簧振子，在阻尼很小的情况下，受到频率为的余弦策动力作用，做受迫振动并达到稳定状态，振幅为A。若在振子经平衡位置时撤去策动力，则自由振动的振幅与A的关系是_。12. 一物体质量为0.25kg，在弹性力作用下作简谐振动，弹簧的倔强系数k25Nm-1，如果起始振动时具有势能0.06J和动能0.02J，则振动的振幅为_；动能恰好等于势能时的位移为_；经过平衡位置时物体的速度为_。13两个线振动合成为一个圆振动的条件是（1）_；(2)_；(3)

7、_；(4)_。三计算题1. 一个沿x轴做谐振动的弹簧振子，振幅为A，周期为T，其振动用余弦表示。如果在t=0时，质点的状态分别是：（1）；（2）过平衡位置向x轴正向运动；（3）过处向负方向运动；（4）过 处向正向运动。试求出相应的初相位，并写出振动方程。2两位外星人A和B生活在一个没有自转、没有大气、表面光滑的匀质球形小星球上。有一次他们决定进行一场比赛，从他们所在的位置出发，各自采用航天技术看谁能先到达星球的对径位置。A计划穿过星体直径凿一条通道，采用自由下落方式到达目标位置；B计划沿着紧贴星球表面的空间轨道，象人造卫星一样航行到目标位置。试问A和B谁会赢得这场比赛？3. 一个水平面上的弹簧

8、振子，弹簧劲度系数为k，所系物体的质量为M，振幅为A。有一质量为m的小物体从高度为h处自由下落。（1）当振子在最大位移处，小物体正好落在M上，并粘在一起，这时系统的振动周期振幅和振动能量如何变化？（2）如果小物体是在振子到达平衡位置时落在M上，这些量又如何变化？4. 一个质点同时参与的三个同方向、同频率简谐振动分别，试用简谐振动的矢量表述，确定质点的合振动方程。5. 一个质点被一根轻弹性绳系于固定点A，绳的固有长度为，当悬挂质点平衡后，绳的长度为，今使质点从A点静止下落，求质点落到最低点与A点间的距离以及此过程所用的时间。第十一章 机械波一. 选择题1. 一平面简谐波，沿x轴负方向传播，x0处

9、的质点的振动曲线如图所示。若波函数用余弦函数表示，则初相位为（ ）A. 0 B. C. D.2. 如图所示，两列波长为的相干波在P点相遇，S1的初相位是，S1点到P点的距离是r1；S2点的初相位是，S2点到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为（ ）A. B. C. D. 3. 波函数中的（）表示（ ）A波源的振动相位 C. 波源的振动初相位Bx处质点的振动相位 D. x处质点的振动初相位4. 平面简谐波在同一介质中传播时，下列说法中正确的是（ ）A. 波源的频率与振动的频率不相同 B. 波源的振动速度与波速相同C. 在波的传播方向上各质点都在各自的平衡位置附近振动

10、D. 单位体积介质中的波动能量（能量密度）为恒量5. 两列振幅相同的相干波在空间P点相遇，某时刻观测到P点的合成振动的位移既不等于这两列波的振幅之和，又不等于这两列波的振幅之差，则可以断言（ ） A. P点不可能是振动最弱的点B. P点不可能是振动最强的点C. P点不是振动最强的点，也不是振动最弱的点D. P点可能是振动最强的点6.关于驻波，以下见解中正确的是（ ）A. 波形不变B. 波腹处质点位移恒不为零C. 波节处质点位移恒为零D. 两相邻波腹间的距离为7. 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（）A. 振幅相同，位相相同 C. 振幅相同，位相不同B. 振幅不同，位相相同 D. 振幅不同，

