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北京航空航天大学《基础物理》期末考试复习资料.pdf
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北京航空航天大学《基础物理》期末考试复习资料
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1
一、选择题:(每题 3 分,共 30 分)
1.在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为 n,厚度为 d 的透明薄片,放入
后,这条光路的光程改变了
(A) 2 ( n-1 ) d. (B) 2nd.
(C) 2 ( n-1 ) d+
/ 2. (D) nd.
(E) ( n-1 ) d.
[ ]
2.在如图所示的单缝的夫琅禾费衍射实验中,将单
缝
K
沿垂直于光的入射方向(沿图中的 x 方向)稍微平
移,则
(A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变.
(B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动.
(C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽.
(D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变.
(E) 衍射条纹中心不动,条纹变窄.
[ ]
3.一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a + b)为下列哪种情况时(a 代表每
条缝的宽度),k=3、6、9 等级次的主极大均不出现?
(A) a+b=2 a. (B) a+b=3 a.
(C) a+b=4 a. (D) a+b=6 a.
[ ]
4.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为
轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的 5 倍,那么入射光束中自然光与线
偏振光的光强比值为
(A) 1 / 2. (B) 1 / 3.
(C) 1 / 4. (D) 1 / 5.
[ ]
5.ABCD 为一块方解石的一个截面,AB 为垂直于纸面的晶体平面
与纸面的交线.光轴方向在纸面内且与 AB 成一锐角
,如图所
示.一束平行的单色自然光垂直于 AB 端面入射.在方解石内折射
光分解为 o 光和 e 光,o 光和 e 光的
(A) 传播方向相同,电场强度的振动方向互相垂直.
(B) 传播方向相同,电场强度的振动方向不互相垂直.
(C) 传播方向不同,电场强度的振动方向互相垂直.
(D) 传播方向不同,电场强度的振动方向不互相垂直.
[ ]
E
L
2
L
1
x
S
K
D
A
C
B
光
轴
创创大帝
创创大帝
创创大帝
创创大帝
创创大帝
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2
6.设某微观粒子的总能量是它的静止能量的 K 倍,则其运动速度的大小为(以 c 表示真
空中的光速)
(A)
1K
c
. (B)
2
1 K
K
c
.
(C)
1
2
K
K
c
. (D)
)2(
1
KK
K
c
.
[ ]
7.下列各组量子数中,哪一组可以描述原子中电子的状态?
(A) n = 2,l = 2,m
l
= 0,
2
1
s
m
.
(B) n = 3,l = 1,m
l
=-1,
2
1
s
m
.
(C) n = 1,l = 2,m
l
= 1,
2
1
s
m
.
(D) n = 1,l = 0,m
l
= 1,
2
1
s
m
.
[ ]
8.量子力学得出,频率为
的线性谐振子,其能量只能为
(A) E = h
.
(B) E = nh
, ( n = 0,1,2,3……).
(C) E =
n
2
1
h
,( n = 0,1,2,3……).
(D)
hnE )
2
1
(
, ( n = 0,1,2,3……).
[ ]
9. p 型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级),在能带结构中应处于
(A) 满带中. (B) 导带中.
(C) 禁带中,但接近满带顶. (D) 禁带中,但接近导带底.
[ ]
10.在激光器中利用光学谐振腔
(A) 可提高激光束的方向性,而不能提高激光束的单色性.
(B) 可提高激光束的单色性,而不能提高激光束的方向性.
(C) 可同时提高激光束的方向性和单色性.
(D) 既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性.
[ ]
创创大帝
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3
二、填空题:(每题 3 分,共 30 分)
1.一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为 1.0 mm.若整个装置放在水中,
干涉条纹的间距将为____________________mm.(设水的折射率为 4/3)
2.在单缝夫琅禾费衍射实验中,用单色光垂直照射,若衍射图样的中央明纹极大光强
为 I
0
,a 为单缝宽度,
为入射光波长,则在衍射角
方向上的光强度
I = ______________________________________________________.
3.某一块火石玻璃的折射率是 1.65,现将这块玻璃浸没在水中(n=1.33)。欲使从这
块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的,则光由水射向玻璃的入射角应为
_________________.
4.圆偏振光通过一个四分之一波片后,出射的光是__________偏振光.
