大学基础物理学课后习题答案_主编习岗_高等教育出版社

大学基础物理课后答案主编：习岗高等教育出版社第一章 思考题：<1-4> 解：在上液面下取A 点，设该点压强为A p ，在下液面内取B 点，设该点压强为B p 。

对上液面应用拉普拉斯公式，得 A A R p p γ20=- 对下液面使用拉普拉斯公式，得 BB 02R p p γ=- 又因为 gh p p ρ+=A B 将三式联立求解可得 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=B A 112R R g h ργ<1-5> 答：根据对毛细现象的物理分析可知，由于水的表面张力系数与温度有关，毛细水上升的高度会随着温度的变化而变化，温度越低，毛细水上升的高度越高。

在白天，由于日照的原因，土壤表面的温度较高，土壤表面的水分一方面蒸发加快，另一方面土壤颗粒之间的毛细水会因温度升高而下降，这两方面的原因使土壤表层变得干燥。

相反，在夜间，土壤表面的温度较低，而土壤深层的温度变化不大，使得土壤颗粒间的毛细水上升；另一方面，空气中的水汽也会因为温度下降而凝结，从而使得清晨时土壤表层变得较为湿润。

<1-6> 答：连续性原理是根据质量守恒原理推出的，连续性原理要求流体的流动是定常流动，并且不可压缩。

伯努利方程是根据功能原理推出的，它的使用条件是不考虑流体的黏滞性和可压缩性，同时，还要求流动是定常流动。

如果流体具有黏滞性，伯努利方程不能使用，需要加以修正。

<1-8> 答：泊肃叶公式适用于圆形管道中的定常流动，并且流体具有黏滞性。

斯托克斯公式适用于球形物体在黏滞流体中运动速度不太大的情况。

练习题：<1-6> 解：设以水坝底部作为高度起点，水坝任一点至底部的距离为h 。

在h 基础上取微元d h ，与之对应的水坝侧面面积元d S （图中阴影面积）应为坡长d m 与坝长l 的乘积。

练习题1-6用图d h d F由图可知 osin60d sin d d hh m ==θ 水坝侧面的面积元d S 为 d d d sin 60hS l m l °== 该面积元上所受的水压力为 0d d d [(5)]sin 60hF p S p ρg h l°==+-水坝所受的总压力为 ()[]N)(103.760sin d 5d 855o0⨯=-+==⎰⎰h l h g p F F ρ（注：若以水坝的上顶点作为高度起点亦可，则新定义的高度5h h ¢=-,高度微元取法不变，即d d h h ¢=，将h ¢与d h ¢带入水坝压力积分公式，同样可解出水坝所受压力大小。

高等教育出版社习岗主编《大学基础物理学》部分练习题参考答案练习题1-2 某人的一条腿骨长0.4m ，横截面积平均为5×10-4m 2，用此骨支撑整个体重（相当于500N 的力），其长度缩短为多少？占原长的百分之几（骨的杨氏模量按1×1010N ·m -2）？ 解：物体内部某截面上的应力可以表示为f Sσ∆∆=，在拉升应变中，应力与相关的应变成正比，即l El σ∆= 则10405000.00010.01%110510l f l E S ∆∆∆-====⨯⨯⨯ 500.01%410()l l m ∆-=⨯=⨯练习题1-7 液滴法是测定液体表面张力系数的一种简易方法。

将质量为m 的待测液体吸入移液管，然后让液体缓缓从移液管下端滴出。

可以证明mg ndγπ=其中，n 为移液管中液体全部滴尽时的总滴数，d 为移液管从从管口下落时断口的直径。

请证明这个关系。

解：作用在每个液体上的表面张力为f d γπ=⨯，而每个液滴受到的重力为mg W n=当液滴将要下落时，满足0W f -=得mgndγπ=练习题1-9 假定树木的木质部导管为均匀的圆柱形导管，树液完全依靠毛细现象在导管内上升，接触角为45○,树液的表面张力系数225.010N m γ--=⨯ 。