11、位相不同8. 一平面简谐波表达式为（SI），则该波的频率v（Hz），波速u（m/s）及波线上各点振幅A（m）依次为（ ）A. B. C. D. 9. 一列机械横波，能量为最大值的媒质质元的位置是（ ）A. 正方向最大位移处 B. 负方向最大位移处C. 平衡位置处D. 其它位置处10. 一端固定，另一端自由的棒中有余弦驻波存在，其中三个最低振动频率之比为（ ）A. B. C. D. 二填空题1. 一横波的波动方程为。若t0.1s，则x2m处质点的位移为 m，该处质点的振动速度为 _，加速度为 。2. 如图所示，一平面简谐波沿Ox轴负方向传播，波长为，若P处质点的振动方程是，则该波的波动方程是 ；

12、P处质点 时刻的振动状态与O处质点t1时刻的振动状态相同。3. 一平面简谐波在媒质中传播，在某时刻，某质元的动能为最大值时，其势能 。4. 两相干波源S1和S2相距20m，其振幅相等，周期为0.2s，在同一媒质中传播，波速均为40m/s。S1的振动方程：，S2的振动方程：。以S1，S2连线为坐标轴，以S1，S2连线中点为原点，则S1，S2间因干涉而静止的各点的坐标：x 。5. 两列平面简谐波在一很长的弦线上传播，设其方程为则弦线上波腹的位置 。6. 在简谐驻波中，同一个波节两侧的两个媒质元（在距该波节二分这一波长的范围内）的振动相位差是 。7. 在截面积为S的圆管中，有一列平面简谐波在传播，其

13、波的表达式为，管中波的平均能量密度是w，则通过截面S的平均能流是 。8. 如图所示，波源S1和S2发出的波在P点相遇，P点距波源S1和S2的距离分别为3l和10l/3，l为两列波在介质中的波长，若P点的合振幅总是极大值，则两波源振动方向_(填相同或不同)，振动频率_(填相同或不同)，波源S2 的位相比S1 的位相领先。9. 已知波源的振动周期为，波的传播速度为300 ，波沿x轴正方向传播，则位于x110.0m和 x216.0m的两质点的振动相位差为 。10.一日本妇女的喊声创吉尼斯世界纪录，达到115dB。则其喊声的声强为 。三计算题1. 沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为=0.05cos(1

14、0)，式中,以米计，以秒计。求：(1) 波的波速、频率和波长；(2) 绳子上各质点振动时的最大速度和最大加速度；(3) 求=0.2m处质点在=1s时的相位，它是原点在哪一时刻的相位?这一相位所代表的运动状态在=1.25s 时刻到达哪一点?2. 如图所示，一平面波在媒质中以波速u20沿轴负方向传播，已知A点的振动方程为。求：（1）以A为坐标原点写出波动方程；（2）以B为坐标原点写出波动方程。3. 一平面余弦波，沿直径为14cm的圆柱形管传播，波的强度为18.010-3，频率为300 Hz，波速为300，求 ：(1) 波的平均能量密度和最大能量密度；(2) 两个相邻同相面之间波的能量。4. 在同一

15、均匀媒质中两个相干波源分别位于A、B两点，其振幅相等，频率皆为100Hz，初相差。若A、B两点间距离为30m，波速为400，求AB间连线上因干涉而静止的各点的位置。5. 波源位于坐标原点O处，波源做简谐振动，振幅为A，圆频率为，t=0时，处于y轴正方向最大位移处，波源的振动沿着x轴正负方向传播，不考虑能量损失。在 处为波密介质的反射面，入射波在此被完全反射。求x轴上各处波函数的表达式。6. 一微波探测器位于湖岸水面以上0.5m处，一发射波长为21cm的单色微波射电星从地平线上缓慢升起，探测器将相继指出信号强度的极大值和极小值，当接收到第一个极大值时，射电星位于湖面以上什么角度？7. 两端开口的

16、长为l的风琴管可用来测量亚音速风洞中空气的马赫数，其中是空气的流动速度，c是在静止空气中的声速。观察到当风琴管固定在洞中不动时，与周期为T的基波发生共振，若，求T/T0，T0是风琴管置于静止空气中时在基波发生共振的基波周期。第十二章电磁波一. 选择题1某广播电台的天线可视为偶极辐射，原发射频率为v，若将发射频率提高到4v，其辐射强度为原来的（ ）倍。A. 16 B. 8 C. 32 D. 2562在某广播电台附近电场强度的最大值为Em，则该处磁感应强度最大值为（ ）（式中c为光速）。A. Em/ c2 B. c2Em C. Em/c D. cEm3一功率为P的无线电台，A点距电台为rA，B点距

