20031大学物理期末考卷(光量题144A)

大学物理期末考题(A)2003年1月10日得分__________班级_________姓名_________学号___________序号____________注意：（1）共三张试卷。（2）填空题★空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要排出必要的方程，解题的关键步骤，这都是得分和扣分的依据。（3）不要将订书钉拆掉。(4)第4、5页是草稿纸。一、选择题1、在宽度a=0.05mm的狭缝后置一焦距f为0.8m的透镜，有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x=1.6cm的P处恰为暗条纹，则该光的波长约为(a)450nm(b)500nm(c)550nm(d)600nm选_____________2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为(a)9/16(b)3/4(c)1/1(d)4/3(e)16/9选_____________3、用频率为的单色光照射某金属时，逸出光电子的动能为kE，若改用频率为2的单色光照射该金属时，则逸出光电子的动能为（a）kE2(b)kEh(c)kEh(d)kEh2选_____________4、根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一和第三轨道运动时的速度大小之比31/vv为（a）1/3(b)1/9(c)3(d)9选_____________5、氢原子光谱中巴耳末系的最短与最长波长之比为：（a）92(b)94(c)95(d)97选____________6、证实电子存在自旋角动量的实验是（a）戴维孙-革末实验（b）施特恩-格拉赫实验（c）塞曼效应（d）康普顿散射实验选_____________二、填空题1、请在右边空白处画出由单色自然光产生圆偏振光的光路图，图中应指明所采用光学元件的名称及元件间的相互关系：2、将波长nm540的平行光照射在多缝上，衍射光强分布如题上图所示。（1）可推断多缝的缝数N=_____________，缝宽a=_________，缝间不通光部分的宽度b=_____________；（2）若将奇数缝涂没，在题下图中画出光强的大致分布。3、可用光电效应测定普朗克常数。如先后分别将波长1和2做光电效应实验，相应测得其遏止电势差为1U和2U，则可算得普朗克常数h=__________________。4、如图所示，考虑一波长为的X光和静止电子（电子的静止质量为0m）发生碰撞，碰撞后光子的波长为'，电子动量为p，写出此过程中满足的能量守恒定律的方程：__________________________________；动量守恒定律的方程：_______________________________________________；可计算得方向上散射光子的波长'和入射光子波长的关系：_____________________________。5、玻尔氢原子理论找到了基态氢原子能量1E与里德伯常量R的关系。这关系是______________________________。6、玻尔氢原子理论中电子轨道角动量的最小值为_______________________；量子力学中氢原子电子轨道角动量的最小值为_______________________。7、电子显微镜中电磁透镜的孔径为d，电磁透镜到物体的距离为D，若电子的加速电压为U，那么（电子的静止质量为0m，在非相对论条件下）加速后的电子波长为___________，该电子显微镜能分辨两物点的最小距离为________________。8、氢原子的定态可用四个量子数来表示，四个量子数的名称分别为________________、________________、______________________和sm电子自旋磁量子数。电子自旋磁量子数sm可取_____(几)个值，它确定了电子自旋角动量S=__________,沿某一方向上的投影zS=__________。三、计算题1、如图所示，波长为的单色光照在间距为d的双缝上，双缝到光屏的间距为D。现用厚度相同为h、折射率分别为1n和2n的薄膜片，分别覆盖在上下两条缝上，求各级明暗条纹的位置。2、波长400nm到750nm的白光垂直照射到某光栅上，在离光栅0.50m处的光屏上测得第一级彩带离中央明条纹中心最近的距离为4.0cm，（1）求第一级彩带的宽度；（2）求第三级的哪些波长的光与第二级光谱的光相重合。3、采用光源波长为的迈克耳孙干涉仪，先将如图所示的干涉仪中镜面1M和2M调整到严格垂直，然后在干涉仪的一臂上放一折射率为n的光楔，此时观察到迈克耳孙干涉仪视场中出现间距为l的等厚干涉条纹，试计算这光楔的楔角为多少？4、某黑体的表面温度为6000K，此时辐射的峰值波长m=483nm，(1)则当m增加5nm时，该黑体的表面温度变为多少？（2）求当m增加5nm时，辐出度的变化E与原辐出度E之比。5、（1）质量为m的粒子处在宽度为L的一维无限深势阱中，它的解为x=LxnAsin，试应用薛定谔方程，求该粒子在这势阱中的能量表达式。（2）当该粒子在势阱中处在基态时，试求发现粒子处在x=4L到x=2L之间的几率P。期中考缺考补考题班级_________姓名_________学号___________序号____________期中考缺考补考者做期末考题中的一、3、8及二、4一、填空：1、开始观测时（t=0），某平面简谐波的波形如图所示，波速u=64米/秒，沿x正方向传播。由图可知：此波的波长=__________，振幅A=_________，周期T=___________，振源O点的振动式为0y_________________，此波的波动式为y=________________________。7px米P处质点的速度方向_______，加速度方向_________；此时势能密度最大的位置在x=___________处。画出t=0.1秒时的波形。二、计算题：1、在无限长直导线附近有一位置固定的直角梯形线圈，两者处于同一平面内尺寸如图所示。（1）求线圈与长直导线间的互感系数；（2）当长直导线内通以ateII0的电流时（0a），求在线圈内的感应电动势；（3）某时刻长直导线内的电流衰减为1I时，线圈内的感应电流为2I，求1I的磁场对线圈电流的作用力。