大 学 物 理 习 题 册

P1的电场强度大小为E1= ；在球体内距球心为r处的一点P2的电场强度大小为E2= 。

3、有一半径为a，流有稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图所示方向臵于均匀外磁场B中，则该载流导线所受安培力的大小为 ,方向 。

4、如图所示，一长为L的金属棒OA在均匀磁场B中绕其一端以均匀角速度ω旋转，则金属棒中产生的感应电动势大小为 ，其方向由 指向 。

四、计算题

、两很长的共轴圆柱面的半径分别为R1?0.03m和R2?0.1m，带有等量异号电荷，它们之间的电势差为900V。试求：

1）圆柱面单位长度上的带电量?；

2）两圆柱面之间的电场强度的大小E。

2、处于如图所示，长直导线通以电流I=5A，在其右方放一长方形线圈，线圈

长b=0.60m，宽a=0.10m，线圈以速度v=30m/s垂直于直线平移远离，求r=0.05m时线圈中的感应电动势的大小和方向。

光的干涉

院别 班级 姓名 学号 一、选择题

[ ] 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 n1n3，?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位相差为 A、2?n2e(n B、4?n1e?? 1?1)(n2?1)C、

4?n2e(n?? D、4?n2e1?1)(n

1?1)[ ] 2、在双缝干涉实验中，屏幕 E上的P点处是明

条纹。若将缝 S2 盖住，并在 S1S2 连线的垂直平分面处放一反射镜 M，如图所示，则此时 A、P点处仍为明条纹

B、P点处为暗条纹

C、不能确定 P点处是明条纹还是暗条纹

D、无干涉条纹

[ ] 3、如图所示，用波长为?的单色光照射双缝干涉实验装臵，若将一折

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射率为 n、劈角为?的透明劈尖 b插入光线 2 中，则当劈尖 b缓慢地向上移动时（只遮住S2），屏 C上的干涉条纹 A、间隔变大,向下移动 B、间隔变小,向上移动 C、间隔不变,向下移动 D、间隔不变,向上移动

[ ] 4、如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装臵上。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

[ ] 5、如图所示，两个直径有微小差别的彼此平

行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的 A、数目减少,间距变大 B、数目不变,间距变小 C、数目增加,间距变小 D、数目减少,间距不变

[ ] 6、在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一片折射率为n的透明介质

薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长?，则薄膜的厚度是

A、?/2 B、 ?/(2n) C、?/n D、?/2(n-1) [ ] 7、在折射率n3=1.60的玻璃片表面镀一层折射率

n2=1.38的MgF2 薄膜作为增透膜。为了使波长为

?0= 5000A的光，从折射率n1 =1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少，薄膜的最小厚度

emin 应是

00 A、 2500 A B、 1812 A

00 C、 1250 A D、 906 A [ ] 8、若把牛顿环装臵(都是用折射率为1.52 的玻璃制成的)由空气搬入折

射率为1.33 的水中，则干涉条纹

A、中心暗斑变成亮斑 B、变疏

C、变密 D、间距不变 二、判断题

[ ] 1、对于牛顿环，空气层厚度变化时，干涉场中各个位臵附近的条纹间

距不变。

[ ] 2、对于等倾干涉条纹，薄膜厚度增加时，条纹向外扩展。 [ ] 3、牛顿环特点是级次高的条纹半径小，级次低的条纹半径大。

[ ] 4、将一束光波的振幅分成若干部分，形成若干束相干光波称为分波面

干涉。

[ ] 5、两列光波或多列光波在空间相遇时，在交叠区内每一点的振动是各

列光波单独存在时振动的矢量和。

[ ] 6、牛顿环的特点之一是干涉场中心附近条纹密集，越往外条纹越稀疏。 [ ] 7、对于等倾干涉条纹，薄膜变薄时，条纹间距变小。

[ ] 8、等倾干涉条纹特点是级次高的条纹半径小，级次低的条纹半径大。 三、填空题

1、单色平行光垂直入射到双缝上。观察屏上 P点到两缝的距离分别为 r1 和r2。设双缝和屏之间充满折射率为 n的媒质，则 P点处二相干光线的光程差为 。

2、如图所示，假设有两个同相的相干点光源 S1 和 S2，发出波长为?的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1 与 A之间插入厚度为 e、折射率为 n的薄玻璃片，则两光源发出的0光在A点的位相差??= 。若已知?= 5000A，0n=1.5，A点恰为第四级明纹中心，则 e= A。

3、如图所示，波长为?的平行单色光垂直照射到两个劈尖上，两劈尖角分别为?1 和?2，折射率分别为 n1 和n2，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则?1、?2、

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大 学 物 理 习 题 册

n1 和n2之间的关系是 。

4、一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上。透镜刚好与玻璃板接触。波长分别为?1=600nm和?2=500nm的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环。从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为 nm。

5、光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 I0。 四、计算题

1、在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片（折射率 n1=1.4）覆盖缝 S1，用同样厚度的玻璃片（但折射率 n2=1.7）覆盖缝 S2，将使屏上原来未放玻璃时的中央明纹