17、电台为rB，且rB2rA，若电台沿各方向作等同辐射，则场强幅值EAEB为（ ）A. 21 B. 41C. 81D. 1614设在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波，其磁场强度的波的表达式为，则电场强度的波的表达式为（ ） A. B. C. D. 5在均匀媒质中，沿方向传播的平面电磁波的方程为，则其振幅E0、H0与平均能流密度的关系为（ ）A. B. C. D. 6关于电磁波和机械波的性质比较，下列说法不正确的是（ ）A都可以在真空中传播 B都可以产生衍射、干涉现象C都是能量由近及远地向外传播 D都能产生反射、折射现象二填空题1一列平面电磁波，在真空中传播，则它是 波；波速c = ；空间某一点

18、的电场强度和磁场强度的方向 ；相位 。2一广播电台的平均辐射功率20kW，假定辐射的能量均匀分布在以电台为球心的半球面上，那么距离电台为10km处的电磁波的平均辐射强度为 。3一列电磁波的波长为0.03m，电场强度幅值，则该电磁波的频率为 Hz，其磁感应强度B的幅值为 T，平均辐射强度为 。4一列电磁波在真空中沿z轴传播，设某点的电场强度：，则该点磁场强度的表达式为_。5有一氦氖激光器发出功率为10mW的激光，设发出的激光为圆柱形光束，圆柱横截面的直径为2mm，则激光束的坡印亭矢量的平均值为 。6在电磁波传播的空间中，任一点的和的方向及波传播方向之间的关系是 。7坡印廷矢量的物理意义是_，其定

19、义式为_。8一电磁波在空气中通过某点时，该点某一时刻的电场强度E=100V/m，则同时刻的磁场强度H = ，电磁能密度w = ，能流密度的大小S = 。9有一氦氖激光器，它所发射的激光功率为10mW，设发射的激光为圆柱形光束，圆柱截面的直径为2mm，则激光的最大电场强度为_，最大磁场强度为_。三计算题1一频率为100MHz的正弦均匀平面波，在的理想介质中沿x轴正方向传播。当t=0，x=1/8m时，电场的最大值为104Vm1。求：（1）波长、波速；（2）写出和的瞬时表达式；（3）当t=108s时，为最大正值的位置。2已知在某一各向同性介质中传播的线偏振光，其电场分量为式中E0=0.08V/m，c

20、为真空光速。试求：（1）介质的折射率；（2）光波的频率；（3）磁场分量的幅值；（4）平均辐射强度。第十三章几何光学基本原理一. 选择题1. 光从玻璃进入金刚石的相对折射率是1.60，玻璃的绝对折射率是1.50。这金刚石的绝对折射率为（ ）CA. 1.55 B. 1.70 C. 2.40 D. 3.102光线从折射率为1.4的稠密液体射向该液体和空气的分界面，入射角的正弦为0.8，则有（ ）A. 出射线的折射角的正弦将小于0.8 B. 出射线的折射角的正弦将大于0.8 C. 光线将内反射 D. 光线将全部吸收3光束由介质射向介质，在界面上发生全反射，则光在介质、中的传播速度v1和 v2的大小为（

21、 ）A. v1v2 B. v2v1C. v1=v2 D. 无法判别v1、v2的大小4焦距为4cm薄凸透镜用作放大镜，若物置于透镜前3cm处，则其横向放大率为（ ） A3 B. 4 C. 6 D. 125一透镜组由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是20cm，中心相距10cm，现在凸透镜外，离凸透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜组所成的像是（ ）A. 正立实像 B. 倒立实像 C. 正立虚像 D. 倒立虚像6一物体置于焦距为8cm的薄凸透镜前12cm处，现将另一焦距为6cm的薄凸透镜放在第一透镜右侧30cm处，则最后成像的性质为（ ）A. 一个放大的实像 B. 一个缩小的实像 C.

