新編大學物理(下冊)教材習題答案(已改無錯字)
2023-07-24 23:15:21 本頁面
【正文】 不包括d0對應(yīng)空氣膜厚度為r2/(2R)，所以r處對應(yīng)空氣膜的總厚度為 d=r2/(2R)+ d0因光垂直照射，且相干減弱，所以有d=2d+l/2=r2/R+2d0+l/2=(k+1/2)l得牛頓環(huán)的各暗環(huán)半徑rk= [(kl2d0)R]1/2 (k為大于等于2d0/l的整數(shù))：分析：當氣體慢慢導入管內(nèi)，由于兩束相干光的光程差改變了，從而引起干涉條紋發(fā)生移動。解：氣體導入一管過程中，光程差從零變?yōu)椋海?8條干涉條紋移動即可k=98。所以， 第13章 光的衍射一、選擇題：B解：根據(jù)單縫衍射公式第k級暗紋對應(yīng)的單縫波陣面被分成2k個半波帶，第k級明紋對應(yīng)的單縫波陣面被分成2k+1個半波帶。由題意，對應(yīng)第2級暗紋，對應(yīng)的單縫波陣面被分成4個半波帶。：C解：單色平行光垂直照射單縫時，在衍射角為的方向上，光程差與單縫位置無關(guān)。：B解：由光柵方程，可能觀察到的最大級次取整數(shù)，考慮缺級，即級次為缺級。：B解：假設(shè)入射單色平行光以入射，則光程差：D解：光柵衍射可以產(chǎn)生明亮細銳的亮紋，且相鄰條紋之間分得很開，可精確測量。二、填空題：1106m 解：由單縫衍射規(guī)律，則：4； 第一； 暗解：解析見 ：解：由題設(shè)，要分辨這兩顆星，望遠鏡的最小分辨角至少不小于這兩顆星相對望遠鏡的角距離。由，則：；176。解：由光柵方程光柵常數(shù)第二級主極大的衍射角，=176。三、計算題：500nm 分析：由單縫衍射暗紋條件及暗紋到中心的距離可求波長。解：設(shè)第三級暗紋在方向上，則有 此暗紋到中心的距離為 因為很小，可認為≈sin，所以 x3≈3fλ/a．兩側(cè)第三級暗紋的距離是 2x3=6λf/a= ∴ λ=(2x3)a/6f =500nm 答案：(1) ，個半波帶(2) ，個半波帶解答：(1)由于點是明紋，故有，由故當 ，得，得(2)若，則點是第級明紋；若，則點是第級明紋．(3)由可知，當時，單縫處的波面可分成個半波帶；當時，單縫處的波面可分成個半波帶． 答案：(1)；(2)共條雙縫衍射明條紋．解答：(1)中央明紋寬度為 (2)由缺級條件知 即缺級．中央明紋的邊緣對應(yīng)，所以單縫衍射的中央明紋包跡內(nèi)有共條雙縫衍射明條紋． 答案：（1) (2) (3)共15條明條紋分析：（1）將已知條件代入光柵方程可求出光柵常數(shù)即光柵上相鄰兩縫的間距；（2）用缺級公式，可求出光柵上狹縫可能的最小寬度；（3）以為限先確定干涉條紋的級數(shù)，等于時對應(yīng)的級次看不見，扣除缺級，最后算出條紋數(shù)。解：（1）由光柵方程 （k=2） 得 （2）根據(jù)缺級條件，有 取,得 （3）由光柵方程 令,解得: 即時出現(xiàn)主極大，缺級,級主極大在處,實際不可見,光屏上可觀察到的全部主極大譜線數(shù)有15條. 答案：（1），（2）分析：由瑞利判據(jù)討論。解：（1）設(shè)在月球上的愛里斑直徑為，激光束直徑為，地球至月球距離為。由瑞利判據(jù) （2）若將激光束的直徑擴為，則月球表面愛里斑的直徑為 可見， 所以，使用激光擴束器可減小光束的發(fā)散，使光能集中，方向性更好，從而提高測距精度. 答案：； 分析：由布拉格公式，把波帶端的波長代入，求出的取值范圍。當取整數(shù)時，求出的在波帶中即可產(chǎn)生X射線衍射。解：由布拉格公式級次的取值范圍在 即 只能取整數(shù)，所以，時, 時, 可產(chǎn)生衍射。 第14章 光的偏振一、選擇題：B解：自然光透過偏振片后光強為，由于兩偏振片的偏振化方向成角，所以偏振光透過第二個偏振片后光強由馬呂斯定律得。：B解：由于偏振光和偏振片P1的偏振化方向成的角，透過偏振片P1后光強由馬呂斯定律得。透過偏振片P1的偏振光和偏振片P2的偏振化方向成的角，透過偏振片P2后光強由馬呂斯定律得。：B解：當入射光以布儒斯特角入射時，反射光是垂直于入射面的線偏振光，反射光與折射光互相垂直。：C解：根據(jù)布儒斯特定律。反射光與折射光互相垂直。：C解：光束進入各向異性晶體后，分裂成兩束沿不同方向傳播的o光和e光。光的光振動垂直于自己的主平面，光的光振動在自己的主平面內(nèi)。當入射光在主截面內(nèi)，即入射面是晶體的主截面時，光與光的主平面重合，且就在入射面（主截面）內(nèi)，這時，光與光的振動方向相互垂直（亦即振動面相互垂直）。二、填空題：2； 1/4解：：； 解：由折射率的定義，則 三、計算題： (1) I1=I0/2；I2＝I0/ 4；I3＝I0/8 (2) I3=0；I1=I0/2分析：強度為的自然光通過偏振片后，變?yōu)楣鈴姙榈木€偏振光，線偏振光通過偏振片的強度取決于偏振片的偏振化方向與線偏振光的振動方向的夾角，根據(jù)馬呂斯定律可進行求解。解：(1) 自然光通過第一偏振片后，其強度 I1=I0/2通過第二偏振片后，I2＝I1cos245176。＝I0/ 4通過第三偏振片后，I3＝I2cos245176。＝I0/8通過每一偏振片后的光皆為線偏振光，其光振動方向與剛通過的偏振片的偏振化方向平行．(2) 若抽去第2片，因為第3片與第1片的偏振化方向相互垂直，所以此時I3=0, I1仍不變。：； 分析：同上題。解：自然光透過偏振片后光強為，假設(shè)兩偏振片的偏振化方向成角，所以偏振光透過第二個偏振片后光強由馬呂斯定律得。由題設(shè)⑴ ⑵ ：；分析：由布儒斯特定律可知：自然光只有以布儒斯特角入射時，反射光才是線偏振光。解: (1) 由布儒斯特定律 所以 (2) 令在介質(zhì)Ⅱ中的折射角為,則 此在數(shù)值上等于介質(zhì)Ⅱ、Ⅲ界面上的入射角, 由布儒斯特定律得 ：解答：通過晶片的振動面旋轉(zhuǎn)的角度與晶片厚度成正比．要使該波長的光完全不能通過第二偏振片，必須使通過晶片的光矢量的振動面旋轉(zhuǎn)．∴ 第15章 幾何光學一、選擇題答案：A解：質(zhì)點A拋出后左平拋運動，設(shè)其在NO上的投影為，則由
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