05-06-1基物2期末試題A(光學(xué)及近代)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。PAGE第頁(yè)/共頁(yè)2005-2006學(xué)年第1學(xué)期基礎(chǔ)物理學(xué)(2)期末試卷常數(shù)表一、挑選題：（每題3分,共30分）1.把雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放在折射率為n的水中，兩縫間距離為d，雙縫到屏的距離為D(D>>d)，所用單色光在真空中的波長(zhǎng)為，則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是(A)D/(nd)(B)nD/d．(C)d/(nD)．(D)D/(2nd)［］2.一束波長(zhǎng)為的平行單色光垂直入射到一單縫AB上，裝置如圖．在屏幕D上形成衍射圖樣，倘若P是中央亮紋一側(cè)第一個(gè)暗紋所在的位置，則的長(zhǎng)度為(A)．(B)．(C)3/2．(D)2．［］3.某元素的特征光譜中含有波長(zhǎng)分離為1＝450nm和2＝750nm(1nm＝10-9m)的光譜線．在光柵光譜中，這兩種波長(zhǎng)的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處2(A)2，3，4，5．．．．．．(B)2，5，8，11．．．．．．(C)2，4，6，8．．．．．．(D)3，6，9，12．．．．．．［］4.一束光強(qiáng)為I0的天然光,相繼通過三個(gè)偏振片P1、P2、P3后,出射光的光強(qiáng)為I＝I0/8．已知P1和P3的偏振化方向互相垂直，若以入射光芒為軸，旋轉(zhuǎn)P2，要使出射光的光強(qiáng)為零，P2最少要轉(zhuǎn)過的角度是(A)30°．(B)45°．(C)60°．(D)90°．［］5.ABCD為一塊方解石的一個(gè)截面，AB為垂直于紙面的晶體平面與紙面的交線．光軸方向在紙面內(nèi)且與AB成一銳角，如圖所示．一束平行的單色天然光垂直于AB端面入射．在方解石內(nèi)折射光分解為o光和e光，o光和e光的(A)傳揚(yáng)方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直．(B)傳揚(yáng)方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直．(C)傳揚(yáng)方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直．(D)傳揚(yáng)方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直．［］6.一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測(cè)得其長(zhǎng)為a，寬為b，質(zhì)量為m0．由此可算出其面積密度為m0/ab．假定該薄板沿長(zhǎng)度方向以臨近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再測(cè)算該矩形薄板的面積密度則為(A)(B)(C)(D)［］7.在氫原子的L殼層中，電子可能具有的量子數(shù)(n，l，ml，ms)是(A)(1，0，0，)．(B)(2，1，-1，)．(C)(2，0，1，)．(D)(3，1，-1，)．［］8.量子力學(xué)得出，頻率為的線性諧振子，其能量只能為(A)E=h．(B)E=nh，(n=0，1，2，3……)．(C)E=h，(n=0，1，2，3……)．(D)，(n=0，1，2，3……)．[]9.倘若(1)鍺用銻(五價(jià)元素)摻雜，(2)硅用鋁(三價(jià)元素)摻雜，則分離獲得的半導(dǎo)體屬于下述類型：(A)(1)，(2)均為n型半導(dǎo)體．(B)(1)為n型半導(dǎo)體，(2)為p型半導(dǎo)體．(C)(1)為p型半導(dǎo)體，(2)為n型半導(dǎo)體．(D)(1)，(2)均為p型半導(dǎo)體．［］10.在激光器中利用光學(xué)諧振腔(A)可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的單色性．(B)可提高激光束的單色性，而不能提高激光束的方向性．(C)可同時(shí)提高激光束的方向性和單色性.(D)既不能提高激光束的方向性也不能提高其單色性．［］二、填空題：（每題3分,共30分）1.在邁克耳孫干涉儀的一支光路上，垂直于光路放入折射率為n、厚度為h的透明介質(zhì)薄膜．與未放入此薄膜時(shí)相比較，兩光束光程差的改變量為___________．2.在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，用單色光垂直照耀，若衍射圖樣的中央明紋極大光強(qiáng)為I0，a為單縫寬度，為入射光波長(zhǎng)，則在衍射角方向上的光強(qiáng)度I=______________________________________________________．3.假設(shè)某一介質(zhì)對(duì)于空氣的臨界角是45°，則光從空氣射向此介質(zhì)時(shí)的布儒斯特角是_______________________．4.波長(zhǎng)為600nm(1nm=10-9m)的單色光，垂直入射到某種雙折射材料制成的四分之一波片上．