大学物理规范作业C(上)11牛顿环单缝gai
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福州大学大学物理规范作业答案全(上册)PPT课件
t 0
d (v0kt 1) v0kt 1
1 k
ln(v0kt
1)
9
得到：x
1 k
ln(v0kt 1)
Hale Waihona Puke 1 kln( v0 v
)
有
v v0ekx
10
大学物理规范作业上册
总（02） 牛顿运动定律 动量守恒
B
11
一、选择题 1. 如图所示，质量为m的物体A用平行于斜面的细线 连接,置于光滑的斜面上。若斜面向左作加速运动，当
解：
当s= 2πR=2π(m)时，有：2 t 2 t,
解得：t=-2s（舍去），t=1s
平均速率： v s 2 2 (m / s) 6.28m / s
t 1
平均速度大小：|
v
||
r
|
0
t
5
2则.已其知速质度v点的4ti=运动 s方in程tj为
r
2；t 2加i a速度c4oistj2
(SI)，
3
2.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为
v1 =10m/vs2, =15m/s，若物体作直线运动，则
在整个过程中物体的平均速度为【A 】
(A) 12 m/s
(B) 11.75 m/s
(C) 12.5 m/s
(D) 13.75
m/s
分析：根据直线运动物体的平均速度的定义：
v v1t1 v2t2 2v1t1
2v1
12m / s
t1 t2
t1 t2 1 t2 / t1
s v1 t1 v2 t2
4
二、填空题 1.一质点在半径R=1m的圆周上按顺时针方向运动,开
始时位置在A点,质点运动的路程与时间的关系为： s=πt2+πt,(s单位为米, t单位为秒),则运行一周所需 时间为_______1_s, 绕行一周(从A点出发回到A点)中的 平均速率为____6_.2_8_m_,平/ s均速度大小为______。0
大学物理规范作业C(上)09波的干涉驻波解答
2k 1
2 2 0.2 ( B A ) (rB rA ) (0.4 0.5)
依题意 2k (k 1,2,)
p
0.2 2k (k 1,2,) 0 .2 (k 1,2,) 2k 1
解：干涉相长的条件为：
2 2
r2 (1
2
r1 ) 2k
2
2. 设入射波的波动方程为, (SI制)， 波在x=0处发生反射，反射点是一自由端，则反射 波的波动方程为【 A 】
t x ( A). y2 A cos( 2 ( )) T
y1 A cos 2 (
u 340(m / s),
u v1 v 440 u Vs
• 当火车驶过后，笛声的频率将为390Hz，
u v2 v 390 u Vs
u Vs 440 , Vs 20.5m / s u Vs 390
4
二、填空题 • 1.二相干波源A,B相距0.3m，波长均为，初相差Δφ=π， p点位于过B点且垂直于AB直线上，与B点相距0.4m。 0 .2 欲使两波源在p点加强，则波长为________________ (k 1,2,)。 解： rB PB 0.4m, rA PA 0.5m
B p
x
入射波和反射波叠加后驻波表达式
y y1 y2 2 A cos( 2 x) cos(2 v ) 2
o
D
C 3 A cos( 2t
2
) 3 A cos( 2t
2
)
8
2.两沿着x轴传播的波，波动表达式为 y1 0.08cos (6t 0.1x)m y2 0.08cos (6t 0.1x)m 求合成波的表达式，并讨论何处振幅最大，振幅为零。
2 2 0.2 ( B A ) (rB rA ) (0.4 0.5)
依题意 2k (k 1,2,)
p
0.2 2k (k 1,2,) 0 .2 (k 1,2,) 2k 1
解：干涉相长的条件为：
2 2
r2 (1
2
r1 ) 2k
2
2. 设入射波的波动方程为, (SI制)， 波在x=0处发生反射，反射点是一自由端，则反射 波的波动方程为【 A 】
t x ( A). y2 A cos( 2 ( )) T
y1 A cos 2 (
u 340(m / s),
u v1 v 440 u Vs
• 当火车驶过后，笛声的频率将为390Hz，
u v2 v 390 u Vs
u Vs 440 , Vs 20.5m / s u Vs 390
4
