哈工大2011年大学物理试题

大学物理期末考题(A)

2003年1月10日 得分__________ 班级_________姓名_________学号___________ 序号____________

注意：（1）共三张试卷。（2）填空题★空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要排出必要的方程，解题的关键步骤，这都是得分和扣分的依据。（3）不要将订书钉拆掉。(4)第4、5页是草稿纸。

一、选择题

1、在宽度a=0.05mm的狭缝后置一焦距f为0.8m的透镜，有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x=1.6cm的P处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm

选_____________

1、在宽度a=0.05mm的狭缝后置一焦距f为0.8m的透镜，有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x=1.6cm的P处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm

选_____B______

x?f?asin??k? ? ??ax kf2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为

(a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9

选_____________

2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为

(a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9

选_____C______ 明：r?R(2k?1)?2, 暗：r?Rk?, Sk?1?Sk??R?

3、用频率为?的单色光照射某金属时，逸出光电子的动能为Ek，若改用频率 2?的单色光照射该金属时，则逸出光电子的动能为

（a）2Ek (b) h??Ek (c) h??Ek (d) 2h??Ek

选_____________

1

3、用频率为?的单色光照射某金属时，逸出光电子的动能为Ek，若改用频率为 2?的单色光照射该金属时，则逸出光电子的动能为

（a）2Ek (b) h??Ek (c) h??Ek (d) 2h??Ek

选_____C______

h??1m?2?A, 24、根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一和第三轨道运动时的速度大小之比v1/v3为 （a） 1/3 (b) 1/9 (c) 3 (d) 9

选_____________

4、根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一和第三轨道运动时的速度大小之比v1/v3为 （a） 1/3 (b) 1/9 (c) 3 (d) 9

选_____C______

玻尔氢原子理论: ?n?113.6, rn?n, En??2eV, nn5、氢原子光谱中巴耳末系的最短与最长波长之比为： （a）

2457 (b) (c) (d) 9999选____________

5、氢原子光谱中巴耳末系的最短与最长波长之比为： （a）

2457 (b) (c) (d) 9999选_____C_____

氢原子光谱:

1??RH(1111111?), , ?R()?R(?) HHn2m2?短22?长22326、证实电子存在自旋角动量的实验是

（a）戴维孙-革末实验 （b）施特恩-格拉赫实验 （c）塞曼效应 （d）康普顿散射实验

选_____________

6、证实电子存在自旋角动量的实验是

（a）戴维孙-革末实验 （b）施特恩-格拉赫实验 （c）塞曼效应 （d）康普顿散射实验

选_____B______

戴维孙-革末实验：电子的波动性（物质波） 康普顿散射实验：爱因斯坦的光子说 施特恩-格拉赫实验：电子的自旋 二、填空题

1、请在右边空白处画出由单色自然光产生圆偏振光的光路图，图中应指明所采用光学元件的名称及元件间的相互关系：

2

P045CS(本题144学时做)

1、请在右边空白处画出由单色自然光产生圆偏振光的光路图，图中应指明 所采用光学元件的名称及元件间的相互关系：(本题144学时做) 2、将波长??540nm的平行光照射在多缝上，衍射光强分布如题上图所示。

（1）可推断多缝的缝数

N=_____________，缝宽a=_________，缝间不通光部分的宽度b=_____________；

（2）若将奇数缝涂没，在题下图 中画出光强的大致分布。

2、将波长??540nm的平行光照射

在多缝上，衍射光强分布如题上图所示。

（1）可推断多缝的缝数N=__6__，缝宽a=_3.6?10m_，缝间不通光部分的宽度b=_7.2?10m_； （2）若将奇数缝涂没，在题下图 中画出光强的大致分布。 多缝衍射：多缝干涉主极大：

?6?6四分之一波片(a?b)sin??k?

单缝衍射极小：asin??k??

3、可用光电效应测定普朗克常数。如先后分别将波长?1和?2做光电效应实验，相应测得

其遏止电势差为U1和U2，则可算得普朗克常数h=__________________。

3、可用光电效应测定普朗克常数。如先后分别将波长?1和?2做光电效应实验，相应测得其遏止电势差为U1和U2，则可算得普朗克常数h=_

e(U2?U1)?1?2_。

c(?2??1)4、如图所示，考虑一波长为?的X光和静止电子（电子的静止质量为m0）发生碰撞，碰撞后光子的波长为?'，电子动量为p，写出此过程中满足的 能

?量守恒定律的方

3

程：

__________________________________；

动量守恒定律的方程：_______________________________________________；可计算得?方向上散射光子的波长?'和入射光子波长?的关系：_____________________________。 4、如图所示，考虑一波长为?的X光和静止电子（电子的静止质量为m0）发生碰撞，碰撞后光子的波长为?'，电子动量为p，写出此过程中满足的 能_h量

守

恒

定

律

的

方

程

：

?c??m0c2?hc24?m0c?p2c2_； ??动量守恒定律的方程：_______________________________________________；可计算得?方向上散射光子的波长?'和入射光子波长?的关系：_?????h(1?cos?)_。 m0c5、玻尔氢原子理论找到了基态氢原子能量E1与里德伯常量R的关系。这关系是 ______________________________。

