1、P220:2两个质点各自做简谐振动,它们的振幅相同,周期相同.第一个质点的振动方程为 .当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处,则第二个质点的振动方程为( ),一 选择题,2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,解: 用旋转矢量法,P220 :4弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动时,弹性力在半个周期内所做的功为( ),解:,2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,P221:9两相干波源 和 相距 ( 为波长), 的相位比 的相位超前 ,在 的连线上, 外侧各点(例如P点)两简谐波引起的两简谐振动的相位差是( ),2013
2、级专升本练习题解答,解:,2013级专升本练习题解答,P221:10 和 是两个波长为 的相干波源,相距 , 的相位比 超前 .若两波单独传播时,在过 和 的直线上各点的强度相同,不随距离变化,且两波的强度都是, ,则在 连线上, 外侧和 外侧各点合成波的强度分别为( ),解: 波的强度为,2013级专升本练习题解答,在介质中各点的 均相同,在 外侧,P185:6.2.6 一个质点做简谐振动,其振幅为A,在起始时刻质点的位移为-A/2,且向x轴正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图应为 ( ),2013级专升本练习题解答,解: 由题意,2013级专升本练习题解答,P185:6.2.7 有两个沿
3、X轴做简谐振动的质点,其频率、振幅都相同,当第一个质点自平衡位置向负方向运动时,第二个质点在x=-A/2处(A为振幅)也向负方向运动,则两者的相差 为( ),解: 由题意作出旋转矢量图,可得,2013级专升本练习题解答,P216: 7.2.2 已知一列沿X轴正方向传播的平面简谐波,波速为v=400m.s-1,频率 ,t=0时刻曲线如图所示,则平面简谐波表达式为 ( ),2013级专升本练习题解答,由上题可知,O点的初相为,波方程为,所以O点的振动方程为,解:,2013级专升本练习题解答,P618: 17.2.6 在折射率为n3=1.60玻璃表面镀一层折射率为n2=1.38的MgF2薄膜作为增透
4、膜,为了使波长为500nm的光从空气(n1=1.00)正入射时尽可能减少反射光,MgF2薄膜的最小厚度应是 ( ),A 125nm;,B 181.1nm;,D 78nm;,C 250nm;,E 90.6nm.,空气,2013级专升本练习题解答,解: 如图,2013级专升本练习题解答,A 仍为明纹;,B 变为暗纹;,C 既非明纹也非暗纹;,D 无法确定.,解:,P626:2 在双缝干涉实验中,入射光的波长为 ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大 ,则屏幕上原来的明纹处( ),暗纹,2013级专升本练习题解答,P626:7 在下图所示的单缝夫琅和费衍射实验中,若将单
5、缝沿透镜光轴方向向透镜平移,则屏幕上的衍射条纹( ),A 间距变大;,B 间距变小;,C 不发生变化;,D 间距不变,但明暗条纹的位置交替变化.,解: 根据产生明纹、暗纹的条件,屏幕上衍射条纹的位置不发生变化,2013级专升本练习题解答,P626:9 一束光强为 的自然光,相继通过三个偏振片 后,出射光的强度为已知 和 的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转 ,要使出射光的强度为零, 至少要转过的角度是( ),解: 设旋转前 和 偏振化方向之间的夹角为 ,则有,2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,P717:1 宇宙飞船相对于地面以速度v匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的
6、宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过 (飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为( ) (c为真空中光速),解 :,2013级专升本练习题解答,P717:2 系 系是坐标轴相互平行的两个惯性系, 系相对于 系沿Ox轴正方向匀速运动.一根刚性尺静止在 系中,与 轴成 角.今在 系中观测知该尺与Ox轴成 角,则 系相对于 系的速度是( ),2013级专升本练习题解答,解:,2013级专升本练习题解答,解:,P717:3 某微观粒子的总能量是它静止能量的K倍,则其运动速度的大小为( ).(c:真空中光速),2013级专升本练习题解答,P717:6 要使处于基态的氢原子受激后