二、填空题 • 1.二相干波源A,B相距0.3m，波长均为，初相差Δφ=π， p点位于过B点且垂直于AB直线上，与B点相距0.4m。 0 .2 欲使两波源在p点加强，则波长为________________ (k 1,2,)。 解： rB PB 0.4m, rA PA 0.5m
B p
x
入射波和反射波叠加后驻波表达式
y y1 y2 2 A cos( 2 x) cos(2 v ) 2
o
D
C 3 A cos( 2t
2
) 3 A cos( 2t
2
)
8
2.两沿着x轴传播的波，波动表达式为 y1 0.08cos (6t 0.1x)m y2 0.08cos (6t 0.1x)m 求合成波的表达式，并讨论何处振幅最大，振幅为零。
大学物理第十一章光学第4节 劈尖 牛顿环
例 1 波长为680 nm的平行光照射到L=12 cm长的两块玻璃片上，两玻璃片的一边相互 接触 ，另一边被厚度Ｄ=0.048 mm的纸片隔开. 试问在这12 cm长度内会呈现多少条暗条纹 ? 解
2d
2 k 0,1,2,
( 2k 1)
2
第 十一章 光学
7
物理学
第五版
11-4 劈尖 牛顿环 11-4 劈尖 牛顿环
n2
SiO2
e
Si
eN
第 十一章 光学
2n1
9
物理学
第五版
11-4 劈尖 牛顿环 11-4 劈尖 牛顿环
(3)检验光学元件表面的平整度
e
b e b 2
'
b b'
1 3 2 6
第 十一章 光学
10
物理学
第五版
11-4 劈尖 牛顿环 11-4 劈尖 牛顿环
(4)测细丝的直径
讨论
n
(1)棱边处
D
d 0
n / 2
L
n1
Δ 为暗纹. 2 1
b
劈尖干涉
d
(k ) （明纹） 2 2n
k 2n （暗纹）
第 十一章 光学
2
物理学
第五版
11-4 劈尖 牛顿环 11-4 劈尖 牛顿环
b
n1 n
(2)相邻明纹（暗纹）间 的厚度差
n
d i 1 d i
第 十一章 光学
物理学
第五版
11-4 劈尖 牛顿环 11-4 劈尖 牛顿环
讨 明环半径 论 暗环半径
1 r (k ) R (k 1,2,3,) 2 r kR (k 0,1,2,)
11-7单缝衍射(大学物理)
b(sin sin)
A
b
D
B
C
（中央明纹向下移动）
第十一章 光学
14
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
Δ BC DA
b(sin sin)
D A
b
C
B
（中央明纹向上移动）
第十一章 光学
15
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
例1 一单缝，宽为b=0.1 mm，缝后放有一
焦距为50 cm的会聚透镜，用波长=546.1 nm的
d[cot(15 ) cot(15 )]153m
第十一章 光学
20
π 2
衍射最大
b一定， 越大，1越大，衍射效应越明显.
第十一章 光学
8
物理学
第五版
(2)中央明纹
11-7 单缝衍射
（ k 1 的两暗纹间）
角范围 sin
b
b
线范围 f x f
b
b
中央明纹的宽度
l0
2 x1
2
b
f
第十一章 光学
9
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？
第十一章 光学
10
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
入射波长变化，衍射效应如何变化 ?
越大，1 越大，衍射效应越明显.
第十一章 光学
11
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
(3)条纹宽度（相邻条纹间距）
bsin 2k k 干涉相消（暗纹）
b sin
(2k
2 1)
干涉加强（明纹）
2
l
k1 f
A
b
D
B
C
（中央明纹向下移动）
第十一章 光学
14
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
Δ BC DA
b(sin sin)
D A
b
C
B
（中央明纹向上移动）
第十一章 光学
15
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
例1 一单缝，宽为b=0.1 mm，缝后放有一
焦距为50 cm的会聚透镜，用波长=546.1 nm的
d[cot(15 ) cot(15 )]153m
第十一章 光学
20
π 2
衍射最大
b一定， 越大，1越大，衍射效应越明显.