5、玻尔氢原子理论找到了基态氢原子能量E1与里德伯常量R的关系。这关系是 _E1?hcR_。

6、玻尔氢原子理论中电子轨道角动量的最小值为_______________________；

量子力学中氢原子电子轨道角动量的最小值为_______________________。 6、玻尔氢原子理论中电子轨道角动量的最小值为_?_；

量子力学中氢原子电子轨道角动量的最小值为_0_。 7、电子显微镜中电磁透镜的孔径为d，电磁透镜到物体的距离为D，若电子的加速电压为U，那么（电子的静止质量为m0，在非相对论条件下）加速后的电子波长为___________，该电子显微镜能分辨两物点的最小距离为________________。 7、电子显微镜中电磁透镜的孔径为d，电磁透镜到物体的距离为D，若电子的加速电压为U，那么（电子的静止质量为m0，在非相对论条件下）加速后的电子波长为_??h_，

2m0eU该电子显微镜能分辨两物点的最小距离为_1.22Dh_。

d2m0eU8、氢原子的定态可用四个量子数来表示，四个量子数的名称分别为

________________、________________、______________________ 和

ms电子自旋磁量子数。电子自旋磁量子数ms可取_____(几)个值，它确定了电子自旋角

4

动量S=__________,沿某一方向上的投影Sz=__________。 8、氢原子的定态可用四个量子数来表示，四个量子数的名称分别为

_n主量子数_、_l角量子数_、_ml轨道磁量子数_和

ms电子自旋磁量子数。电子自旋磁量子数ms可取_2_(几)个值，它确定了电子自旋角动

量S=_

13?_,沿某一方向上的投影Sz=_??_。

22三、计算题

1、如图所示，波长为?的单色光照在间距为d的双缝上，双缝到光屏的间距为D。现用厚

度相同为h、折射率分别为n1和n2的薄膜片，分别覆盖在上下两条缝上，求各级明暗条纹的位置。

1、如图所示，波长为?的单色光照在间距为d的双缝上，双缝到光屏的间距为D。现用厚

度相同为h、折射率分别为n1和n2的薄膜片，分别覆盖在上下两条缝上，求各级明暗条纹的位置。

光程差： ??n2h?r2?h??n1h?r1?h?

r2?r1d相似三角形关系：

??k?x明、暗纹条件：

?D??(2k?1)?

22、波长400nm到750nm的白光垂直照射到某光栅上，在离光栅0.50m处的光屏上测得第一

级彩带离中央明条纹中心最近的距离为4.0cm， （1）求第一级彩带的宽度；

（2）求第三级的哪些波长的光与第二级光谱的光相重合。

2、波长400nm到750nm的白光垂直照射到某光栅上，在离光栅0.50m处的光屏上测得第一级彩带离中央明条纹中心最近的距离为4.0cm，

（1）求第一级彩带的宽度；

（2）求第三级的哪些波长的光与第二级光谱的光相重合。 光栅方程：dsin??k? 近似公式：x??f

d?5?10?6m

5

??f?0.035m d3、采用光源波长为?的迈克耳孙干涉仪，先将如图所?x1???f?示的干涉仪中镜面M1和M2调整到严格垂直，然后在干涉仪的一臂上放一折射率为n的光楔，此时观察到迈克耳孙干涉仪视场中出现间距为l的等厚干涉条纹，试计算这光楔的楔角为多少？ 3、采用光源波长为?的迈克耳孙干涉仪，先将如图所示的干涉仪中镜面M1和M2调整到严格垂直，然后在干涉仪的一臂上放一折射率为n的光楔，此时观察到迈克耳孙干涉仪视场中出现间距为l的等厚干涉条纹，试计算这光楔的楔角为多少？???2(n?1)l

4、某黑体的表面温度为6000K，此时辐射的峰值波长?m=483nm，(1)则当?m增加5nm时，该黑体的表面温度变为多少？（2）求当?m增加5nm时，辐出度的变化?E与原辐出度E之比。

4、某黑体的表面温度为6000K，此时辐射的峰值波长?m=483nm，(1)则当?m增加5nm时，该黑体的表面温度变为多少？（2）求当?m增加5nm时，辐出度的变化?E与原辐出度E之比。

?m?bb ? ??m??2?T TTE??T4 ? ?E?4?T3?T

5、（1）质量为m的粒子处在宽度为L的一维无限深势阱中，它的解为??x?=Asin试应用薛定谔方程，求该粒子在这势阱中的能量表达式。

n?x，LLL到x=之间的几率P。 42n?x5、（1）质量为m的粒子处在宽度为L的一维无限深势阱中，它的解为??x?=Asin，

L （2）当该粒子在势阱中处在基态时，试求发现粒子处在x=试应用薛定谔方程，求该粒子在这势阱中的能量表达式。 （2）当该粒子在势阱中处在基态时，试求发现粒子处在x=

LL到x=之间的几率P。 42??(x)H(1)E?? …(2)由归一化条件，得A??(x)6

22。????(x)dx?… LL4L2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/05v6.html