22、 无像或成像于无穷远 D. 一个放大的虚像 E. 一个缩小的虚像二填空题1圆柱形均匀透明体的底面下平放着一枚小硬币，两者间有微小间隙，且硬币厚度可忽略不计，设周围都是空气，若通过透明体侧壁看不到硬币，则透明体折射率n的取值范围为_。2一个半导体砷化镓发光二极管，它的发光区为直径的圆盘，发光面上覆盖一折射率的半球形介质，要使发光盘区域内的全部光线在球面上都不发生全反射，则介质半球的半径至少应为_。3声波在空气中的速度为330，而在水中为1320，则当声波入射到空气和水的分界面上，其临界角为 ，对声波而言折射率较高的介质是 。4一束波长为的平行光S自空气垂直射到厚度为e的玻璃板面上A点处，如图所示

23、，已知玻璃的折射率为n，入射光到达A点后分为反射光和透射光两束，这两束光分别传播到M点和N点时，光程保持相同，已知AM长度为h米，AN长度是 。5要把球面反射镜前10cm处的灯丝成像在3m处的墙上， cm，这时像放大了 倍。6一点光源位于水面下20cm处，光从水中出射，水的折射率为4/3，则在水面上形成的最大圆的直径为 m。7在空气中频率为51014Hz的单色光进入某种透明介质后波长变为400nm，则此介质的折射率为 ，光在介质内的频率为 。三计算题1. 内半径为、外半径为的圆柱形玻璃管中装满一种液体，它在伦琴射线照射下发绿光。已知对绿光，玻璃的折射率为，液体的折射率为。从旁边看玻璃管，管壁厚

24、度像是零，那么此时必须满足什么条件？2. 一玻璃半球的曲率半径是R，折射率是1.5，其平面的一边镀银。一物高为h，放在曲面顶点左侧2R处。求像的位置。-2R3. 一半径为的R薄壁玻璃球盛满水，若把一物体放置于离其表面3R处，求最后的像的位置。玻璃壁的影响可忽略不计，水的折射率。4空心激光束是一种在传播方向上中心光强为零的圆筒形光束。由于这一特征，它可以把某些微小粒子约束在激光束的中心部位，作为激光导管、激光镊子、光学扳手等，实现对纳米粒子、生物细胞等微小粒子的精确操控。产生空心激光束的一种做法是利用光学系统将一束实心的圆柱形激光转换成为一束空心的激光。给定如下光学器件：焦距为f的凸透镜，圆锥角

25、为45o的锥面反射镜，半径为R的球面镜（中间有圆孔），如图所示。试利用上述光学器件设计一光学系统，产生半径为r的圆柱形空心激光束。画出该光学系统的光路图并做简要说明。5薄壁玻璃球内充满的水，球的半径，观察者沿直径方向看球内一物体以速度沿直径从远端逐渐移近。试分析像的位置如何变化，并计算物体移动到球心时像的速率。6薄透镜L1的焦距cm，薄凹透镜L2的焦距为cm，二个薄透镜相距40cm，如图所示。现将一物体置于L1前30cm处，求得到像的位置。第十四章光的干涉一. 选择题1. 当光从光疏媒质射向光密媒质时（ ）A. 反射光有半波损失 B. 透射光有半波损失 C. 入射光有半波损失 D. 入射、反射

26、、透射光均无半波损失2. 若在一折射率为n1的光学元件表面镀一层折射率为n2（n2n1）的增透膜，为使波长为的入射光透射最多，其厚度应为（ ）A. B. C. D. 3. 双缝干涉实验中，入射光波长为，用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大2.5，则屏上原0级明纹处（ ）A. 仍为明条纹C. 非明非暗B. 变为暗条纹D. 无法确定是明纹还是暗纹4. 两块平板玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平板玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的（ ）A. 间隔变小，并向棱边方向平移B. 间隔变大，并向远离棱边方向平移C. 间隔不变，向棱边方向平移D.