7、辐射出可见光谱线,最少应供给氢原子的能量为( ),A 12.09eV; B 10.20eV; C 1.89eV; D 1.51eV,解:,(1) 当被激发到n=2时 向低能级跃迁辐射的谱线波长为,2013级专升本练习题解答,(2) 被激发到n=3时,657.7nm在可见光范围内,所以,供给基态氢原子的能量至少为,2013级专升本练习题解答,P717:7 在气体放电管中,用能量为12.1eV的电子去轰击基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子的能量只能是( ),A 12.1eV ; B 10.2eV;C 12.1eV,10.2eV和1.9eV;D 12.1eV,10.2eV和3.4eV.,解:,2
8、013级专升本练习题解答,当它发生跃迁时,可能发出三种能量的光子,2013级专升本练习题解答,A 25cm; B 50cm; C 250cm; D 500cm,解:,P718: 8 波长为 的光沿x轴正向传播,若光的波长的不确定量为 ,则利用不确定关系 可得光子的x坐标不确定量至少为 ( ),2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,P718:9 氢原子中处于2p状态的电子,其量子态的四个量子数( )可能取的值为 ( ),解:,2013级专升本练习题解答,P184:6.1.5 一质点的质量为 kg,它的振动方程为 ,则该简谐振动的振幅为_,周期为_,初相为_,相为_,质点的初始位
9、置为_,质点在初始位置所受的力为_,质点在 s末的位移为_,速度为_,加速度为_,相为_.,二 填空题,t=0时,2013级专升本练习题解答,解:,初始位置所受的力为,初相为,相位为,2013级专升本练习题解答,末的相位为,2013级专升本练习题解答,P215:7.1.7一平面简谐波沿X轴负方向传播.已知x=-1m处质点的振动方程为 ,则x=2m处质点的振动方程为_.如果波速为v,则此波的波方程为_;在相同条件下,如果平面简谐波沿X轴正方向传播,则此波的波方程为_.,2013级专升本练习题解答,解: 设x=2m处质点的初相为 ,则,2013级专升本练习题解答,设原点处质点的初相为 ,则,原点处
10、质点振动方程的为,2013级专升本练习题解答,波沿X轴正向传播时的波方程为,该波的波方程为,2013级专升本练习题解答,P215:7.1.8 一平面简谐波沿X轴正向传播,波动方程为_,则x1=L1处质点的振动方程是_;x2=-L2处质点的振动方程为_;x2=-L2质点的振动相和x1=L1处质点振动相的相差为_.,2013级专升本练习题解答,解:,解: 由图可知,t=2s时 位移x=0,2013级专升本练习题解答,P221:11 一简谐振动曲线如右图所示,则由图可知在t=2s时刻质点的位移为_,速度为_.,P221:13 一弹簧振子具有1.5J的振动能量 ,0.10m的振幅和1.0m/s的最大速
11、率,则弹簧的劲度系数为_,振子的振动频率为_,2013级专升本练习题解答,解:,2013级专升本练习题解答,P222:16 一球面波在各向同性均匀介质中传播,已知波源的功率为100W,若介质不吸收能量,则距波源10m处的波的平均能流密度为 _.,解:,2013级专升本练习题解答,解:,P628:16用波长为 的单色平行红光垂直照射在光栅常数 的光栅上,用焦距 的透镜将光聚在屏上,测得第一级谱线与透镜上主焦点的距离则可知该入射红光的波长 _.,解:,P628:17 一束自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向成 角.已知通过此两偏振片后的光强为I,则入射至第二个偏振片的线偏振光的强度为_
12、.,2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,P628:18当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时,如反射光为线偏振光,则折射光为_偏振光,且反射光与折射光之间的夹角为_.,解:根据光速不变原理可知,应该为c,P718:11已知惯性系 相对于惯性系S以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动,若从 系的坐标原点 沿x轴正方向发出一光波,则S系测得此光波在真空中的光速为_.,2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,P718:13当粒子的动能等于它的静止能量时,它的运动速度为_.,解:,2013级专升本练习题解答,P718:14在康普顿散射中,若入射光子与散射光子的
13、波长分别为 和 ,则反冲电子获得的动能 _.,解:,2013级专升本练习题解答,P718:15在氢原子光谱的巴尔末系中,波长最长的谱线 和相邻的 的波长比值是_.,解:,2013级专升本练习题解答,解: n=3时,l=0、1、2，,P718: 18根据量子力学理论,氢原子中电子的动量矩为 ,当主量子数n=3时,电子动量矩的可能取值为_.,P718:19根据量子力学理论,原子内电子的量子态由 四个量子数表征.那么处于基态的氦原子内两个电子的量子态可由 _和_两组量子数表征.,2013级专升本练习题解答,解: 氢愿子处于基态时,2013级专升本练习题解答,三 计算题,P187:6.3.7一质量为0
