《普通物理學(xué)》自測題10答案

自測題10一、選擇題1．（D）利用菲涅耳半波帶法，由題意，則。2．（D） 中央明紋的線寬度為，若單縫寬度變?yōu)樵瓉淼模肷涔獠ㄩL變?yōu)樵瓉淼?，則。3．（C） 中央明紋的線寬度為，當(dāng)稍稍變寬，變小，即中央衍射條紋變窄；根據(jù)幾何光學(xué)成像原理規(guī)律，沿主光軸入射的平行光應(yīng)會聚于焦平面的焦點處，所以，只要透鏡位置不動，縫上下平移對衍射條紋沒有影響。4．（B） 光柵公式為：，從公式可以看出，光柵常數(shù)愈大，明條紋級數(shù)愈多，所以應(yīng)換一個光柵常數(shù)較大的光柵。5．（A） 光柵公式，當(dāng)與有簡單整數(shù)比時，將出現(xiàn)缺級現(xiàn)象，所以排除（B）、（C）選項，因為所有偶數(shù)級次的主極大在每縫衍射的暗紋上，則為偶數(shù)，所以選擇（A）選項。6．（E） 光強(qiáng)為的自然光通過偏振片后光強(qiáng)為，由題意，偏振光再通過偏振片后光強(qiáng)為。7．（B） 設(shè)第二個偏振片與第一個偏振片的夾角為，則光通過第一個偏振片后的光強(qiáng)為：，根據(jù)馬呂斯定律，光通過第二個偏振片后的光強(qiáng)為：，光通過第三個偏振片后的光強(qiáng)為：依題意可知：，所以，得到：。8．（A） 由題意得透射光強(qiáng)最大則線偏振光全部投射，透射光強(qiáng)最小時線偏振光出現(xiàn)消光，光強(qiáng)為的自然光通過偏振片后光強(qiáng)為，線偏振光光強(qiáng)為，則，得。9．（B） 當(dāng)入射角為布儒斯特角時，由于反射光較弱，不可能某一振動方向的光被完全反射，所以折射光仍為部分偏振光，又因為在入射角為布儒斯特角的情況下，反射光與折射光互相垂直，所以折射角為30°。10．（C） 理論和實驗均證明，當(dāng)入射角為布儒斯特角時，反射光中只有垂直于入射面的分振動，成為線偏振光，即垂直于入射面振動的完全偏振光。二、填空題1．子波；子波干涉（或答“子波相干疊加”）.2．4；第一；暗. 因為屏上P點處為第二級暗紋，則，由半波帶法單縫處波面相應(yīng)地可劃分為4個半波帶。若單縫寬度縮小一半，有，可以看出P點將為第一級暗紋。3．1 設(shè)，，的第3級光譜線的衍射角為，的第2級光譜線的衍射角為。光柵常數(shù)為，則可見光第2級光譜的末端與第3級光譜的前端部分地重疊，所以只有第一級光譜是完整的。4．5. 根據(jù)缺級條件知第三級譜線與單縫衍射的第一暗紋重合（因而缺級）?？芍趩慰p衍射的中央明條紋內(nèi)共有5條譜線，它們相應(yīng)于（本題不用缺級條件也能解出）因為，故第三級譜線與單縫衍射第一個暗紋的衍射角相同，由此可知在單縫衍射中央明條紋中共有五條譜線，它們是：。5．2；.題10.2.5解圖 如圖題10.2.5解圖所示，至少需要2塊理想偏振片，其中透光軸與線偏振光振動方向的夾角為，第二塊偏振片透過光軸與透光軸夾角為。設(shè)入射線偏振光原來的光強(qiáng)為，則透射光強(qiáng)，當(dāng)時，即時，。6．31°；垂直于入射面. 因為反射出來的太陽光是完全偏振的，由布儒斯特定律可知，得，則太陽的仰角為31°，當(dāng)光線以布儒斯特角入射時，反射光中只有垂直入射面的分振動，所以反射光中的矢量的方向垂直于入射面。7．如題10.2.1解圖所示.題10.2.1解圖8．傳播速度；單軸三、計算題1．解：（1）由單縫衍射明紋公式可知（取k=1）所以設(shè)兩第一明紋之間距為，則（2）由光柵衍射主極大公式得且有所以2．解（1）由光柵衍射主極大公式得（2）若第三級不缺級，由光柵公式得由于第三級缺級，對應(yīng)于最小可能的a，方向應(yīng)是單縫衍射第一級暗紋：，兩式比較，得（3），（主極大），（單縫衍射極?。╧’=1，2，3，…）故…缺級又因為所以實際呈現(xiàn)級明紋。（在處看不到）3．解：設(shè)入射光中自然光的強(qiáng)度為，則總的入射光強(qiáng)為。（1）第一次最后出射光強(qiáng)為第二次出射光強(qiáng)為由，得，。（2）第一次穿過的光強(qiáng)為第二次相應(yīng)有（3）第一次：第二次：4．解：（1）根據(jù)布儒斯特定律，有（2）令