27、 间隔变小，并向远离棱边方向平移5. 用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图。图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。由图中可见工件表面（ ）A. 有一凹陷的槽，深入B. 有一凹陷的槽，深入C. 有一凸起的埂，深入 D. 有一凸起的埂，深入6. 一束白光以的入射角照射平静的湖水（水的折射率为）表面的一层透明液体（折射率为）的薄膜，若反射光中波长为600nm的光显得特别明亮，则该透明液体薄膜的最小厚度为（ ）A100nm B200nmCnm D. nm7. 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大。可以采取的办法是（ ）A使屏靠近双缝B使

28、两缝的间距变小C把两缝的宽度稍微调窄D.改有波长小的单色光源8. 波长为的单色光垂直照射到折射率为，厚度为的薄膜上，膜的上、下表面分别是折射率为和的介质，且，则反射光干涉减弱的公式为（ ）A BC D9. 最早验证光的波动性质的典型实验是（ ）A杨氏双缝实验 B单缝衍射C劳埃镜实验 DX射线衍射10. 在双缝装置中，若两缝分别被厚度相等，折射率为n11.4，n21.7的两薄玻璃片覆盖，则玻璃片覆盖前的第5级亮纹恰好移到屏幕中央原零级明条纹的位置，如果入射光的波长为m，则玻璃片的厚度为（ ）A. m B. m C. m D. m二填空题1. 真空中的波长为的单色光在折射率为n的媒质中由A点传到B

29、点时，周相改变量为，则光程的改变量为 ，光从A传到B所走过的几何路程为 。2. 如图所示，在杨氏双缝实验中，若用红光做实验，则相邻干涉条纹间距比用紫光做实验时相邻干涉条纹间距 ，若在光源S2右侧光路上放置一薄玻璃片，则中央明纹将向 移动。3. 波长为的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 。4. 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 。5. 以单色光垂直照射空气劈尖，观察反射光的干涉，则棱边处是纹，照射置于空气中的玻璃劈尖时，棱边处是 纹。6. 用波长为的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光

30、中观察干涉条纹，距劈尖棱边为L处是暗条纹，现使劈尖角连续变大，直到该处再次出现暗条纹为止，劈尖角的改变量是 。7. 借助玻璃表面上涂以折射率n1.38的MgF2透明薄膜，可以减少折射率为的玻璃表面的反射，若波长为500nm的单色光垂直入射时，为实现最小的反射，此薄膜的厚度至少应为 。8. 借助于滤光片从白光中取得蓝绿色光作为杨氏干涉装置的光源，其波长范围，平均波长，其杨氏干涉条纹大约从第 开始将变得模糊不清。9. 在杨氏双缝实验中，双缝间距 a=0.20mm，缝屏间距D1.0m，若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm，此单色光的波长 ，相邻两明条纹间的距离为 。10. 在不同的均匀媒质中，若

31、单色光通过的光程相等时，其几何路程 同，其所需时间 同。11. 两光相干除了满足干涉的三个必要条件，即频率相同、振动方向相同、相位差恒定之外，还必须满足两个附加条件 ，_。三计算题1. 波长为的两束相干的单色平行光分别以图所示的入射角、入射在屏幕面MN上。求屏幕上干涉条纹的间隔。2在1题的基础上，考虑使用激光测速仪测量微粒运动速度问题。在激光测速仪里两列交叉的相干激光束照射运动微粒，光电元件A接收到被微粒反射的光并转换成电信号，如图所示。设两束光夹角60o，微粒沿着垂直此角平分线的方向运动，激光的波长为0.63 ，记录到的电信号的频率为320kHZ，求微粒运动速度大小。3在杨氏双缝干涉实验装置