第十一章 光学
8
物理学
第五版
(2)中央明纹
11-7 单缝衍射
（ k 1 的两暗纹间）
角范围 sin
b
b
线范围 f x f
b
b
中央明纹的宽度
l0
2 x1
2
b
f
第十一章 光学
9
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
单缝宽度变化，中央明纹宽度如何变化？
第十一章 光学
10
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
入射波长变化，衍射效应如何变化 ?
越大，1 越大，衍射效应越明显.
第十一章 光学
11
物理学
第五版
11-7 单缝衍射
(3)条纹宽度（相邻条纹间距）
bsin 2k k 干涉相消（暗纹）
b sin
(2k
2 1)
干涉加强（明纹）
2
l
k1 f
牛顿环 单缝衍射 圆孔衍射
明纹中心的间距Δx=5.6mm，求该可见光波长λ。
解:(1)依题意, x 2 f 2 103 (m)
f
xa
a 0.5(m)
2
(2) a sin (2k 1) , sin tg x
2
f
ax3 (2k 1) 7 ,
f
22
x3 2.8(mm)
____4_2_8_.6_n_m______。
解： 1 600nm
a sin
2k1
1
1
2
a sin
2k2
1
2
2
依题意 k1 2, k2 3
2
2k1 2k2
1 1
1
428.6nm
7
三、计算题
1. 图示一牛顿环实验装置，设平凸透镜中心恰好和平
板玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是R=200cm。用某
分析:右半部分光在薄膜上下表面反射时不 要考虑半波损失，所以右半圆心为亮斑。
左半部分光在薄膜上下表面反射时要考虑半波 损失，所以左半圆心为暗斑。
2
2.上图的牛顿环装置中，当平凸透镜缓慢的向上平移
而远离平面玻璃时，可以观察到环状干涉条纹：
(A)向右平移； (B)向中心收缩 ；(C) 向外扩张；
(D) 不动； （E）向左平移。
06级大学物理规范作业上册
总（11）
牛顿环 单缝衍射 圆孔衍射
1
一、选择题 1.如图所示,牛顿环装置中平板玻璃由折射率nl=1.50 和n3=1.75的不同材料两部分组成。平凸透镜的折射率 nl=1.50,透镜与平板玻璃之间充满折射率n2=1.62的液 体，则在中心接触点所形成的圆斑为： 【 D 】 (A)全明； (B)全暗 ； (C)左半部明，右半部暗； (D) 左半部暗，右半部明。
大学物理规范作业上册12解答完整课件
可看到的2 级 ， 2 2次 ， 0 1， 分 9 1， 7 别 1， 6 1 为 ， 4 1， 3 1， 1 1， 0 8， 7， 5， 4， 2， 1， 0
大学物理规范作业上册12解答完整
8
2. 将三个偏振片叠放在一起，第二个和第三个偏振
片的偏振化方向分别与第一个偏振片的偏振化方向成
45°和90°角。光强为I0的自然光垂直穿过这一堆偏 振片。（1）求经过每一个偏振片后的光强；（2）如
一束平行入射面振动的线偏振光以起偏角入到某介质表面则反射光与折射光的偏振情况是反射光是垂直入射面振动的线偏光折射光是平行入射面振动的线偏光
大学物理规范作业上册
总（12） 衍射光栅 光的偏振
大学物理规范作业上册12解答完整
1
一、选择题
1.一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上
只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级
次的主极大，应该:
【
(A) 换一个光栅常数较小的光栅；
B】
(B) 换一个光栅常数较大的光栅；
(C) 将光栅朝靠近屏幕的方向移动；
(D) 将光栅朝远离屏幕的方向移动。
分析：由光栅方程 dsink
要屏幕上出现更高级次的主极大，d就要变大， 即换个光栅常数大的光栅。
大学物理规范作业上册12解答完整
2
2.一束平行入射面振动的线偏振光以起偏角入到某介 质表面,则反射光与折射光的偏振情况是 【D】 (A) 反射光与折射光都是平行入射面振动的线偏光. (B) 反射光是垂直入射面振动的线偏光, 折射光是平行 入射面振动的线偏光. (C) 反射光是平行入射面振动的线偏光, 折射光是垂直 入射面振动的线偏光. (D) 折射光是平行入射面振动的线偏光,看不见反射光.