问要使树液达到树木的顶部，高为20m 的树木所需木质部导管的最大半径为多少？解：02R p p Rγ-=- ……（2分）0R p p gh ρ-=……（3分）cos rRϕ=2cos r ghγϕρ=27325102/23.610()1.0109.820m --⨯⨯==⨯⨯⨯⨯练习题1-12 欲用内径为1cm 的细水管将地面上内径为2cm 的粗水管的水引到5m 高的楼上。

已知粗水管中水压为4×105Pa ，流速为4m/s 。

若忽略水的粘滞性，问楼上细水管中的流速和压强分别为多少？解：由连续性原理有v 1S 1=v 2S 2而41222121==r r S S … 得s m v v /1644412=⨯== 又由伯努力方程有：222212112121gh v P gh v P ρρρρ++=++… 得)(103.22121512112222Pa gh v P gh v P ⨯=+++--=ρρρρ练习题1-18 动物主动脉的横截面积为3cm 3，血液的粘滞系数为33.510Pa s -⨯ ，血液密度为331.510kg m -⨯ 。

第四章 静电场本章提要1. 库仑定律两个静止的点电荷之间的作用力满足库仑定律，库仑定律的数学表达式为1212002204q q q q kr rπε==F r r 其中922910(N m /C )k =⨯⋅122-1-2018.8510(C N m )4k επ-==⨯⋅⋅2. 电场强度∙ 电场强度表示单位正电荷在静电场中所受的电场力。

其定义式为q =F E 其中，0q 为静止电荷。

∙ 在点电荷q 的电场中，电场强度为0204q r πε=E r3. 电场强度的计算∙ 点电荷系的电场N21014iii i q r πε==∑r 0E ∙ 电荷连续分布的带电体系的电场2 01d4qqrπε=⎰r E 0其中的积分遍及q 电荷分布的空间。

4. 高斯定理∙ 电通量电场强度通量简称电通量。

在电场强度为E 的某点附近取一个面元，规定S ∆=∆S n ，θ为E 与n 之间的夹角，通过S ∆的电通量定义为e cos E S θ∆ψ=∆=∆E S通过电场中某闭合曲面S 的电通量为d e sψ=⎰⎰E S∙ 高斯定理在真空中，通过电场中任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面内的所有电荷电量的代数和除以0ε。

即i 01d sq=∑⎰⎰E S 内ε使用高斯定理可以方便地计算具有对称性的电场分布。

5. 电势∙ 电势能电荷q 0在电场中某点a 所具有的电势能等于将q 0从该点移到无穷远处时电场力所作的功。

即0 d a a a W A q ∞∞==⎰E l∙ 电势电势是描述电场能的属性的物理量。

电场中某点a 的电势定义为0 d a a a U W q ∞==⎰E l∙ 电势的计算（1） 已知电场强度的分布，可通过电势的定义做场强的积分来计算电 势。

（2）若不知道电场强度的分布，可通过下述的求和或积分来计算电势： 点电荷系产生的电场中的电势为N104i a i iq U r πε==∑电荷连续分布的带电体系电场中的电势为0d4a qq U rπε=⎰6. 静电场的环路定理静电场的电场强度沿任意闭合路径的线积分为零，即 d lE l ∙=⎰07. 静电场对导体的作用∙ 导体的静电平衡导体中不发生任何电荷定向运动的状态称静电平衡状态。