14、.1kg的物体做简谐振动,频率为5Hz,在t=0时,该物体的位移为10cm,速率为 .试求: (1) 该简谐振动的振幅和初相; (2) 速度、加速度的最大值和最大回复力; (3) 物体的运动学方程.,2013级专升本练习题解答,解: (1),2013级专升本练习题解答,(2),(3) 运动学方程为,一质量为0.1kg的物体做振幅为0.01m的简谐振动,最大加速度为0.04m.s-2.试求: (1) 振动的周期; (2) 总的振动能量; (3) 物体在何处时振动动能和使能相等?,P187:6.3.16,2013级专升本练习题解答,(2),(3),由题意,2013级专升本练习题解答,2013级专升
15、本练习题解答,P218:7.3.3,(2) 该点与波源的相差,(3) 该点的振幅和频率,(4) 该波的波长,求:(1) 距波源 处质点的振动表达式,2013级专升本练习题解答,(2),(3),2013级专升本练习题解答,(4),2013级专升本练习题解答,P218 :7.3.6,一平面简谐波沿 轴负方向传播,其波长 ,已知坐标原点处质点的振动周期 振幅 ,且在 时刻它正过平衡位置沿 轴负方向运动,试求:该平面简谐波的表达式,解: (1),先求出波源(坐标原点处质元)的振动方程,设其表达式为,2013级专升本练习题解答,时,2013级专升本练习题解答,(2) 写出波动方程,2013级专升本练习题
16、解答,(1) 质点的初速度;,(2) 质点在正向最大位移一半处所受的力.,解: (1),P222: 19一质量为0.20kg的质点做简谐振动,其振动方程为 .求:,2013级专升本练习题解答,(2),2013级专升本练习题解答,P222:20一简谐振动的振动曲线如图所示,求振动方程.,解: A=0.1m 设振动方程为,t=0时,2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,(1) 坐标原点处质元的振动方程;,(2) 该波的波动方程.,解: (1) 设O点的振动方程为,P222:22一平面余弦波在t=0时刻与t=2时刻的波形图如图所示.已知波速为 ,求:,t=0时,O点的位移为零,且速
17、度为正,由旋转矢量法可知,初相,2013级专升本练习题解答,(2) 因为波沿x轴负方向传播,2013级专升本练习题解答,(1) 通过截面的平均能流;,(2) 波的平均能流密度;,(3) 波的平均能量密度.,P222:23一平面简谐波,频率为300Hz,波速为340m/s,在截面面积为 的管内空气中传播,若在10秒内通过截面的能量为 ,求:,2013级专升本练习题解答,解:,2013级专升本练习题解答,(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;,P628:20在双缝干涉实验中,波长 的单色平行光垂直入射到缝间距的双缝上,屏到双缝的距离 ,求:,(2) 用一厚度为为 、折射率n=1.58的
18、玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?,2013级专升本练习题解答,解: (1),(2),2013级专升本练习题解答,P628: 21用波长为500nm的单色光垂直照射 到由两块光学平板玻璃构成的空气劈形膜上.观察反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.,(2) 改用600nm的单色光垂直照射在此劈尖上,仍观察反射光的干涉条纹,A处是明纹还是暗纹?,(3) 在第(2)问的情形中,从棱边到A处的范围内共有几条明纹?几条暗纹?,(1) 求此空气劈形膜的劈间角 ;,2013级专升本练习题解答,解: (1),2013级专升本练习题解答,(2)
19、,(3) 因为在棱边处出现暗纹,所以可以看到3个明纹,3个暗纹,2013级专升本练习题解答,(1) 光栅常数a+b;,(2) 波长 .,P628:23 一束具有两种波长 和 的平行光垂直照射到一衍射光栅上,测得波长 的第三级主极大衍射角和 的第四级主极大衍射角均为 .已知 ,试求:,2013级专升本练习题解答,解: 由光栅方程,得,24 有三个偏振片叠在一起,已知第一个与第三个的偏振化方向相互垂直.一束光强为 的自然光垂直入射在偏振片上,求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角为多大时,该入射光连续通过三个偏振片之后光强最大?,2013级专升本练习题解答,解: 设第一、第二块偏振片的偏振化方向之间的夹角为 ,则由马吕斯可得出射光的强度,2013级专升本练习题解答,解: 在其运动方向上的边长发生了长度收缩,则有,P628:20一体积为 ,质量为 的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度 运动.求:观察者测得其密度为多少?,2013级专升本练习题解答,2013级专升本练习题解答,质量,
