大学物理第十四章习题解答和评分标准

1第十四章光学习题及解答和评分标准1．题号：50341001分值：10分在杨氏双缝干涉实验中，用波长=589.3nm的纳灯作光源，屏幕距双缝的距离d’=800nm，问：(1)当双缝间距１mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？(2)假设双缝间距10mm，两相邻明条纹中心间距又是多少？解答及评分标准：(1)d=1mm时mmddx47.0'（5分）(2)d=10mm时mmddx047.0'（5分）2．题号：50341002分值：10分洛埃镜干涉如图所示光源波长m7102.7,试求镜的右边缘到第一条明纹的距离。解答及评分标准：ddx'21（6分）mmx57105.4102.722.0302021（4分）3．题号：450342003分值：10分在双缝干涉实验中，用波长=546.1nm的单色光照射，屏幕距双缝的距离d’=300mm，测得中央明纹两恻的两个第五级明纹的间距为12.2mm,求两缝间的距离。解答及评分标准：ddx'（4分）2mmNx22.1102.122.12（4分）mmxdd134.01022.1101.54610300'393（2分）4.题号：50342004分值：10分在双缝干涉实验中，两缝间的距离0.30mm，用单色光垂直照射双缝,屏与缝之间的距离为1.20m，测得中央明纹两恻的两个第五级暗纹的间距为22.78mm,求所用光的波长。解答及评分标准：ddx'（4分）531.2978.2278.22Nx（4分）nmdxd8.6321020.130.0531.2'3（2分）5.题号：50342005分值：10分单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m，求：（1）从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为7.5mm，求单色光的波长；（2）若入射光的波长为600nm，求相邻两明纹间的距离。解答及评分标准：（1）)(141414kkddxxx；（4分）nmkkdxd5001414（3分）（2）nmddx0.3（3分）6.题号：50344011分值：10分用一束8.632nm激光垂直照射一双缝，在缝后2.0m处的墙上观察到中央明纹和第一级明纹的间隔为14cm.求(1)两缝的间距；(2)在中央明纹以上还能看到几条明纹?3解答及评分标准：(1)mxdd69100.914.0108.6320.2（5分）(2)由于2,按2计算，则3.14/'/sinxddk应取14即看到14条明纹.（5分）7.题号：50441001分值：10分一透镜的折射率nc=1.60，为使垂直入射的波长λ=500nm的光尽可能少反射，在透镜表面镀了一层折射率nf=1.38的透明薄膜，求镀膜的最小厚度t。解答及评分标准：反射干涉相消得：22tnf（6分）fnt4（2分）mnm81006.938.14500(2分)8.题号：50441001分值：10分一透镜的折射率nc=1.60，为使垂直入射的波长λ=500nm的光尽可能少反射，在透镜表面镀了一层折射率nf=1.38的透明薄膜，求镀膜的最小厚度t。解答及评分标准：反射干涉相消得：22tnf（6分）fnt4（2分）4mnm81006.938.14500(2分)9.题号：50441002分值：10分用钠灯（nm3.589）观察牛顿环，看到第k条暗环的半径为mm4r，第5k条暗环半径mm6r，求所用平凸透镜的曲率半径R。解答及评分标准：由牛顿环暗环公式r=kR（3分）据题意有r=mmkR4；r=mmRk65）（（3分）所以：k=4，代入上式，可得：R=6.79m（4分）10.题号：50442003分值：10分一块厚μm2.1的折射率为50.1的透明膜片。设以波长介于nm700~400的可见光．垂直入射，求反射光中哪些波长的光最强?解答及评分标准：由反射干涉相长公式有)3,2,1(22kkne（3分）得nmkkkne1272001212005.14124（3分）nmknmk554,7;655,6（2分）nmknmk424,9;480,8（2分）11.题号：504420045分值：10分白光垂直照射到空气中一厚度为nmh380的肥皂膜上，肥皂膜的折射率为n=1.33，在可见光范围内（400nm-760nm），哪些波长的光在反射中增强？解答及评分标准：反射光干涉相长条件knh22（4分）212nhk212knhnmnm76040032k（4分）则k=2时，nm9.673k=3时，nm3.404（2分）12.题号：50442005分值：10分两块长度10cm的平玻璃片，一端互相接触，另一端用厚度为0.004mm的纸片隔开，形成空气劈形膜．以波长为500nm的平行光垂直照射，观察反射光的等厚干涉条纹，在全部10cm的长度内呈现多少条明纹？(1nm=10-9m)解答及评分标准：设空气膜最大厚度为e，)3,2,1(22kke（4分）5.1622ek（4分）∴明纹数为16．（2分）13.题号：50443006分值：10分当牛顿环干涉仪中透镜与玻璃之间充以某种介质时，第十条明纹的直径由0.0140m变6为0.0127。求液体的折射率。解答及评分标准：Rkrdkk)21(22（4分）充液体后nRkrdknkn)21(22（4分）22.127.140.1222nddknk（2分）