⼤学物理课后习题答案（⾼教版共三册）第⼆章动量及其守恒定律1、⼀质点的运动轨迹如图所⽰，已知质点的质量为20g ，在A 、B ⼆位置处的速率都为20m/s ，A v与 x 轴成045⾓，B v垂直于 y 轴，求质点由A 点到B 点这段时间内，作⽤在质点上外⼒的总冲量？解：由动量定理知质点所受外⼒的总冲量I ＝12v v v m m m )(由A →B A B Ax Bx x m m m m I v v v v cos45°＝-0.683 kg·m·s 1 1分I y =0m v Ay = m v A sin45°= 0.283 kg·m·s 1I =s N 739.022y x I I 3分⽅向： 11/tg x y I I 202.5° （ 1为与x 轴正向夹⾓） 1分2、质量为m 的物体，以初速0v 从地⾯抛出，抛射⾓030 ，如忽略空⽓阻⼒，则从抛出到刚要接触地⾯的过程中，物体动量增量的⼤⼩为多少？物体动量增量的⽅向如何？解：由斜⾯运动可知，落地速度⼤⼩与抛出速度⼤⼩相等，⽅向斜向下，与X 轴正向夹⾓为300，所以，动量增量⼤⼩：0030sin 2mv mv mv动量增量的⽅向竖直向下3、设作⽤在质量为1kg 的物体上的⼒F ＝6t ＋3（SI ）．如果物体在这⼀⼒的作⽤下，由静⽌开始沿直线运动，在0到2.0 s 的时间间隔内，这个⼒作⽤在物体上的冲量⼤⼩为多少? 解：I=Fdt =.20)36(dt t =(3t 2+3t)0.20=3 2.02+3 2.0=18(S N )A vxyOBA4、⼀个质量为m 的质点，沿x 轴作直线运动，受到的作⽤⼒为i F Ft cos 0 (SI)，0t 时刻，质点的位置坐标为0x ,初速度00 v，求质点的位置坐标和时间的关系式？解：由⽜顿第⼆定律tm F dt dx v tdtm F dv dtdv mt F dt v d m a m F t vsin cos cos 00000 ⼜有故tdt m F dx txx sin 000则： t m Fx xcos 1005、电动列车⾏驶时每千克质量所受的阻⼒N v F 2210)5.05.2( ，式中，v 为列车速度，以s m /计。

129第十章 量子物理基础本章提要1． 光的量子性· 物体由于自身具有一定温度而以电磁波的形式向周围发射能量的现象称热辐射。

· 在任何温度下都能全部吸收照射到其表面上的各种波长的光（电磁波），的物体称为绝对黑体，简称黑体。

· 单位时间内从物体单位表面积发出的、波长在λ附近单位波长间隔内电磁波的能量称单色辐射本领（又称单色辐出度），用)(T M λ表示· 单位时间内物体单位表面积发出的包括所有波长在内的电磁波的辐射功率称为辐射出射度，用则M 表示，M 与)(T M λ的关系为0()d M M T λλ∞=⎰2． 维恩位移定律在不同的热力学温度T 下，单色辐射本领的实验曲线存在一个峰值波长λm ， T 和λm 满足如下关系：λm T b =其中，b 是维恩常量。

该式称维恩位移定律。

3． 斯忒藩—玻尔兹曼定律· 黑体的辐射出射度M 与温度T 的关系为4T M σ=其中，σ为斯忒藩—玻尔兹曼常量。

该结果称斯忒藩—玻尔兹曼定律。

· 对于一般的物体4T M εσ=ε称发射率。

4． 黑体辐射· 能量子假说：黑体辐射不是连续地辐射能量，而是一份份地辐射能量，并且每一份能量与电磁波的频率ν成正比，满足条件E nhv =，其中n ＝1，2，3，…，等正整数，h 为普朗克常数。

这种能量分立的概念被称为能量量子化，130每一份最小的能量E hv =称为一个能量子。

· 普朗克黑体辐射公式（简称普朗克公式）为112)(/52-=kT hc e hc T M λλλπ其中，h 是普朗克常量。

由普朗克公式可以很好地解释黑体辐射现象。

· 光子假说：光是以光速运动的粒子流，这些粒子称为光量子，简称光子。

一个光子具有的能量为νh E =动量为 λh p =5． 粒子的波动性· 实物粒子也具有波粒二象性，它的能量E 、动量p 与和它相联系的波的频率ν、波长λ满足关系2E mc h ν==λh p m u ==这两个公式称为德布罗意公式或德布罗意假设。

