2015级大学物理上分作业一

大学物理上作业二专业班级姓名序号1第五次作业：光的干涉一选择题（答案填入下表）题号123456答案题号78910答案1.如图1S、2S是两个相干光源，它们到P点的距离分别为1r和2r，路径PS1垂直穿过一块厚度为1t，折射率为1n的介质板，路径PS2垂直穿过厚度为2t，折射率为2n的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于[答案填入上表](A))()(111222tnrtnr；(B)11122211tnrtnr；(C))()(111222tnrtnr；(D)1122tntn。2.在杨氏双缝干涉实验装置中，用一很薄的云母（n=1.58）覆盖其中的一条狭缝，这时屏幕上的第七级明纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置。如果入射光的波长为550nm，则这云母的厚度为[答案填入上表](A)2.410-6m；(B)2.810-6m；(C)7.610-6m；(D)6.610-6m。大学物理上作业二专业班级姓名序号23．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,若薄膜的厚度为e,并且321nnn,1为入射光在折射率为1n的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为[答案填入上表](A))/(2112nen；(B))/(4121nen；(C))/(4112nen；(D))/(4112nen。4.在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹，若将缝S2盖住，并在S1、S2连线的垂直平分面处放一反射镜M，如图所示。此时[答案填入上表](A)P点处仍为明条纹；(B)P点处仍为暗条纹；(C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹；(D)无干涉条纹。大学物理上作业二专业班级姓名序号35.用白光垂直入射到间距d为0.25mm的双缝上，距离缝1.0m处放置屏幕，二级干涉条纹中紫光和红光极大点的间距[答案填入上表](A)2.78mm；(B)2.88mm；(C)2.68mm；(D)2.98mm。6．两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，若将上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹[答案填入上表](A)向棱边方向平移,条纹间隔变小；(B)向棱边方向平移,条纹间隔变大；(C)向棱边方向平移,条纹间隔不变；(D)向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变；(E)向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小。7．若把牛顿环装置(都是用折射率为52.1的玻璃制成的)由空气中搬入折射率为33.1的水中，则干涉条纹[答案填入上表](A)中心暗斑变成亮斑；(B)变疏；(C)变密；(D)间距不变。大学物理上作业二专业班级姓名序号48．用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示(非显微镜图示)，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分[答案填入上表](A)凸起，且高度为4/；(B)凸起，且高度为2/；(C)凹陷，且深度为2/；(D)凹陷，且深度为4/。9.在棱镜（n1=1.52）表面涂一层增透膜（n2=1.30）。为使此增透膜适用于550nm波长的光，最薄增透膜的厚度为[答案填入上表](A)211.5nm；(B)105.8nm；(C)317.3nm；(D)90.5nm。10．在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是[答案填入上表](A)2/；(B))2/(n；(C)n/；(D))]1(2/[n。大学物理上作业二专业班级姓名序号5二、填空题（答案填入下表）题号1-（1）1-（2）23答案题号456答案1.在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在1S缝上，中央明条纹将向[答案填入上表]移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为[答案填入上表]。(如图)2．如图所示，双缝干涉实验装置中的两个缝用厚度均为e，折射率分别为1n和2n的透明介质膜覆盖)(21nn)，波长为λ的平行单色光斜入射到双缝上，入射角为θ,双缝间距为d，在屏幕中央O处(OSOS21),两束相干光的相位差[答案填入上表]。大学物理上作业二专业班级姓名序号63．用波长为λ的单色光垂直照射折射率为2n的劈尖薄膜(如图)图中各部分折射率的关系是321nnn。观察反射光的干涉条纹，从劈尖顶开始向右数第五条暗条纹中心所对应的厚度e＝[答案填入上表]。4．一平凸透镜,凸面朝下放在一平玻璃板上,透镜刚好与玻璃板接触。波长分别为nm0.6001和nm0.5002的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环。从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为[答案填入上表]nm。5．在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片。插入薄片使这条光路的光程改变了[答案填入上表]。6．在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移动1848条，所用单色光的波长为nm1.546。由此可知反射镜平移的距离等于[答案填入上表]mm。(给出四位有效数字)。大学物理上作业二专业班级姓名序号7三、计算题:1.薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长nm1.546的平面光波正入射到钢片上。屏幕距双缝的距离为mD00.2,测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为mmx0.12。(1)求两缝间的距离d。(2)从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹，其间距离为多少?(3)用一厚度为6.8×10-6m，折射率为1.58的云母片覆盖在上面的一条缝后，零级明纹将移至原来的第几级明纹处？(4)如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将会发生如何变化?（用计算说明）大学物理上作业二专业班级姓名序号82.