物理学原理汇编.docx

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物理学原理汇编

单元四

（1）相干光光程

一、填空题、选择题

1.有两束相干光,频率为ν，初相相同，在空气中传播，若在相遇点它们几何路程差为则相位差。

2.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,

可能出现的最小光强是。

3.如图，如果S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1、r2和，路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2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：

【】

题3图

单元四

（2）杨氏双缝干涉

一、填空题、选择题

1.试分析在双缝实验中，当作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化?

（A）双缝间距变小：

；

（B）屏幕移近：

；

（C）波长变长：

；

（D）如图所示，把双缝中的一条狭缝挡住，并在两缝垂直平分线上放一块平面反射

镜：

；

2.如图所示，在双缝干涉实验中SS1=SS2用波长为的光照射双缝S1、S2，通过空气后在屏幕上

形成干涉条纹，已知P点处为第三级明条纹，则S1、S2到P点的光程差为。

若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率。

题1图题2图

二、计算题

3.在双缝干涉的实验中，用波长的单色光照射，双缝与屏的距离D=300mm，测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的间距为12.2mm，求双缝间的距离。

4.在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1、S2的距离分别为l1、l2，并且为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为D，如图所示，求：

（1）零级明纹到屏幕中央O点的距离；

（2）相邻明条纹间的距离。

题4图

单元四（3）劈尖牛顿环

一、选择题

1.如图所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长=500nm的单色光垂直入射。

看到的反射光的干涉条纹如图所示。

有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分相切。

则工件的上表面缺陷是：

【】

（A）不平处为凸起纹，最大高度为500nm；

（B）不平处为凸起纹，最大高度为250nm;

（C）不平处为凹槽，最大深度为500nm；

（D）不平处为凹槽，最大深度为250nm

题1图

2.如图所示，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹：

【】

（A）向右平移；（B）向中心收缩；（C）向外扩张；（D）静止不动；（E）向左平移

3.在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为：

【】

（A）全明；（B）全暗；（C）右半部明，左半部暗；（D）右半部暗，左半部明。

题2图.题3图

二、作图题

4.用波长为的平行单色光垂直照射图中所示的装置，观察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹，试在图中所示的装置下方方框内画出相应的条纹，只画暗条纹，表示出它们的形状，条数和疏密。

题4图

三、计算题

5.一平凸透镜放在一平晶上，以波长为单色光垂直照射于其上，测量反射光的牛顿环，测得从中央数起第k个暗环的弦长为第（k+5）个暗环的弦长为，如图所示，求平凸透镜的球面的曲率半径R。

题5图

单元五

（1）单缝衍射光学仪器的分辨率

一、选择题、填空题

1.一束波长的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图，

在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所

在的位置，则BC的长度为【】

（A）；（B）/2；（C）3/2；（D）2

题1图

2.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为的单缝上，对应于衍射角为的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为【】

（A）2个；（B）4个；（C）6个；（D）8个；

3.在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明条纹【】

（A）宽度变小；（B）宽度变大；

（C）宽度不变，且中心强度也不变；（D）宽度不变，但中心强度增大；

4.通常亮度下，人眼瞳孔直径约3mm，人眼的最小分辨角是____________。

远处两根细丝之间的距离为2.0mm，离开_____________恰能分辨。

（人眼视觉最敏感的黄绿光波长）

二、计算题

5.今有白光形成的单缝夫琅和费衍射图样，若其中某一光波的第3级明纹和红光（）的第二级明纹相重合，求此这一光波的波长。

单元五

（2）光栅

一、选择题

1.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列哪种情况时，（a代表每条缝的宽度），k=3、6、9等级次的主极大均不出现：

【】

（A）a+b=2a（B）a+b=3a（C）a+b=4a（D）a+b=6a

2.一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是：

【】

（A）紫光（B）绿光（C）黄光（D）红光

二、计算题

3.用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，发现距中央明纹5cm处，光的第k级主极大和光的第（k+1）级主极大相重合，放置在光栅与屏之间透镜的焦距f=50cm，试问：

（1）上述k=?

；

（2）光栅常数d=?

题3图

4.一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以单色平行光垂直照射光栅，求：

（1）透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?

（2）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大?

5.波长为的单色光垂直入射到光栅上，测得第2级主极大的衍射角为300，且第三级缺级，问：

（1）光栅常数（a+b）是多少?

透光缝可能的最小宽度a是多少?