大学物理学高等教育出版社答案【篇一：大学物理下册 (程守诛) 高等教育出版社课后答案】/p> created by xch page 1 7/29/2009单元一简谐振动一、选择、填空题1.对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？【c】(a)物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；(b)物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零；(c)物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(d)物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。

2.一沿x轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为a，周期为t，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为?34，则t=0时，质点的位置在：【d】(a)过a21x 大学物理下册 (程守诛) 高等教育出版社课后答案?处，向负方向运动；(b)过a21x?处，向正方向运动；(c)过a21x?处，向负方向运动；(d)过a21x?处，向正方向运动。

3.将单摆从平衡位置拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度 ?，然后由静止释放任其振动，从放手开始计时，若用余弦函数表示运动方程，则该单摆的初相为：【b】(a)?；(b)；(c)?/2；-?4.图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统，组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示，(a)、(b)、(c)三个振动系统的?(?为固有圆频率)值之比为：【b】(a) 2：1：1；(b) 1：2：4；(c) 4：2：1；：1：25.一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动，若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图，试判断下面哪种情况是正确的：【c】(a)竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动；(b)竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动；(c)两种情况都可作简谐振动；(d)两种情况都不能作简谐振动。

6.一谐振子作振幅为a的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为：【c】)4(填空选择)5(填空选择《大学物理习题集》（下册）习题参考解答共 75 页created by xch page 2 7/29/2009a2332,3)d(;a22,4or,4)c(;a23,65,6)b(;a21,32or,3)a(????????????，????????7.如果外力按简谐振动的规律变化，但不等于振子的固有频率。