已知該材料對(duì)非尋常光的主折射率為1.74，對(duì)尋常光的折射率為此波片的最小厚度為_________________．5.當(dāng)慣性系S和S′的坐標(biāo)原點(diǎn)O和O′重合時(shí)，有一點(diǎn)光源從坐標(biāo)原點(diǎn)發(fā)出一光脈沖，在S系中經(jīng)過一段時(shí)光t后（在S′系中經(jīng)過時(shí)光t′），此光脈沖的球面方程（用直角坐標(biāo)系）分離為：S系___________________________________________；S′系_________________________________________．6.已知一靜止質(zhì)量為m0的粒子，其固有壽命為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量到的壽命的1/n，則此粒子的動(dòng)能是____________．7.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得某金屬的遏止電壓|Ua|與入射光頻率的關(guān)系曲線如圖所示，由此可知該金屬的紅限頻率0=___________Hz；逸出功A=____________eV．8.用文字講述黑體輻射的斯特藩─玻爾茲曼定律的內(nèi)容是：______________________________________________________________________．9.設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為，則表示____________________________________________________________________；須滿意的條件是______________________________________；其歸一化條件是__________________________________________．10.按照量子力學(xué)原理，當(dāng)氫原子中電子的動(dòng)量矩時(shí)，L在外磁場(chǎng)方向上的投影Lz可取的值分離為___________________________．三、計(jì)算題（每題10分,共40分）1.一平面透射多縫光柵，當(dāng)用波長(zhǎng)1=600nm(1nm=10-9m)的單色平行光垂直入射時(shí)，在衍射角=30°的方向上可以看到第2級(jí)主極大，并且在該處恰能分辨波長(zhǎng)差=5×10-3nm的兩條譜線．當(dāng)用波長(zhǎng)2=400nm的單色平行光垂直入射時(shí)，在衍射角=30°的方向上卻看不到本應(yīng)浮上的第3級(jí)主極大．求光柵常數(shù)d和總縫數(shù)N，再求可能的縫寬a2.火箭A以0.8c的速率相對(duì)地球向正北方向翱翔，火箭B以0.6c的速率相對(duì)地球向正西方向翱翔（c為真空中光速）．求在火箭B中看見火箭A3.已知?dú)涔庾V的某一線系的極限波長(zhǎng)為3647?，其中有一譜線波長(zhǎng)為6565?．試由玻爾氫原子理論，求與該波長(zhǎng)相應(yīng)的始態(tài)與終態(tài)能級(jí)的能量．(R=1.097×107m-4.粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.025T的勻稱磁場(chǎng)中沿半徑為R=0.83cm的圓形軌道運(yùn)動(dòng)．(1)試計(jì)算其德布羅意波長(zhǎng)．(2)若使質(zhì)量m=0.1g的小球以與粒子相同的速率運(yùn)動(dòng)．則其波長(zhǎng)為多少？(粒子的質(zhì)量m=6.64×10-27kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本電荷e=1.60×10基礎(chǔ)物理學(xué)(2)期末試卷參考答案(A卷)一、挑選題：（每題3分,共30分）1.(A)2.(B)3.(D)4.(B)5.(C)6.(C)7.(B)8.(D)9.(B)10.(C)二、填空題：（每題3分,共30分）1.2(n–1)h3分2.3分或?qū)懗桑?.54.7°4.5m3分5.1分2分6.3分7.5×10142分22分8.黑體的輻射出射度與絕對(duì)溫度的四次方成正比3分9.粒子在t時(shí)刻在(x，y，z)處浮上的概率密度1分單值、有限、延續(xù)1分1分10.0、、3分三、計(jì)算題（每題10分,共計(jì)40分）1.解：據(jù)光柵公式得：2.4×103nm=2.4m3分據(jù)光柵分辨本領(lǐng)公式得：60000．3分在=30°的方向上,波長(zhǎng)2=400nm的第3級(jí)主極大缺級(jí)，因而在此處恰好是波長(zhǎng)2的單縫衍射的一個(gè)極小，因此有：，∴a=kd/3，k=1或22分縫寬a有下列兩種可能：當(dāng)k=1時(shí)，m=0.8m．1分當(dāng)k=2時(shí)，a=2×d/3=2×2.4/3m=1.6m．1分2.解：選地球?yàn)镵系，火箭B為K′系，正東方向?yàn)閤和x′軸的正向，正北方向?yàn)閥和y′軸的正向．火箭A為運(yùn)動(dòng)物體．則K′對(duì)K系的速度u=-0.6c，火箭A對(duì)地的速度vx=0，vy=0.8c，vz按照狹義相對(duì)論的速度變換公式：3分3分2分在火箭B中測(cè)得火箭A的速度的大小為1分與x′軸之間的夾角為46.83°1分3.解：極限波數(shù)可求出該線系的共同終態(tài).1分2分