（2）在选定了上述（a+b）与a值后，屏幕上可能出现的全部主极大的级数。

单元六光的偏振

一、选择题、填空题

1.在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。

若在两缝后放一个偏振片则【】

（A）干涉条纹间距不变，且明纹亮度加强（B）干涉条纹间距不变，但明纹亮度减弱

（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱（D）无干涉条纹

2.光强为I0的自然光依次通过两个偏振片和，和的偏振化方向的夹角则透射偏振光的强度I是：

【】

（A）；（B）；（C）；（D）；（E）

3.一束自然光自空气射向一块平玻璃（如图），设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光是：

【】

（A）自然光；

（B）完全偏振光且光矢量振动方向垂直于入射面；

（C）完全偏振光且光矢量振动方向平行于入射面；

（D）部分偏振光。

题3图

4.自然光以600的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为：

【】

（A）完全偏振光且折射角是300；

（B）部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为的介质时，折射角是300；

（C）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角；

（D）部分偏振光且折射角是300。

二、计算题

6.两偏振片叠在一起，欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过了，且使出射光强尽可能大，那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向间的夹角应如何选择？

这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少？

单元七相对论

1.“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。

两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。

”如果轻舟上的李白将一束红光沿真空通道照向前方，那么两岸的猿观测到该红光的速度为：

[]

A．c+舟速B．cC．c-舟速D．条件不足，不好确定

2.以下论述不正确的是：

[]

A．同时可能是相对的B．先后也可能是相对的

C．因果先后是绝对的D．一切都是相对的，世上没有绝对的东西

3.大观园中一棵树上的花开花落经历了18天，在速度为0.8c飞船上的宇航员观测，花期为：

[]

A．18天B．10.8天C．30天D．50天

4.孙悟空一个筋斗云翻过十万八千里，假如时间只花0.25秒，以这样的速度沿金箍棒长度方向相对于地面观测者作匀速直线运动，则1.5m长的金箍棒地面观测者测得的长度约为：

[]

A．0.5mB．1.0mC．1.5mD．2.2m

5.假如哪吒以0.999999999998c的速度将1公斤的乾坤圈掷向侵入钓鱼岛海域作恶的夜叉，则乾坤圈的相对论质量约为：

[]

A．1公斤B．100公斤C．3万公斤D．50万公斤

6.上例中，掷向夜叉的乾坤圈的动能约为：

[]

A．4.49×1016JB．8.99×1016JC．2.25×1022JD．4.49×1022J

单元八量子物理

1.太上老君将齐天大圣孙悟空放在八卦炉中，用文武火锻炼七七四十九日。

假定八卦炉热辐射的峰值波长为500nm，则八卦炉的温度约为：

[]

A．3500°CB．5500°CC．5800°CD．9500°C

2.光电效应中，电子从金属钠中逸出，至少需要2.29eV的能量，则钠的红限波长为：

[]

A．718.3nmB．635.6nmC．542.5nmD．456.2nm

3.基态氢原子获得13.056eV能量后，跃迁到第二激发态，辐射出的光波波长是：

[]

A．435.3nmB．656.3nmC．1285.4nmD．4062.5nm

4.设有大量处于-0.85eV能态的氢原子向下能级跃迁，总共可以发射几种不同波长的光？

[]

A．3种B．6种C．10种D．15种

5.设粒子波函数为，则在0

[]

A．0.091B．0.25C．0.5D．1

6.单缝干涉衍射花样不隐含：

[]

A．微观粒子的波动性B．微观粒子的相干叠加性

C．微观粒子位置和动量的不确定性D．微观粒子位置和动量的同时精确确定性

7.原子中电子的量子态可用四个量子数（n，l，ml，ms）来描述，以下可能的量子态为：

[]

A．（2，3，-1，1/2）B．（3，3，1，-1/2）C．（3，1，-1，1/2）D．（3，1，1，0）

8.原子的M主壳层最多可容纳的电子数目为：

[]

A．6个B．8个C．18个D．32个

9.原子的电子云图不反映：

[]

A．原子中的电子是一团云雾状气体B．原子中的电子具有不确定性

C．原子中的电子在空间中按一定的概率出现D．原子中的电子没有确定的轨道可言

10.铝离子光钟利用了铝离子两个能级间的跃迁，其电磁波振荡频率为1.1210153932078574（7）×1015Hz，它对应的波长和能量约为：

[]

A．267.429nm,2.321eVB．267.429nm,4.642eVC．534.858nm,2.321eVD．534.858nm，9.284eV