第一章 【1 】思虑题：<1-4> 解：在上液面下取A 点,设该点压强为A p ,鄙人液面内取B 点,设该点压强为B p .对上液面运用拉普拉斯公式,得 AA R p p γ20=- 对下液面运用拉普拉斯公式,得 BB 02R p p γ=- 又因为 gh p p ρ+=A B 将三式联立求解可得 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=B A112R R g h ργ <1-5> 答：依据对毛细现象的物理剖析可知,因为水的概况张力系数与温度有关,毛细水上升的高度会跟着温度的变更而变更,温度越低,毛细水上升的高度越高.在白日,因为日照的原因,泥土概况的温度较高,泥土概况的水分一方面蒸发加快,另一方面泥土颗粒之间的毛细水会因温度升高而降低,这两方面的原因使泥土表层变得湿润.相反,在夜间,泥土概况的温度较低,而泥土深层的温度变更不大,使得泥土颗粒间的毛细水上升;另一方面,空气中的水汽也会因为温度降低而凝聚,从而使得凌晨时泥土表层变得较为潮湿.<1-6> 答：持续性道理是依据质量守恒道理推出的,持续性道理请求流体的流淌是定常流淌,并且不成紧缩.伯努利方程是依据功效道理推出的,它的运用前提是不斟酌流体的黏滞性和可紧缩性,同时,还请求流淌是定常流淌.假如流体具有黏滞性,伯努利方程不克不及运用,须要加以修改.<1-8> 答：泊肃叶公式实用于圆形管道中的定常流淌,并且流体具有黏滞性.斯托克斯公式实用于球形物体在黏滞流体中活动速度不太大的情形. 演习题：<1-6> 解：设以水坝底部作为高度起点,水坝任一点至底部的距离为h.在h 基本上取微元dh,与之对应的水坝正面面积元dS （图中暗影面积）应为坡长dm 与坝长l 的乘积.由图可知osin60d sin d d hh m ==θ 水坝正面的面积元dS 为d d d sin 60hS l ml该面积元上所受的水压力为0d d d [(5)]sin 60hFp Sp ρg h l水坝所受的总压力为()[]N)(103.760sin d 5d 855o0⨯=-+==⎰⎰h l h g p F F ρ（注：若以水坝的上极点作为高度起点亦可,则新界说的高度5h h ,高度微元取法不变,即d d hh ,将h 与d h 带入水坝压力积分公式,同样可解出水坝所受压力大小.）<1-10> 解：（1）设A 为水库中水面上一点,对A 点和C 点运用伯努利方程可写出C 2C C A 2A A 2121gh v p gh v p ρρρρ++=++取C 点为基准,0C =h ,因为水库水面降低很小,0A =v ,0C A p p p ==（0p 为大气压）,2A h h =,上式即可简化为2C 221v gh ρρ=由此解得(m)9.90.58.9222C =⨯⨯==gh v（2）对B 点和C 点运用伯努利方程,可写出C 2C C B 2B B 2121gh v p gh v p ρρρρ++=++取C 点为基准,0C =h ,C B v v =,21B h h h +=,0C p p =,上式化为021B )(p h h g p =++ρ即Pa)(103.2)0.50.3(8.91010013.1)(435210B ⨯=+⨯⨯-⨯=+-=h h g p p ρ演习题1-6用图d h d F<1-11> 解：（1）设水池概况压强为1p .流速为1v .高度为1h ,小孔处压强为2p .流速为2v .高度为2h ,由伯努利方程可写出221112221122p v gh p v gh ρρρρ++=++依据题中前提可知021p p p ==.01=v .21h h h -=,于是,由上式可得 gh v 22=又由活动学方程221gt h H =- 可解出gh H t )(2-=则程度射程为)(4)(222h H h gh H gh t v R -=-⋅==带入数据解得9.17(m)R ==（2）依据极值前提,在0d d =h R时,R 消失最大值,即022=--hHh h H R 消失最大值.由此解出h=5m 时,R 消失最大值,此时R=10m.<1-13> 解：由泊肃叶流量公式可知lghR l p p R q v ηρπηπ884214=-=）（ 又由tmt V q v ρ==由上两式可得lmghR t η842πρ=带入已知数据,可解出()s)Pa (04.01066.010*******.92101.014.360109.13224223⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=----<1-15> 解：用沉降法测黏滞系数时 20T2()9gr v ρρη-=带入已知数据,解得 2T 092gr v ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ρρη η()()23231038.9101.31026.155.292--⨯⨯⨯⨯⨯-⨯= s)Pa (82.0⋅=第二章思虑题：<2-4> 答：不雷同,在冬天打入轮胎内的空气质量要大一些.因为夏气象温高,空气分子的平均平动能较大;冬气象温低,空气分子的平均平动能较小.