近代物理实验试卷B

南京信息工程大学试卷

2004 － 2005 学年第 2 学期 近代物理实验 课程试卷(B卷)

本试卷共2页；考试时间120分钟；任课教师程国生、刘彦力、徐飞；出卷时间2005 年 6月

物理学系 系 专业 02 年级 班 学号 姓名 得分

一、选择题(每小题2分，共20分)

1、光电效应实验中的红限频率与什么有关？ （ D ）

A、光的波长 B、光电管阴极金属的材料 C、 光的强度 D、AB两个因素

2、光学全息照相实验中，物光和参考光的夹角不能太大，是为了什么?（ C ）

A、参考光不照射到被拍摄物体上 B、干涉条纹更密集而使全息图更清晰

C、干涉条纹更稀疏而使环境干扰的影响更小 D、物光与参考光的光强更接近

3、夫兰克-赫兹实验中如果板极电流突然增大，可能的原因是什么？（ A ） A、 氩气被电离 B、反向拒斥电压过大 B、 第一阳极电压偏小 D、 测量时间太长 4、电子衍射实验的屏上出现的圆环是 ( B )

A. 电子束各级衍射条纹。 B. 不同晶面的衍射。 C. 衍射仪真空管中靶的形状。 D. 电子束聚焦不良所致。 5、为油雾室加工作电压的目的是什么？( D )

A、使油滴匀速下落 B、使油滴静止

C、使油滴上升 D、使操作者看清楚油滴 6、在光速测定实验中使用的频率100M Hz 是指：（ B ）

A、所使用激光的频率 B、所调制波的频率

C、所用激光频率和调制波频率的差 D、所用激光频率和调制波频率的和 7、在钨的逸出功实验中，热电子发射公式

A、灯丝电流 B、励磁电流 C、热电子发射的电流 D、阴极电流

8、在传感器实验中，当参考电压的极性为负时，则下列说法正确的是：（ D ）

A、 输入和输出同相，电路放大倍数为２倍 B、 输入和输出反相，电路放大倍数为２倍 C、 输入和输出同相，电路放大倍数为１倍 D、 输入和输出反相，电路放大倍数为１倍

9、在小型制冷机实验中，当系统温度不变时，下列说法中正确的是：（ A ）

Ａ、系统制冷功率和发热棒发热功率相等 Ｂ、系统制冷功率大于发热棒发热功率 Ｃ、系统制冷功率小于发热棒发热功率 D、以上说法都不对

10、关于下图塞曼效应中?光和?光的说法中正确的是：（ C ）

A、 △M=0，为σ成分，只在垂直于磁场的方向上才能观察到。

B、 △M=±1时，为σ成分，只在垂直于磁场的方向上才能观察到。 C、 △M=0，为π成分，只在垂直于磁场的方向上才能观察到。

I?AST2exp(?e?)kT中的I 是指：（ C ）

Ｄ、△M=±1，为π成分，只在垂直于磁场的方向上才能观察到。 二、问答题(每小题20分，共80分)

1、 简要说明全息照相的特点，并叙述全息照相与普通照相的区别。 答：全息照相的特点：

⑴ 全息照片再现的被摄物形象是完全逼真的三维立体形象，因为纪录的是光波的全部信息 ⑵ 全息照片可以分割，打碎的全息照片仍能再现出原被拍物体的全部形象。 ⑶ 一张全息片可以多次曝光，可以转动底片角度拍摄多次 ⑷ 全息图的亮度随入射光强弱变化。 全息照相与普通照相的区别：

⑴ 全息照片记录的是光波的全部信息，包括光强和相位，因此是三维立体的像，而普通相片纪录的仅是光强的信息。 ⑵ 全息照片可以分割，打碎的全息照片仍能再现出原被拍物体的全部形象，而普通相片不可分割。

⑶ 全息片可以多次曝光，普通相片仅可曝光一次 2、 简述F-P标准具的结构和工作原理。

答:F—P标准具是由两块互相平行放置的平面玻璃或石英板组成，在两板相对的平面上镀有较高反射率的薄膜，为消除两平板背面反射光的干涉，每块板都作成楔形。两平行的镀膜平面中间放一厚度为2.7mm的间隔圈，用热胀系数很小的石英或铟钢精加工而成，用以保证两块平面玻璃之间的间距不变。玻璃板上带有三个螺丝，可精确调节两玻璃板内表面之间的平行度。

标准具的光路如图所示。自扩展光源S上任一点发出的单色光，射到标准具板的平行平面上，经过M1和M2表面的多次反射和透射，分别形成一系一系列列相互平行的 反射光束1，2，3，4，… 和透射光束1’，2’，3’，4’， … 在透射的诸光束中，相邻两光束的光程差为△=2ndcosθ，这一系列平行并有确定光程差的光束在无穷远处或透镜的焦平面上成干涉像。当光程差为波长的整数倍时产生干涉极大值。一般情况下标准具反射膜间是空气介质，n≈1，因此，干涉极大值为2dcosθ=Kλ , K为整数，称为干涉级。由于标准具的间距d是固定的，在波长λ不变的条件下，同一级次K对应相同的入射角θ，形成一个亮环。因此，在使用扩展光源时，F—P标准具产生等倾干涉，其干涉条纹是一组同心圆环。中心处θ=0时，cosθ=1的级次最大，Kmax=2d/λ。其他同心圆亮环依次为K-1级，K-2级等。

3、试画出夫兰克赫兹实验的原理图，并简要叙述其原理。

夫兰克—赫兹实验的原理图如图所示。在充氩的夫兰克—赫兹管中，电子由热阴极发出，并由热阴极K和栅极G之间的加速（栅极）电压UGK使电子加速。在阳极A和栅极G之间加有反向拒斥电压UAG，用以阻碍电子从栅极飞向阳极。

当电子通过KG空间进入GA空间时，如果具有的能量较大（≥eUAG），就能冲过反向拒斥电场而达到阳极形成阳极电流，由微电流计pA测出。如果电子在KG空间与汞原子碰撞，把一部分能量传递给汞

原子而使其激发，电子本身所剩余的能量就很小，以致通过栅极后已不足以克服拒斥电场而被折回到栅极。这时通过微电流计的电流就将显著减小。

4、欲使用BaCO3，Y2O3，CuO制备10克YBa2Cu3O7-x，试计算三者的使用量 本题中使用的元素原子量为： Ba：137 C： 12 O： 16 Y： 89 Cu：64 答：

FYBa2Cu3O7-x=660.6 FY2O3=226 FBaCO3=197 FCuO=80

Y2O3=(10/)*1*89/(89*2/226)=1.7106（g） (8') BaCO3=(10/660.6)*2*137/(137/197)= 5.9643（g） CuO=(10/660.6)*3*64/(64/80)=3.6331（g） (6')

(6')

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