《2022年大学物理第十二章课后答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年大学物理第十二章课后答案.docx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载习题十二12-1 某单色光从空气射入水中,其频率、波速、波长是否变化 .怎样变化 . 空解: 不变,为波源的振动频率；nn 变小；u n 变小12-2 在杨氏双缝试验中,作如下调剂时,屏幕上的干涉条纹将如何变化 .试说明理由1 使两缝之间的距离变小；2 保持双缝间距不变,使双缝与屏幕间的距离变小；3 整个装置的结构不变,全部浸入水中；4 光源作平行于S ,S 联线方向上下微小移动；5 用一块透亮的薄云母片盖住下面的一条缝Dx解: 由 d 知, 1 条纹变疏； 2 条纹变密； 3 条纹变密； 4 零级明纹在屏幕上作相反方向的
2、上下移动；5 零级明纹向下移动12-3 什么是光程 . 在不同的匀称媒质中,如单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相2同.其所需时间是否相同.在光程差与位相差的关系式中, 光波的波长要用真空中波长 , 为什么 . 解:nr 不同媒质如光程相等,就其几何路程定不相同；其所需时间相同,为tC由于中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程；12-4 如题 12-4 图所示,A , B 两块平板玻璃构成空气劈尖,分析在以下情形中劈尖干涉条纹将如何变化. 1 A 沿垂直于 B 的方向向上平移见图a ；2 A 绕棱边逆时针转动见图b 题 12-4 图解: 1由2 ,ekk2知,各级条纹向棱边方向
3、移动,条纹间距不变；2 各级条纹向棱边方向移动,且条纹变密12-5 用劈尖干涉来检测工件表面的平整度,当波长为 的单色光垂直入射时 , 观看到的干涉条纹如题 12-5 图所示,每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切试说明工件缺陷是凸仍是凹 .并估算该缺陷的程度解: 工件缺陷是凹的故各级等厚线 在缺陷邻近的 向棱边方向弯曲 按题意, 每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切,说明弯曲部分相当于条纹向棱边移动了一条,名师归纳总结 故相应的空气隙厚度差为e2,这也是工件缺陷的程度第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优
4、秀学习资料 欢迎下载题 12-5 图 题 12-6 图12-6 如题 12-6 图,牛顿环的平凸透镜可以上下移动,如以单色光垂直照耀,观察条纹向中 心收缩,问透镜是向上仍是向下移动 . 解: 条纹向中心收缩,透镜应向上移动因相应条纹的膜厚e 位置向中心移动12-7 在杨氏双缝试验中,双缝间距 1 如其次级明条纹离屏中心的距离为d =0.20mm,缝屏间距 D 1.0m,试求：6.0mm,运算此单色光的波长；2 相邻两明条纹间的距离解: 1由x明Dk知,6 .011032,ommd0 .2xD d0 .6103mm6000A11032 06.10330.212-8 在双缝装置中,用一很薄的云母片
5、n=1.58 掩盖其中的一条缝,结果使屏幕上的第七o级明条纹恰好移到屏幕中心原零级明纹的位置如入射光的波长为 5500 A ,求此云母片的厚度解: 设云母片厚度为 e ,就由云母片引起的光程差为ne e n 1 e按题意 7107 7 5500 10 6e 6 6. 10n 1 1 . 58 1 m 6 6. m12-9 洛埃镜干涉装置如题 12-9 图所示,镜长 30cm,狭缝光源 S 在离镜左边 20cm的平面内,与镜面的垂直距离为 2.0mm,光源波长 7.2 10-7m,试求位于镜右边缘的屏幕上第一条明条纹到镜边缘的距离题 12-9 图解: 镜面反射光有半波缺失,且反射光可视为虚光源到
6、达屏幕上距镜边缘为 x 处的光程差为S 发出 所以由 S 与 S 发出的两光束r2r12dx2D第一明纹处,对应名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - xD72.2105504优秀学习资料欢迎下载5.102mm2d0 .412-10 一平面单色光波垂直照耀在厚度匀称的薄油膜上,油膜掩盖在玻璃板上油的折射率为 1.30 ,玻璃的折射率为1.50 ,如单色光的波长可由光源连续可调,可观看到5000 o A 与7000 o A 这两个波长的单色光在反射中消逝试求油膜层的厚度解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为2 ne,由反射相
7、消条件有2ne2k1 2 kk1k0,1,22当15000o A 时,有2 nek 111k1125002当27000o A 时,有2nek212k2235002因21,所以k2k 1; 又由于1与2之间不存在3 满意2 nek313式2即不存在k2k3k 1的情形,所以k 、1k应为连续整数,即k2k 11由、式可得：得k 1k22110007k217k 1511k 13521k 2k 1可由式求得油膜的厚度为ek 1125006731o A1.33 ,试2 n12-11 白光垂直照耀到空气中一厚度为3800 o A 的肥皂膜上, 设肥皂膜的折射率为问该膜的正面出现什么颜色.背面出现什么颜色
