2006年大学物理光量试卷(108A)

2006年大学物理（波动光学、近代物理）期末考试试卷(108A)2006.1.13班级_________姓名_________学号___________得分__________注意：（1）试卷共三张。（2）填空题空白处若写上关键式子，可参考给分。计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤。（3）普朗克常数h=6.63×10-34J·s；电子的静止质量me=9.11×10-31㎏；基本电荷e=1.60×10-19C(4)不要将订书钉拆掉。(5)第4页是草稿纸。一、选择题（每小题3分，共8题24分）1、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1＜n2＞n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2n2e/(n11)．(B)[4n1e/(n21)]+．(C)[4n2e/(n11)]+．(D)4n2e/(n11)．选选：____________2、光栅衍射中主极大的光强I和光栅总缝数N的关系为：(A)正比于N；(B)反比于N；(C)正比于N2；(D)反比于N2.选：____________3、如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹(A)向右平移．(B)向中心收缩．(C)向外扩张．(D)静止不动．(E)向左平移．选：____________4、两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的(A)间隔变小，并向棱边方向平移．(B)间隔变大，并向远离棱边方向平移．(C)间隔不变，向棱边方向平移．(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移．选：____________5、仅用一个偏振片观察一束单色光时，发现出射光存在两明两暗现象，则这束单色光是(A)线偏振光；(B)自然光(C)自然光与线偏振光混合；(D)不确定．选：____________n1n2n3e空气单色光6、把表面洁净的紫铜块、黑铁块和铝块放入同一恒温炉膛中达到热平衡．炉中这三块金属对红光的辐出度（单色辐射本领）和吸收比（单色吸收率）之比依次用M1/a1、M2/a2和M3/a3表示，则有(A)11aM22aM33aM．(B)22aM11aM33aM．(C)33aM22aM11aM．(D)11aM=22aM=33aM．选：____________7、在均匀磁场B内放置一极薄的金属片，其红限波长为．今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m，电荷的绝对值为e)在垂直于磁场的平面内作半径为R的圆周运动，那末此照射光光子的能量是：(A)0hc．(B)0hcmeRB2)(2．(C)0hcmeRB．(D)0hceRB2．选：____________8、根据量子力学原理，氢原子中，电子绕核运动的动量矩L和电子自旋角动量的最小值为(A)0，23；(B)，23；(C)0，0；(D)2，23.选：____________二、填空题（共36分）1、（本小题3分）用波长为的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_______________．2、（本小题4分）要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的___________倍．3、（本小题4分）当一束自然光以布儒斯特角入射到两种媒质的分界面上时，就偏振状态来说反射光为____________________光，其振动方向__________于入射面．4、（本小题4分）用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为1=440nm的第3级光谱线将与波长为2=________nm的第2级光谱线重叠．5、（本小题4分）一会聚透镜，直径为3cm，焦距为20cm．照射光波长550nm．为了可以分辨，两个远处的点状物体对透镜中心的张角必须不小于_________rad．这时在透镜焦平面上两个衍射图样的中心间的距离不小于_________________m．6、（本小题2分）X射线入射到晶格常数为d的晶体中，可能发生布喇格衍射的最大波长为______________________．7、（本小题4分）测量星球表面温度的方法之一，是把星球看作绝对黑体而测定其最大单色辐出度的波长m，现测得太阳的m1=0.55m，北极星的m2=0.35m，则太阳表面温度T1与北极星表面温度T2之比T1T2=__________________________．8、（本小题4分）在光电效应实验中，测得某金属的遏止电压|Ua|与入射光频率的关系曲线如图所示，由此可知该金属的红限频率0=___________Hz；逸出功A=____________eV．9、（本小题3分）玻尔的氢原子理论的三个基本假设是：(1)______________________________________________________________________；(2)______________________________________________________________________；(3)______________________________________________________________________；10、（本小题4分）粒子在磁感应强度为B=0.025T的均匀磁场中沿半径为R=0.83cm的圆形轨道运动．则其德布罗意波长为：______________.（粒子的带电量为2e）|Ua|(V)×1014Hz)2-2510三：计算题（共40分）1、（本题8分）一束由自然光和线偏振光混合的光垂直通过一块偏振片时，透射光的强度取决于偏振片的取向，已知最大光强是最小光强的4倍，求入射光束中两种光的强度与入射光总强度的比值各为多少？2、（本题10分）将一束波长=589nm的平行钠光垂直入射在1厘米内有5000条刻痕的平面衍射光栅上，光栅的透光缝宽度a与其间距b相等，求：(1)光线垂直入射时，能看到几条谱线？是哪几级？(2)若光线以与光栅平面法线的夹角=30°的方向入射时，能看到几条谱线？是哪几级？3、（本题8分）试导出康普顿散射中波长的改变量为：)cos1(0cmh（其中：为散射光子的波长，为入射光子的波长，h为普朗克常数，0m为电子的静止质量，c为光速，为散射光与入射的夹角，质速关系为：2201cvmm）.4、（本题8分）已知粒子处于宽度为a的一维无限深方势阱中运动的波函数为axnaxnsin2)(，n=1,2,3,…试计算n=1时，在x1=a/4→x2=3a/4区间找到粒子的概率．5、（本题6分）当氢原子处于1,2ln的激发态时，则该激发态的电子总能量E约为多少？电子轨道角动量的可能取值L？电子轨道角动量的空间可能取向？电子自旋角动量的可能取值S？（氢原子基态能量为eV6.13）