0所在处 O变为第五级明纹。设单色光波长?= 4800A，求

（1）玻璃片的厚度h（可认为光线垂直穿过玻璃片）。

（2）如双缝与屏间的距离 D＝120cm，双缝间距d＝0.50 mm，则新的零级明纹O?的坐标 x＝？

2、在双缝干涉实验中，波长?＝550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距d＝2×10-4 m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m。求： (1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距； (2)用一厚度为 e＝6.6×10-6 m、折射率为 n＝1.58 的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1nm=10-9m)

3、两块折射率为 1.60的标准平面玻璃之间形成一个劈尖。用波长? =600 nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如我们要求在劈尖内充满 n1=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小?L=0.5 mm，那么劈尖角?应是多少？

光 的 衍 射

院别 班级 姓名 学号 一、选择题

[ ] 1、一束波长为?的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装臵如图，

在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位臵，则ΒC的长度为：

A、?、?2 C、3?2 D、2?

[ ] 2、单缝夫琅和费衍射实验中，波长为?的

单色光垂直入射在宽度为a?4?的单缝上，对应于衍射角为300的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为：

A 、2个 B、 4个 C、 6个 D 、8个

[ ] 3、根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S

的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的：

A、振动振幅之和 B、光强之和

C、振动振幅之和的平方 D、振动的相干叠加

[ ] 4、在如图所示的单缝夫琅和费衍射装臵中，设中央明纹的衍射角范围

很小。若使单缝宽度a变为原来的3/2 ，同时使入射的单色光的波长?变为原来的

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大 学 物 理 习 题 册

3/4，则屏幕C上单缝衍射条纹中央明纹的宽度?x 将变为原来的：

A、 3/4倍 B、2/3倍 C、 9/8倍 D、1/2倍 E、 2倍

[ ] 5、在如图所示的单缝夫琅和费衍射装臵中，

将单缝宽度a稍稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将

A、变窄，同时向上移 B、变窄，同时向下移 C、变窄，不移动

D、变宽，同时向上移 E、变宽，不移动

[ ] 6、某元素的特征光谱中含有波长分别为?1=450nm和?2=750nm

(1nm=10-9m)的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处?2的谱线的级数将是

A、2,3,4,5……… B、2,5,8,11…… C、2,4,6,8……… D、3,6, 9,12…… [ ] 7、设星光的有效波长为5500A0，用一台物镜直径为1.20m的望远镜观

察双星时，能分辨的双星的最小角间隔??是 A、3.2?10?3rad B、5.4?10?5rad C、1.8?10?5rad D、5.6?10?7rad

[ ] 8、孔径相同的微波望远镜和光学望远镜相比较，前者的分辨本领较小

的原因是

A、星体发出的微波能量比可见光能量小 B、微波更易被大气所吸收 C、大气对微波的折射率较小 D、微波波长比可见光波长大

[ ] 9、X射线射到晶体上，对于间隔为d的平行点阵平面，能产生衍射主

极大的最大波长为

A、d/4 B、d/2 C、d D、2d

二、判断题

[ ] 1、在光栅衍射中，光栅的狭缝数目越多，明纹就越亮，条纹的宽度将

越宽。

[ ] 2、为提高光学仪器的分辨本领，可采取减小入射光的波长的方法。 [ ] 3、在圆孔衍射中，圆孔越大，衍射现象越显著。

[ ] 4、菲涅耳衍射是光源和接收屏距离衍射屏都为远。 [ ] 5、光的衍射遵循光波的叠加原理。

[ ] 6、在单缝夫琅禾费衍射中，如果将单缝宽度逐渐加宽，则屏上左右两

侧的明（暗）条纹向中央靠拢，图样被压缩。

[ ] 7、在观察单缝夫琅禾费衍射时，如果单缝垂直于它后面的透镜的光轴

向下移动，衍射图样将不发生变化。

[ ] 8、在观察单缝夫琅禾费衍射时，如果将光源S垂直于光轴向下移动，

衍射图样将整体向上移动。

[ ] 9、当障碍物的大小与入射波的波长相比拟时，才可观察到明显的衍射

现象。

三、填空题

1、在单缝夫琅和费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那么光线1与3在屏幕上P点相遇时的位相差为 ，P点应为 点（填“亮”或“暗” ）。

2、若光栅的光栅常数d、缝宽a和入射光波长?都保持不变，而使其缝数N增加，则光栅光谱的同级光谱线将变得 。

3、在单缝夫琅禾费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射光波长的 2倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角θ＝_____。

4、一束平行单色光垂直入射在光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为 。

5、汽车两盏前灯相距L，与观察者相距S = 10 km，夜间人眼瞳孔直径d = 5.0 mm，人眼敏感波长为550 nm (1nm = 10-9 m)，若只考虑人眼的圆孔衍射，则人眼可分辨出汽车两前灯的最小间距L = ____________m。 四、计算题

1、（1）在单缝夫琅和费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长?1?4000A0和

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