一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜面上，油膜覆盖在玻璃板上，所用光源波长可连续变化，观察到500nm和700nm这两波长的光在反射中消失。油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50，试求该油膜的厚度。3.白光垂直照射到空气中的厚度为380nm的肥皂水膜上。肥皂水的折射率为1.33。试分析肥皂水膜正面和背面各呈现出什么颜色。可见光的波长范围(nmnm0.760~0.400)。大学物理上作业二专业班级姓名序号9第六次作业：光的衍射一选择题（答案填入下表）题号12345答案题号678答案1.在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中,将单缝宽度a稍稍变宽,同时使单缝沿y轴正方向作微小位移,则屏幕C上的中央衍射条纹将[答案填入上表](A)变窄,同时向上移；(B)变窄,同时向下移；(C)变窄,不移动；(D)变宽,同时向上移；(E)变宽,不移动。2.单缝的宽度为0.40mm，以波长589nm的单色光垂直照射，如透镜的焦距为1.0m，则第一级暗纹以及第二级明纹距中心的距离分别为[答案填入上表](A)1.2710-3m，3.5810-3m；(B)1.4710-3m，3.6810-3m；(C)1.4710-3m，7.3610-3m；(D)2.9410-3m，3.6810-3m。大学物理上作业二专业班级姓名序号103.一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条明纹位置正好和波长为600nm的单色光垂直入射时的第二级明纹的位置一样，则前一种单色光的波长为[答案填入上表](A)428.6nm；(B)466.7nm；(C)360.0nm；(D)840.0nm；4.若用光栅准确测定一单色可见光的波长,在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好?[答案填入上表](A)mm1100.1；(B)mm1100.5；(C)mm2100.1；(D)mm3100.1。5.一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数)(ba为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度),3k、6、9等级次的主极大均不出现?(A)aba2；(B)aba3；[答案填入上表](C)aba4；(D)aba6。大学物理上作业二专业班级姓名序号116.设光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时,能观察到的光谱线的最高级数k[答案填入上表](A)变小；(B)变大；(C)不变；(D)改变无法确定。7.某元素的特征光谱中含有波长分别为nm0.4501和nm0.7502(mnm9101)的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线级数将是[答案填入上表](A)2,3,4,5,······；(B)2,5,8,11,······；(C)2,4,6,8,······；(D)3,6,9,12,······。8.用波长为589.3nm的平行钠黄光，垂直照射在一缝宽为0.001mm，每厘米有5000条刻痕的光栅上，最多可以能够观察到几条明条纹？[答案填入上表](A)4条；(B)5条；(C)6条；(D)7条.大学物理上作业二专业班级姓名序号12二、填空题（答案填入下表）题号1-（1）1-（2）1-（3）2-（1）答案题号2-（2）34答案1.平行单色光垂直入射于单缝中，观察夫琅和费衍射。若屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为[答案填入上表]半波带。若将宽缝宽度缩小一半,P点将是[答案填入上表]级[答案填入上表]纹。2.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在幕上P点处相遇时的相位差为[答案填入上表]，P点应为[答案填入上表]点。大学物理上作业二专业班级姓名序号133.用波长为的单色平行红光垂直照射在光栅常数nmd31000.2的光栅上,用焦距mf500.0的透镜将光聚在屏上,测得夫琅和费衍射花样的第一级谱线与透镜主焦点的距离ml1667.0。则可知该入射的红光波长＝[答案填入上表]nm。4.用平行的白光垂直入射在平面透镜光栅上时，波长为nm0.4401的第三级光谱线将与波长为2＝[答案填入上表]nm的第二级光谱线重叠。三、计算题:1.波长为nm0.600的单色光垂直入射到宽度为mma100.0的单缝上,观察夫琅和费衍射图样,透镜焦距mf0.1,屏在透镜的焦平面处。求:(1)中央衍射明条纹的宽度0x;(2)第二级暗纹离透镜焦点的距离2x。大学物理上作业二专业班级姓名序号142.一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光，nm0.4401,nm0.6602，实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角060的方向上。求此光栅的光栅常数d。大学物理上作业二专业班级姓名序号153.(1)在单缝夫琅和费衍射中,垂直入射的光有两种波长，nm0.4001，nm0.7602。已知单缝宽度cma2100.1，透镜焦距cmf50。求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。(2)若用光栅常数cmd3100.1的光栅替换单缝，其它条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离。大学物理上作业二专业班级姓名序号164.波长nm0.600的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为030，且第三级是缺级。(1)光栅常数)(ba等于多少?(2)透光缝可能的最小宽度a等于多少?(3)在选定了上述)(ba和a之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次。大学物理上作业二专业班级姓名序号17第七次作业：光的偏振一选择题（答案填入下表）题号123456答案1.使一光强为0I的平面偏振光先后通过两个偏振片1P和2P。1P和2P的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是和090,则通过这两个偏振片后的光强I是[答案填入上表](A)(1/2)I0cos2α；(B)0；(C)(1/4)I0sin22α；(D)(1/4)I0sin2α；(E)I0cos4α。2．一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片。若以入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光