大學(xué)物理第十四章習(xí)題解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

第十四章光學(xué)習(xí)題及解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1．題號(hào)：分值：10分在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)=nm的納燈作光源，屏幕距雙縫的距離d’=800nm，問(wèn)：(1)當(dāng)雙縫間距１mm時(shí)，兩相鄰明條紋中心間距是多少(2)假設(shè)雙縫間距10mm，兩相鄰明條紋中心間距又是多少解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：d'(1)d=1mm時(shí)x0.47mm（5分）dd'(2)d=10mm時(shí)x0.047mm（5分）d2．題號(hào)：分值：10分洛埃鏡干涉以以下圖光源波長(zhǎng)7.2107m,試求鏡的右側(cè)沿到第一條明紋的距離。解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1d'（6分）xd2x120307.2107m4.5105m（4分）20.223．題號(hào)：3分值：10分在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)=的單色光照耀，屏幕距雙縫的距離d’=300mm，測(cè)得中央明紋兩惻的兩個(gè)第五級(jí)明紋的間距為,求兩縫間的距離。解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：d'x（4d分）12.212.21.22mm（4分）x10Nd'300103546.11090.134mm（2分）d1.22103x4.題號(hào)：分值：10分在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫間的距離，用單色光垂直照耀雙縫,屏與縫之間的距離為，測(cè)得中央明紋兩惻的兩個(gè)第五級(jí)暗紋的間距為,求所用光的波長(zhǎng)。解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：d'xd22.7822.78x2.531N9

4分）4分）xd2.5310.30632.8nm（2分）d'1.201035.題號(hào)：分值：10分單色光照耀到相距為的雙縫上，雙縫與屏幕的垂直距離為1m，求：（1）從第一級(jí)明紋到同側(cè)的第四級(jí)明紋間的距離為，求單色光的波長(zhǎng)；（2）若入射光的波長(zhǎng)為600nm，求相鄰兩明紋間的距離。解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）x14x4x1d(k4k1)；（4分）ddx14500nm（3分）dk4k1（2）dnm（3分）x3.0d題號(hào)：分值：10分用一束632.8nm激光垂直照耀一雙縫，在縫后處的墻上觀察到中央明紋和第一級(jí)明紋的間隔為14cm.求(1)兩縫的間距；(2)在中央明紋以上還可以看到幾條明紋解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：(1)dd2.0632.81099.0106m（5分）x0.14(2)因?yàn)?按計(jì)算，22則kdsin/d'/x14.3應(yīng)取14即看到14條明紋.（5分）題號(hào)：分值：10分一透鏡的折射率nc=，為使垂直入射的波長(zhǎng)λ=500nm的光盡可能少反射，在透鏡表面鍍了一層折射率nf=的透明薄膜，求鍍膜的最小厚度t。解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：反射干涉相消得：2nft（6分）2t（2分）4nf5001.38nm(2分)49.06108m題號(hào)：分值：10分一透鏡的折射率nc=，為使垂直入射的波長(zhǎng)λ=500nm的光盡可能少反射，在透鏡表面鍍了一層折射率nf=的透明薄膜，求鍍膜的最小厚度t。解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：反射干涉相消得：2nft（6分）2t（2分）4nf5001.38nm(2分)49.06108m9.題號(hào)：分值：10分用鈉燈（589.3nm）觀察牛頓環(huán)，看到第k條暗環(huán)的半徑為r4mm，第k5條暗環(huán)半徑r6mm，求所用平凸面鏡的曲率半徑R。解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：由牛頓環(huán)暗環(huán)公式r=kR（3分）據(jù)題意有r=kR4mm；r=（k5）R6mm（3分）因此：k=4，代入上式，可得：R=（4分）10.題號(hào)：分值：10分一塊厚1.2μm的折射率為1.50的透明膜片。設(shè)以波長(zhǎng)介于400~700nm的可見光．垂直入射，求反射光中哪些波長(zhǎng)的光最強(qiáng)解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：由反射干涉相長(zhǎng)公式有2nek(k1,2,3)（3分）2得4ne41.512007200（3分）2k12k12knm1k6,655nm;k7,554nm（2分）k8,480nm;k9,424nm（2分）11.題號(hào)：分值：10分白光垂直照耀到空氣中一厚度為h380nm的肥皂膜上，肥皂膜的折射率為n=，在可見光范圍內(nèi)（400nm-760nm），哪些波長(zhǎng)的光在反射中加強(qiáng)解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：反射光干涉相長(zhǎng)條件2nhk（4分）22nh12nhk2k12400nm760nm2k3（4分）則k=2時(shí)，673.9nmk=3時(shí)，404.3nm（2分）12.題號(hào)：分值：10分兩塊長(zhǎng)度10cm的平玻璃片，一端相互接觸，另一端用厚度為mm的紙片分開，形成空氣劈形膜．以波長(zhǎng)為500nm的平行光垂直照耀，觀察反射光的等厚干涉條紋，在所有10cm的長(zhǎng)度內(nèi)體現(xiàn)多少條明紋(1nm=10-9m)解答及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)空氣膜最大厚度為e，2ek(k1,2,3)22e2k16.5

4分）4分）∴明紋數(shù)為16．（2分）13.題號(hào)：分值：10分當(dāng)牛頓環(huán)干涉儀中透鏡與玻璃之間充以