8、. 解: 由反射干涉相长公式有2ne2kk2,1,得4ne41 .333800202262k12k12k1k2, 26739o A 红色 k3 , 34043o A 紫色 所以肥皂膜正面出现紫红色名师归纳总结 由透射干涉相长公式2 nekk,12 ,第 3 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载2 ne 10108所以2时, =5054o A 绿色 kk当k故背面出现绿色12-12 在折射率n =1.52 的镜头表面涂有一层折射率n =1.38 的 Mg F 增透膜,假如此膜适即o 用于波长 =5500 A 的光,问膜的
9、厚度应取何值 . 解: 设光垂直入射增透膜,欲透射增强,就膜上、下两表面反射光应满意干涉相消条件,2n2ek1k01, 2,2ek21k4n22n22n 2令k0,得膜的最薄厚度为5500k5500 1993k996o A21. 3841.38996o A 当k为其他整数倍时,也都满意要求12-13 如题 12-13 图,波长为6800o A 的平行光垂直照耀到L 0.12m 长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接触,另一边被直径 1 两玻璃片间的夹角 . d =0.048mm的细钢丝隔开求：2 相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少 . 3 相邻两暗条纹的间距是多少 . 4 在这 0.12 m 内
10、出现多少条明条纹 . 题 12-13 图名师归纳总结 解: 1由图知,L sind,即Ld第 4 页,共 6 页故d0.0. 04834 .0104 弧度 L12102 相邻两明条纹空气膜厚度差为e23 .4107m3 相邻两暗纹间距l268001010850106m.085mm240.1044NL141条l12-14 用5000o A 的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面,从反射光中观看,劈尖的棱边是暗纹如劈尖上面媒质的折射率n 大于薄膜的折射率n n =1.5 求：1 膜下面媒质的折射率n 与 n 的大小关系；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习
11、资料 欢迎下载2 第 10 条暗纹处薄膜的厚度；3 使膜的下表面对下平移一微小距离e,干涉条纹有什么变化.如e=2.0 2m,原先的0第 10 条暗纹处将被哪级暗纹占据. ,膜厚e2k1 解: 1n2n由于劈尖的棱边是暗纹,对应光程差2ne2处,有k0,只能是下面媒质的反射光有半波缺失2 才合题意；2e9n9950001 . 5103mm22 n21 5. 因10个条纹只有9个条纹间距 3 膜的下表面对下平移,各级条纹向棱边方向移动如 e 2 . 0 m,原先第10条暗纹处3 3现对应的膜厚为 e 1 5. 10 2 0. 10 mm3e 3 . 5 10 2 1 5.N 4 21n 5 .
12、0 102现被第 21级暗纹占据o o12-15 1 如用波长不同的光观看牛顿环,16000 A ,2 4500 A ,观看到用 1时的第 k个暗环与用 2 时的第 k+1 个暗环重合,已知透镜的曲率半径是 190cm求用 1 时第 k 个暗环的半径名师归纳总结 2 又如在牛顿环中用波长为5000o A 的第 5 个明环与用波长为2 的第 6 个明环重合,求未第 5 页,共 6 页知波长2 解: 1由牛顿环暗环公式rkkR据题意有rkR1k1R2k212,代入上式得rR1212190102600010104500101060001010450010101. 85103m2 用15000A照耀,
13、k 15级明环与2 的k26级明环重合,就有r2k 11 R12k21 R22222 k11125150004091o A2 k2126112-16 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体时,第十个亮环的直径由d 1.40 10-2m变为d 1.27 10-2m,求液体的折射率- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载解: 由牛顿环明环公式名师归纳总结 r空D12 k1 R第 6 页,共 6 页22r液D22k21 R2n两式相除得D1n,即n2 D 11 . 96.122D2D2 21 . 6112-17 利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长当M 移动距离为0.322mm干涉条纹移动数为1024 条,求所用单色光的波长解: 由dN2得2d20.322103N1024o76 . 289 10 m 6289 A12-18 把折射率为n =1.632 的玻璃片放入迈克耳逊干涉仪的一条光路中,观看到有 150 条干涉条纹向一方移过如所用单色光的波长为=5000o A ,求此玻璃片的厚度解: 设插入玻璃片厚度为d ,就相应光程差变化为2n1 dNd2 N1 150500010105.9105m5 9.102mmn2 1 .6321 - - - - - - -