5.已知惯性系 S'相对于惯性系 S 系以 0.5 c 的匀速度沿 x 轴的负方向运动,若从 S'
系的坐标原点 O'沿 x 轴正方向发出一光波,则 S 系中测得此光波在真空中的波速为
____________________________________.
6.
粒子在加速器中被加速,当其质量为静止质量的 5 倍时,其动能为静止能量的
________倍.
7.某光电管阴极, 对于
= 4910 Å 的入射光,其发射光电子的遏止电压为 0.71 V.当
入射光的波长为__________________Å 时,其遏止电压变为 1.43 V.
( e =1.60×10
-
19
C,h =6.63×10
-
34
J·s )
8.
用文字叙述黑体辐射的维恩位移定律的内容是:_____________________
________________________________________________________________.
创创大帝
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4
9.静止质量为 m
e
的电子,经电势差为 U
12
的静电场加速后,若不考虑相对论效应,电
子的德布罗意波长
=________________________________.
10.根据量子力学理论,氢原子中电子的动量矩为
)1( llL
,当主量子数 n =3 时,
电子动量矩的可能取值为______________________________.
三、计算题(每题 10 分, 共 40 分)
1.一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光,
1
=440 nm,
2
=660 nm
(1 nm = 10
-
9
m).实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角
=60°
的方向上.求此光栅的光栅常数 d.
2. 设 K′系相对惯性系 K以速率 u 沿 x轴正向运动,K′系和 K 系的相应坐标轴平行.如
果从 K′系中沿 y′轴正向发出一光信号,求在 K 系中观察到该光讯号的传播速率和传
播方向.
3.已知氢光谱的某一线系的极限波长为 3647 Å,其中有一谱线波长为 6565 Å.试由玻
尔氢原子理论,求与该波长相应的始态与终态能级的能量.
(R =1.097×10
7
m
-
1
)
4.如图所示,一电子以初速度 v
0
= 6.0×10
6
m/s 逆着场强方
向飞入电场强度为 E = 500 V/m 的均匀电场中,问该电子在
电场中要飞行多长距离 d,可使得电子的德布罗意波长达到
= 1 Å.(飞行过程中,电子的质量认为不变,即为静止质量
m
e
=9.11×10
-
31
kg;基本电荷 e =1.60×10
-
19
C;普朗克常量 h =6.63×10
-
34
J·s).
参考答案
一、选择题:(每题 3 分,共 30 分)
1.(A) 2. (D) 3. (B) 4. (A) 5. (C) 6. (C) 7. (B) 8.(D) 9. (C) 10. (C)
二、填空题:(每题 3 分,共 30 分)
1. 0.75 3 分
E
v
0
e
创创大帝
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5
2.
2
222
2
0
sin
)
sin
(sin
a
a
I
3 分
或写成
2
2
0
sin
u
u
II
,
sina
u
3. 51.1° 3 分
4. 线 3 分
5. c 3 分
6. 4 3 分
7. 3.82×10
3
3 分
8. 黑体辐射的峰值波长与绝对温度成反比 3 分
9.
2/1
12
)2/( eUmh
e
3 分
10. 0,
2
,
6
各 1 分
三、计算题(每题 10 分, 共计 40 分)
1. 解:由光栅衍射主极大公式得
111
sin
kd
222
sin
kd
2
1
2
1
22
11
2
1
3
2
660
440
sin
sin
k
k
k
k
k
k
4 分
当两谱线重合时有
1
=
2
1 分
即
6
9
4
6
2
3
2
1
k
k
....... 1 分
两谱线第二次重合即是
4
6
2
1
k
k
, k
1
=6, k
2
=4 2 分
由光栅公式可知 d sin60°=6
1
60sin
6
1
d
=3.05×10
-
3
mm 2 分
2. 解:已知
0
x
v
,
c
y
v
,
0
z
v
.
按狭义相对论的速度变换公式:
u
cu
u
x
x
x
)/(1
2
v
v
v
3 分
)/(1
/1
2
22
cu
cu
x
y
y
v
v
v
22
/1 cuc
3 分
创创大帝
创创大帝
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