大学物理光的干涉详解(二)
大学物理光的干涉详解（二）引言：光的干涉是光学中一种重要的现象，它在许多领域都有广泛的应用。
本文将对大学物理光的干涉进行详细的解析，以帮助读者更好地理解和应用光的干涉现象。
正文：一、双缝干涉1. 构造双缝干涉实验装置的基本原理2. 双缝干涉的条件和特点3. 双缝干涉的干涉条纹及其解释4. 双缝干涉的应用：衍射光栅的原理和工作方式5. 双缝干涉实验的注意事项与常见误差分析二、单缝干涉1. 单缝干涉实验的基本原理2. 单缝干涉的条件和特点3. 单缝干涉的干涉条纹及其解释4. 单缝干涉的应用：干涉测量与像差的消除5. 单缝干涉实验的注意事项与常见误差分析三、牛顿环干涉1. 牛顿环干涉实验的基本原理2. 牛顿环干涉的条件和特点3. 牛顿环干涉的干涉条纹及其解释4. 牛顿环干涉的应用：薄膜的测量与分析5. 牛顿环干涉实验的注意事项与常见误差分析四、薄膜干涉1. 薄膜干涉实验的基本原理2. 薄膜干涉的条件和特点3. 薄膜干涉的干涉条纹及其解释4. 薄膜干涉的应用：反射镜、透射镜和干涉滤光片的工作原理5. 薄膜干涉实验的注意事项与常见误差分析五、光栅干涉1. 光栅干涉实验的基本原理2. 光栅干涉的条件和特点3. 光栅干涉的干涉条纹及其解释4. 光栅干涉的应用：光谱仪的工作原理与光谱分析5. 光栅干涉实验的注意事项与常见误差分析总结：通过对大学物理光的干涉的详细解析，我们深入理解了双缝干涉、单缝干涉、牛顿环干涉、薄膜干涉和光栅干涉的原理、特点、干涉条纹和应用。
这些知识对于我们理解光的行为、进行精确测量和应用于实际中都具有重要意义。
在进行干涉实验时，我们需要注意实验装置的搭建和调整，以及可能出现的误差来源，以确保准确的实验结果。
大学物理 单缝衍射
o
f
2 f 中央明纹 x a
其余明纹
x
a
f
中央明纹线宽度为其余明纹线宽度的两倍
⑤条纹亮度分布是否均匀，为什么？
中央明纹中心:
全部光线干涉相长
一级明纹中心:
屏幕
二级明纹中心: 1/5部分光线干涉相长
中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱。
I
1/3部分光线干涉相长
⑥条纹随、a 的变化
③条纹角宽度
f
0
中央明纹中心
sin
k
a
2a
暗纹 明纹
k 1、、 2
a
( 2k 1)
中央明纹
2 a
其余明纹
中央明纹角宽度为其余明纹角宽度的两倍
I
a
④条纹线宽度
L2
x
x f tg
x f (tg 2 tg1 )
x f ( 2 1 ) f
确定 a a , 衍射不明显
若 a ，则为直线传播
a , 衍射显著
, a 确定 a ,
若用白光照射：
单缝夫琅禾费衍射
单缝夫琅禾费衍射
⑦单缝衍射的动态变化
单缝上下移动，根据透镜成像原理衍射图不变 .
0
0
衍射光线汇集于 焦点F L2
0
中央明纹中心
衍射光线汇集于2焦平面上某点 L P
0
P处光强可由菲涅耳公式计算
介绍确定P光强的两种简便方法
2. 半波带法（半定量方法） 衍射角为 的一束平 行光线的最大光程差：