32、中，双缝与屏之间的距离D = 120cm，双缝之间的距离d = 0.50mm，用波长l = 500nm的单色光垂直照射双缝。（1）求原点O（零级明条纹所在处）上方的第五级明条纹的坐标； （2）如果用厚度mm，折射率n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标。4. 用波长为的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈尖，已知劈尖角为。如果劈尖角变为，从劈棱数起的第四条明条纹位移值是多少？5. 用波长为500nm（1nm10-9m）的单色光垂直照射到由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。

33、（1）求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处是明条纹还是暗条纹？（3）在第（2）问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？6. 在棱镜（n11.52）表面镀一层增透膜（n21.30），为使此增透膜用于波长为m的单色光，求：（1）膜的最小厚度e1；（2）膜的次最小厚度e2；（3）若用白光入射薄膜厚度为e2的表面，反射光呈现什么颜色？7. 法布里珀罗标准具的两个反射面平行并严格保持距离1cm，标准具两侧各有一个凸透镜，焦距均为15cm。在L1的前焦面上有一个直径为1cm的单色光源，波长0.49m，设仪器严格共轴。求第二个透镜后焦点

34、上干涉条纹的级次以及后焦面上有多少条明条纹，其最大直径为多少？第十五章光的衍射一. 选择题1. 根据惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的（ ）A. 振动幅度之和 B. 光强之和C. 振动振幅之和的平方 D. 振动的相干叠加2. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的平行光垂直入射宽度的单缝，对应于衍射角30的方向，单缝处波面可分成的半波带数目为（ ）A. 3个 B. 4个 C. 5个D. 8个3. 在光栅夫琅和费衍射实验中，单色平行光由垂直射向光栅改变为斜入射光栅，观察到的光谱线（ ）A. 最高级次变小，条数不

35、变 B. 最高级次变大，条数不变C. 最高级次变大，条数变多 D. 最高级次不变，条数不变4. 包含波长为与的一束平行光垂直照射在单缝上，在衍射条纹中的第一极小恰与的第一极大位置重合，则（ ）A. 12 B. 21 C. 23 D. 325.在一衍射光栅中，b2a，则产生缺级现象的级次为（ ）A. B. C. D. 6. 测量单色光的波长时，下列方法中最准确的是（ ）A双缝干涉 B. 劈尖干涉C单缝衍射 D. 光栅衍射7. 在夫琅和费单缝衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变窄，同时使会聚透镜沿与缝垂直的方向向上作微小位移，则屏幕上的中央衍射条纹将（ ） A. 变宽，同时向上移动 B. 变宽，不移动C

36、. 变宽，同时向下移动 D. 变窄，同时向上移动8. 在单缝夫琅和费衍射装置中，当把单缝稍微上移时，衍射图样将（ ）A. 向上平移 B. 向下平移C. 不动 D. 消失9.X射线射到晶体上，对于间距为d的平行点阵平面，能产生衍射主极大的最大波长为（ ）A. d/4 B. d/2 C. d D. 2d10. 全息照相是利用了（ ）完成的。A透镜成像原理 B. 光的干涉和衍射的原理C. 光的偏振原理 D. 晶体的二向色性二填空题1. 在单缝夫琅和费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那么光线1与3在屏幕上P点上相遇时的位相差为 ，P点应为 点。2. 在单缝的夫琅和费衍射中，若衍射角增大，

37、则菲涅耳半波带的数目 ，半波带的面积 ，各级条纹的亮度随着级数的增大而 。3. 有单色光垂直照射在单缝上，若缝宽a增大，则条纹间隔 ，若波长增大，则条纹间隔 。当时，在屏幕上仅能见到 。4. 以每毫米有500条刻痕的衍射光栅观察波长为m的光波的衍射条纹，则光栅的光栅常数为 ，当光线垂直入射时，最多可观察到_条亮纹。5. 用每毫米有425条刻痕的平面光栅观察m的钠光谱，垂直入射时，能看到的最高级次谱线是第_级；以i30斜入射时，能看到的最高级次谱线是第_级，原来的0级谱线处现在是_。6. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度的单缝上，对应于衍射角的方向上若单缝处波面恰好可分成5

