大学物理学基础-期末考试试题：03级下期末答案

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1、大学物理学基础II-2期末考试试题04年1月16H系班姓名成绩—一、填空题（共30分）光学17分，近代物理13分1、（2分）光强均为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410—.2、（3分）在迈克尔孙干涉仪的M2镜前插入一薄玻璃片时，可观察到有150条干涉条纹向一方移过.若玻璃片的折射率n=1.632,所用单色光的波长入=500纳米，试求玻璃片的厚度.2S—l)d=150/L15022(屮一1)150x500x102x(I.632-1)=0・059(mm)・3、（6分）在通常明亮环境，人眼瞳孔直径约3毫米，问人眼最小分辨角多人？（以视觉

2、感受最灵敬的黄绿光X=550nm來讨论）a."兄，"550X10_9_rm-4J&u=1.22—=1.22x=2.2x104radKd3.Ox10纱窗铁丝间距约2mm,人距窗口多远恰可分辨清楚？---4、（6分）如图安排的三种透明介质I、II、III,其折射率分别为H=1.00、〃2=1.43和巾3，I、II和II、III的界面相互平行.一束自然光由介质I中入射，若在两个交界面上的反射光都是线偏振光，则（1）入射角i是多大？tgi=〃2/^j.=l・43,=55.03°（2）折射率幻是多大？令在介质斤中的折射角为厂，贝U厂=0.5兀一,此厂在数値上等于介质II、

3、III界面上的入射角，rti布儒斯特定律tgr—n^/;?2料3=斤2tg厂=斤2Ctg，/险=1・005、（3分）氢原子由定态/跃迁到定态丘可发射一个光子.已知定态/的电离能为0.85eV,又知从基态使氮原子激发到定态丘所需能量为10.2eV,则在上述跃迁中氢原了所发射的光了的能量为_2.55eV.6、（3分）静止质量为叫的电子，经电势差为口2的静屯场加速后，若不考虑相对论效应，电了的德布罗意波长A=h/（2meeUl2）l/27、（3分）在电子单缝衍射实验屮，若缝宽为nm（1nm=IO®m）,电子束垂直射在单缝面上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量Apy1,

4、06XIQ-24Ns.（普朗克常量A=6.63X10'34J-s）（或6・63Xl（y24^0.53X10'24或3.32X10-24）参考解：根据Ayap、＞h,或＞h,或0p、、＞—h,或y△代,＞—h,可得上答案.8、（4分）根据量子力学理论，原子内电子的量子态由（“，/,加/,%）四个量子数表征.那么，处丁•基态的氫原子内两个电子的量子态可rti（1,0,0,1/2）和—（1,0,0,-1/2）—两组量子数表征.二、计算题(共70分)1、(10分)在双缝干涉实验中，波长=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距t/=2X104m的双缝上，屏到双缝的距离厶=

5、2m・求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹屮心的间距；(2)用一厚度为e=6.6X10'5m＞折射率为心1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1nm=1O'9m)解：(1)x=20LId2分=0.11m2分(2)覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(“一1)幺+门=厂22分设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有尸2—门=£2分所以(/?—l)e=kk=(n—)e=6.96心7零级明纹移到原第7级明纹处2分2、(10分)两个偏振片鬥、戶2叠在一起，由强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上.已知穿过Pi后的透射光强为入射光

6、强的1/2；连续穿过戸、戶2后的透射光强为入射光强的1/4.求(1)若不考虑P、P?对可透射分量的反射和吸收，入射光屮线偏振光的光矢量振动方向与尺的偏振化方向夹角&为多大？D、A的偏振化方向间的夹角a为多大？(2)若考虑每个偏振光通过偏振片之后5%的光强损失，且透射光强与入射光强Z比仍不变，此时&和a应为多大？解：设/o为自然光强MM分别为穿过B和连续穿过巴、卩2后的透射光强度.由题意知入射光强为2/0.(1)7l=70/2+/0cos26>=2/o/22分cos?&=1/2得&=45°2分由题意，厶=/1/2,又Iz=Icos2^,所以cos2q=1/2,得

7、a=45°2分(2)Zi=[/()/2+Z()cos2<9](1-5%)=2Z(>/2得*42。2分仍有』2=厶/2,同时还有/2=/iCos2a(l-5%)所以cos2

8、电了的动能