2007年大学物理光量试卷(144A)

物理144A卷第1页共6页注意：（1）填空题空白处写上关键式子，可参考给分；计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤；（2）不要将订书钉拆掉；（3）第四张是草稿纸；（4）相关常量：普朗克常量sJ10626.634h，电子电量C10602.119eq，电子静质量kg10109.931em，维恩常量Km10897.23b，斯特藩常量-4-28KmW10670.5一、单项选择题（每小题4分，共24分）1、一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I＝I0/8．已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是(A)30°(B)45°(C)60°(D)90°选择：__________2、在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了(A)dn)1(2(B)nd2(C)2/)1(2dn(D)dn)1(选择：__________3、ABCD为一块方解石的一个截面，光轴方向在纸面内且与AB成一锐角，如图所示．一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射．在方解石内折射光分解为o光和e光，o光和e光的(A)传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直(B)传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直(C)传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直(D)传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直选择：__________上海交通大学试卷（物理144A卷）（2006至2007学年第1学期）班级号________________学号______________姓名课程名称大学物理成绩DACB光轴物理144A卷第2页共6页x(A)(B)(C)(D)xxx4、用频率为1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为1E；用频率为2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为2E．如果21EE，那么(A)1一定大于2．(B)1一定小于2．(C)1一定等于2．(D)1可能大于也可能小于2．选择：__________5、静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时该粒子物质波的波长与速度v为：(A)v(B)v/1(C)2211cv(D)22vc选择：__________6、设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所示，那么其中粒子动量不确定度最小的波函数是哪个图？选择：__________题号一二三1三2三3三4得分批阅人(流水阅卷教师签名处)我承诺，我将严格遵守考试纪律。承诺人：物理144A卷第3页共6页二、填空题（共34分）1、（本小题4分）用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是：(1)___________________________________________________________________；(2)___________________________________________________________________．2、（本小题4分）在牛顿环实验（如图所示）中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第3级明条纹所占的面积与第8级明条纹所占的面积之比约为_______________________________________3、（本小题4分）用波长为的单色平行光垂直照射折射率为n2的劈形膜(如图所示)，其中各部分折射率的关系是n1＜n2＜n3．观察反射光的干涉条纹，则第5级暗条纹中心所对应的厚度e＝____________________．4、（本小题4分）方解石是双折射晶体(oevv)，有一束平行光垂直入射到该晶体（晶体光轴方向如图中点划线所示），根据惠更斯原理在图上分别画出o光和e光的光路及光矢量的振动方向．5、（本小题4分）孔径相同的微波望远镜和光学望远镜相比较，前者的分辨本领较后者小的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.6、（本小题4分）光子能量为MeV050.0的X射线，入射到某种物质上而发生康普顿散射．若反冲电子的动能为MeV026.0，则散射光的波长为_____________________________.n1n2n3光轴物理144A卷第4页共6页7、（本小题6分）如图所示为在K30001T黑体辐射的能谱曲线，图中所示阴影面积的物理意义为：___________________________________________________________________________。试在图中画出K35002T时的能谱曲线。该曲线的特点是：它的峰值波长m2=___________；整个曲线与轴所包围的面积约为原来的________________倍.8、（本小题4分）按照量子力学计算：（1）若氢原子中处于主量子数3n能级的电子，轨道角动量可能取的值分别为______________________________________．（2）若氢原子中电子的轨道角动量为12，则其在外磁场方向的投影可能取的值分别为__________________________________________．三、计算题（共42分）1、（本题10分）曲率半径为R的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层，如图所示．波长为的平行单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环．设平凸透镜与平板玻璃在中心O点恰好接触．(1)求第k极明环所对应的空气薄膜的厚度ke；(2)第k级明环的半径kr(注：R远大于空气膜厚度).ROO1m1d1T1MM物理144A卷第5页共6页2、（本题10分）一平面透射式多缝光栅，当用波长nm6001(m10nm19)的单色平行光垂直入射时，在衍射角30的方向上可以看到第2级主极大，并且在该处恰能分辨波长差nm1053的两条谱线．当用波长nm4002的单色平行光垂直入射时，在衍射角30的方向上却看不到本应出现的第3级主极大．求光栅常数d和光栅总缝数N，并求可能的缝宽a．（光栅的色分辨本领kNR，k为主极大的级数）3、（本题12分）根据玻尔的轨道角动量量子化假设（1）计算氢原子中电子在量子数为n的轨道上作圆周运动的频率；（2）计算当该电子跃迁到(n-1)的轨道上时所发出的光子的频率；（3）证明当n很大时，上述（1）和（2）结果近似相等．物理144A卷第6页共6页4、（本题10分）已知一维无限深势阱中粒子的定态波函数为LxnLΨnπsin2，其中L为阱宽.试求：（1）试求粒子处于2n的定态时，粒子出现概率密度最大和最小值的空间位置坐标；（2）当粒子处于第二激发态时出现在0x到4Lx之间的概率；（3）设粒子质量为m，求粒子处于5n能态时的能量。