38、个半波带，则衍射角= 。7. 一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹位置恰好与波长600nm的单色光垂直入射该缝时衍射的第二级明纹重合，则该单色光的波长为 。8. 衍射光栅主极大公式，在k2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差 。9. 在单缝衍射中，衍射角愈大（级数愈大）的那些明条纹的亮度愈 ，原因是 。10. 用波长为的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上，其光栅常数,缝宽，则在单缝衍射的中央明纹范围内共有 _ 条谱线（主极大）。11. 用l = 590nm的钠黄光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上，最多能看到第_级明条纹。12. 对应于单缝衍射第4级暗条纹，单缝

39、处波面各可分成 个半波带。三计算题1. 波长为m的平行光垂直入射于一宽为1.0mm的狭缝，若在缝后有一焦距为1.0m的薄透镜，使光线聚焦于屏幕上。求从衍射图形中心点到下列各点的距离：（1）第一级暗纹中心；（2）第一级明纹的中心；（3）第三级暗纹中心。2. 以波长为400nm760nm（1nm10-9m）的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，问第二级光谱被重叠的波长范围是多少？3. 波长nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大衍射角为，且第三级是缺级。（1）光栅常数a+b等于多少？（2）透光缝可能的最小宽度a等于多少？（3）在选定上述a+b和a之后，求在屏幕上

40、可能呈现的全部主极大的级次。4. 一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为cm，在光栅后放一焦距f =1m的凸透镜，现以nm的单色平行光垂直照射光栅，求：（1）透光缝a的单缝衍射中央明纹宽度为多少？（2）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？5令单色光垂直入射于宽度为的单缝，观测其夫琅和费衍射，现在缝宽的一半上覆盖移相膜，使经此膜的光相位改变，但光能不损失。试在给定的图上大致画出衍射光强分布曲线（其中为衍射角，为入射光波长）。6以波长 = 500nm的单色平行光斜入射在光栅常数a+b = 2.1106m，缝宽m的光栅上，入射角 = 30，试写出可能呈现的全部衍射明纹的级次。 第十六章光的

41、偏振一. 选择题1. 自然光是否一定不是单色光?线偏振光是否一定是单色光?（ ）A. 是；是 B. 不是；是C. 是；不是 D. 不是；不是2. 马吕斯定律以公式来表示为。式中是线偏振光的振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角，I0是（ ）A. 自然光的光强 B. 线偏振光的光强C. 部分偏振光的光强 D. 透过检偏器后透射光的光强3. 设有自然光入射，当两偏振片的偏振化方向之间的夹角由30变为45时，则通过检偏器后透射光的强度之比I45 / I30为（ ）A. B. C. D. 4. 一束光线由空气射向玻璃，没有检测到反射光，那么入射光为（ ）A. ，线偏振光 B. ，自然光C. ，部分偏振光

42、 D. ，线偏振光5. 一束自然光以布儒斯特角由空气入射到一平玻璃板上，则下列叙述中不正确的是（ ）A. 折射光为平面偏振光 B. 反射光为平面偏振光C. 入射角的正切等于玻璃的折射率 D. 反射线与折射线的夹角为6. 仅用检偏器观察一束光时，光强有一最大但无消光位置。在检偏器前加一四分之一波片，使其光轴与上述强度为最大的位置平行。通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是（ ）A.部分偏振光 B.圆偏振光C.线偏振光 D.椭圆偏振光 7. 如果一个半波片或1/4波片的光轴与起偏器的偏振化方向成30角，则从二分之一波片和四分之一波片投射出的光分别是（ ）A. 线偏振光；圆偏振光 B. 线偏振光；椭

