習題冊波動與光學

1、(C) 點處質元的振動動能在減小. (D) 各點的波的能量密度都不隨時間變化.,處質元動能增大 質元向平衡位置運動 波沿 軸負方向傳播,,由(B)選項, 處質元向平衡位置運動 能量密度,,2. 在相同的時間內, 一束波長為 的單色光在空氣中和在玻璃中[ ]

2、 (A) 傳播的路程相等, 走過的光程相等. (B) 傳播的路程相等, 走過的光程不相等. (C) 傳播的路程不相等, 走過的光程相等. (D) 傳播的路程不相等, 走過的光程不相等.,光程 是將光在相同時間內在介質中傳播的距離折算到在真空中傳播的距離.,3. 在雙縫干涉實驗中, 若單色光源 到兩縫 、 的距離相等, 則觀察屏上中央明紋位于

3、圖中 處. 現(xiàn)將光源 向下移動到 的位置, 則[ ],(A) 中央明紋向下移動, 且條紋間距不變. (B) 中央明紋向上移動, 且條紋間距不變. (C) 中央明紋向下移動, 且條紋間距增大. (D) 中央明紋向上移動, 且條紋間距增大.,中央明紋的兩條光路的光程相同, , 中央明紋向上移動 條紋在屏上的間距,4

4、. 如圖所示, 用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上. 當平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠離平面鏡時, 可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋[ ] (A) 向右平移 (B) 向中心收縮 (C) 向外擴張 (D) 靜止不動 (E) 向左平移,同一級明環(huán)出現(xiàn)在厚度相同的地方,5. 在邁克耳孫干涉儀的一條光路中放入一折射率為 、厚度為

5、 的透明薄片, 放入后, 這條光路的光程改變了 [ ] (A) . (B) . (C) . (D) .,在邁克耳孫干涉儀中, 將透明薄片插入其中一個臂中, 光路在玻璃管中往返各一次, 光程變化 (即光程差),6. 在雙縫衍射實驗中, 若保持雙縫 和 的中心之間的距離 不變, 而把兩條縫的寬度 略微加寬, 則 [

6、 ] (A) 單縫衍射的中央主極大變寬, 其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少. (B) 單縫衍射的中央主極大變寬, 其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多. (C)單縫衍射的中央主極大變寬, 其中所包含的干涉條紋數(shù)目不變.,(D) 單縫衍射的中央主極大變窄, 其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少. (E) 單縫衍射的中央主極大變窄, 其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多.,對單縫衍射

7、 中央明紋的寬度 (1級暗紋的間距),主極大的強度受到單縫衍射條紋的調制而產生缺級,7. 一束光強為 的自然光垂直穿過兩個偏振片, 且此兩偏振片的偏振化方向成角, 則穿過兩個偏振片后的光強 為[ ] (A) . (B) . (C) .

8、 (D) .,,8. 自然光以 的入射角照射到某兩介質交界面時, 反射光為完全線偏振光, 則知折射光為[ ] (A) 完全線偏振光且折射角是 . (B) 部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為 的介質時, 折射角是 . (C) 部分偏振光, 但須知兩種介質的折射率才能確定折射角. (

9、D) 部分偏振光且折射角是 .,反射光線與折射光線正交 折射光線是部分偏振光 選項B只是其中一個特例.,二. 1. 沿弦線傳播的入射波在 處( 點)發(fā)生反射, 反射點為固定端, 設波在傳播和反射過程中振幅不變, 且反射波的表達式為 , 則入射波的表達式是,反射波

10、 為反射波在坐標原點處的相位.,設入射波 為反射波在坐標原點處的相位. (1) 的距離為 (2) ( 超前 ) (3) 波程差與相位差的關系,(4) 存在半波損失,2. 一靜止的報警器的頻率為 , 有一汽車以 的

11、時速駛向和背離報警器時, 坐在汽車里的人聽到報警聲的頻率分別是 和 . (設空氣中聲速為 ),多普勒效應 : 觀察者觀察到的頻率; : 波源或介質的波動頻率; : 波的傳播速度; : 觀察者運動的速度; : 波源運動的速度.,(1) 恒取值

12、; (2) 觀察者與波源相向運動時, 取正值; (3) 觀察者與波源相背運動時, 取負值. 波源: 報警器, 頻率 , 速度 觀察者: 人, 速度,靠近 遠離,3. 如圖所示在單縫夫瑯禾費衍射中, 波長為 的單色光垂直入射在單縫上. 若對應于會聚在 點的衍射光線在縫寬

13、 處的波陣面恰好分成 3 個半波帶, 圖中 , 則光線 1 和 2 在 點的相位差為 .,相鄰兩個半波帶處于相同位置的光線的相位差為 .,4. 用波長為 的單色平行紅光垂直照射在光柵常數(shù) ( ) 的光柵上, 用焦距 的透鏡將光聚在屏上,測得第一級譜線與透鏡主焦點的距離

14、 . 則可知該入射光的紅光波長 . ( ),注意: 此處不能用,5. 一平面簡諧波在 時的波形, 波的振幅為 , 周期為 , 則圖中 點處質點的振動方程為 .,,,,,,,,,6. 光的干涉和衍射反映了光的 性質. 光的偏振現(xiàn)象說明光波的 波.

15、 波動, 橫,7. 如圖所示, 假設有兩個同相的相干點光源 和 , 發(fā)出波長為的光. 是它們連線的中垂線上的一點. 若在 和 之間插入厚度為 、折射率為 的薄玻璃片,則兩光源發(fā)出的光在 點的相位差 . 若已知 , , 點恰為第4 級明紋中心, 則