43、圆偏振光C. 圆偏振光；椭圆偏振光 D. 椭圆偏振光；圆偏振光8. 在单轴晶体中，e光是否总是以的速率传播?哪个方向以的速率传播? （ ）A. 是； /光轴方向 B. 是； 光轴方向C. 不是；/光轴方向 D. 不是；光轴方向二填空题1. 利用光在两种媒质分界面上的 和 ，或利用光在各向异性晶体中的 和 ，均可以从自然光中获得线偏振光。通常使用的偏振片就是利用晶体的 制成的。尼科耳棱镜也是获得线偏振光的仪器，它主要利用晶体对光的 现象。2. 偏振片既能作起偏器，也能作检偏器。以偏振片作检偏器时，若以入射光为轴线转动偏振片，当入射光为自然光时，则透射光强 ，当入射光为线偏振光时，透射光强由 到

44、周期性地变化。3. 将三个偏振片堆迭在一起，第二个偏振片与第三个偏振片的偏振化方向和第一个偏振片的偏振化方向分别成45和90角，如果强度为I0的自然光入射到这一堆偏振片上，则通过第一、二和第三个偏振片后的光强分别为 、 、 ，若将第三个偏振片抽走，则光强变为 。4. 一束平行的自然光，以60角入射到玻璃表面上，若反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是 ；玻璃的折射率为 。5. 光在某两种界面上的全反射临界角是45，它在界面同一侧的布儒斯特角是 ，在界面另一侧的布儒斯特角是 。6. 自然光入射到方解石晶体上产生两条线偏振光即寻常光（o光）和非寻常光（e光），它们在晶体内的传播速度一般 （填相

45、同或不同），其中 （填o光或e光）不遵循折射规律。7. 在两个偏振化方向正交的偏振片之间放置一个光轴平行于表面的双折射晶体，若用白光照射且晶体厚度一定，则视场中出现 条纹；若用单色光照射且晶体厚度不均匀，视场中出现 条纹。8. 如图所示，、为狭缝，、为线偏振片（及可以撤去），其中和的偏振化方向互相垂直，和的偏振化方向互相平行，且与、的偏振化方向皆成。在下列4种情况下，屏上有无干涉条纹。（1）撤掉和，保留和，屏上_干涉条纹；（2）撤掉，保留、和，屏上_干涉条纹；（3）撤掉，保留、和，屏上_干涉条纹；（4）、同时存在，屏上_干涉条纹。三计算题1. 一束混合光包含线偏振光和自然光，令其通过旋转着的偏

46、振片，若测得出射光的最大光强为I1，最小光强为I 2。则混合光中自然光的光强和偏振光的光强各为多少？2. 两个正交的偏振片之间插入另一偏振片，并以角速度旋转，以光强稳定的自然光入射，证明透射光被调制，且调制频率为转动频率的4倍。3. 将两个偏振片叠放在一起，此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为60，一束光强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上，该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向 皆成30角。（1）求透过每个偏振片后的光束强度；（2）若将原入射光束换为强度相同的自然光，求透过每个偏振片后的光束强度。4将一块介质平板放在水中，板面与水面之间的夹角为，如图所示。已知 n水=1.333，n介质=

47、1.681，若使水面和介质板表面的反射光均为线偏振光，试求取值。第十七章相对论基础一. 选择题1. 下列几种说法（1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的。（2）真空中光的速度与光的频率、光源的运动无关。（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。其中正确的说法是（ ） A. （1）、（2） B. （1）、（3） C. （2）、（3）D. （1）、（2）、（3）2. 设系相对S系以匀速u运动，两系原点、O重合时，在原点处发出一光脉冲，则两坐标系观测到的波阵面形状分别是（ ）A. S系为球面，系为椭球面 B. S系为椭球面，系为球面C. 两系均观测到球面 D. 两系均观测到椭球面3

48、. 狭义相对论中“洛仑兹变换”式的适用条件是（ ）A. 两个惯性系相对低速运动B. 两个惯性系相对高速运动C. 任意两个惯性系之间D. 惯性系与非惯性系之间4.（1）对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点，同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其他惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？（2）在某惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件，它们在其他惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是（ ）A.（1）同时，（2）不同时 B.（1）不同时，（2）同时C.（1）同时，（2）同时 D.（1）不同时，（2）不同时5. 一刚性直尺固定在系中，它与轴正向夹角，在相对系以u速沿轴作匀速直线运动的