依据幻想气体的压强公式23p n ε=,可知,当压强雷同时,在冬天打入轮胎内的空气密度（即质量）要大一些. <2-6> 答：这种意见是错误的.因为幻想气体的温度公式只实用于幻想气体,而在－273℃时,已经不消失幻想气体了,温度公式也就不成立了,如斯的推论天然也就是错误的.事实上,即使达到－273℃,分子也还在作渺小的振动,活动仍不会停滞. <2-8> 答：(1)()d f v v 暗示速度散布在v v v d ~+区间内的气体分子数占总分子数的比率 (2)()d Nf v v 暗示速度散布在v v v d ~+区间内的气体分子数 (3)21()d v v f v v ⎰暗示速度散布在21~v v 区间内的气体分子数占总分子数的比率 (4)21()d v v Nf v v ⎰暗示速度散布在21~v v 区间内的气体分子数<2-11>答：平均速度v 可以懂得气体分子平均的活动快慢;方均根速度是分子平均平动动能的标记;最概然速度评论辩论气体分子的统计散布.此三个速度大小关系 2v v v p <<<2-12>答：（1）p nkT =,温度和压强雷同时,单位体积内的分子数雷同（2）m nm =分子,因为分子的种类不合,所以单位体积内的气体质量不合（3）32k n n kT εε==,因为温度和单位体积内的分子数雷同,所以单位体积内的气体分子总平动动能雷同 （4）2iE n kT =,因为温度雷同,而自由度数不肯定,是以大为体积内气体的内能无法比较<2-13>答：依据2ikT ε=,因为温度不变,气体分子平均动能不变.但因为分子数密度削减了,容器中的气体质量减小,依据 2m iE RT M =,可知气体的内能削减.演习题：<2-3>解：由题意得：Pa 1001.15⨯=p .K 15.273=T（1） )(m 1044.2125-⨯==kTpn （2） 氧气分子的密度：)m kg (3013-⋅==.N n μρA（3） 平均平动动能：(J)1021.62321-⨯==εkT i <2-7>解：已知311410kg mol M --=⨯⋅.3123210kg mol M --=⨯⋅,=得23v T M R= 当132s m 102.11-⋅⨯=v ,由①得：226341111210410 1.0110(K)33831v .T M R .-⨯⨯⨯===⨯⨯2263422112104321016110(K)33831v .T M .R .-⨯⨯⨯⨯===⨯⨯当132s m 104.2-⋅⨯=v ,由①得：2263211 2.410410 4.6210(K)33831v T M R .-⨯⨯⨯''===⨯⨯2263322 2.41032107.3910(K)33831v T M R .-⨯⨯⨯''===⨯⨯ <2-9>解:（1）由温度的微不雅公式：T N R kT v m A2323212==得 )(mol 1015.631232-⨯==v m RT N A①（2）粒子遵照麦克斯韦速度散布,得)s (m 103.1812--⋅⨯=π=mkTv <2-12>解: （1）速度散布曲线如图2-1所示（2） 由归一化前提()0d 1f v v ∞=⎰,得00()d d 1V f v v C v CV ∞===⎰⎰则01V C =（3） 粒子平均速度为21)(0000V dv V Vdv v Vf V V ⎰⎰∞===<2-15>解:由题意知：E E K ∆=∆M m N =T k mv ∆=25212 联立①②③式得：23232101007.7(K)558.31μv T R -⨯⨯∆===⨯ <2-16>解：（1）依题意得：RT MpV μ=RT iM E 2μ=VN n =图2-1①②③①②③联立①②③可得： (Pa)1035.1100.251075.622532⨯=⨯⨯⨯⨯==-iV E p （2）因nKT p =联立③④得： (K)1062.32⨯==NK pVT (J)1049.72321-⨯==εkT 第三章 思虑题<3-3> 答：内能是状况量,是温度的单值函数.热量是进程量,如体系阅历的热力学进程相干.（1）说法是错误的,因为热量是进程量.（2）说法是准确的,对于雷同的物体,内能是温度的单值函数.<3-4> 答：依据题意有,体系接收热量1.045×108J,体系对外做功为30×103×3600=1.08×108J,体系对外放热3.135×107J,即释放的能量共为1.3935×108J.可见不相符热力学第必定律,是以这种机械不成能.<3-7> 答：该必定量的幻想气体由状况1变更到状况2,体系内能的转变量是一样的,是以依据热力学第必定律Q E W =∆+,在进程A 和进程B 中接收的热量可经由过程在这两个进程中体系对外所做的功做比较.依据功的几何意义,由图可见,进程A 中体系对外所做的功比较大,是以,该进程接收的热量也响应的比较大.<3-9> 答：（1）不克不及;（2）不克不及;（3）不克不及;（4）能;（5）能;（6）能. <3-10> 答：（1）准确,因为经由一个正轮回今后体系回到本来状况.（2）错误.体系经一个正轮回后,外界在温度较高处输送热量给体系,又在温度较低处从体系获得热量,两者之差恰正等于它从体系得到的功.固然外界净削减热量的数值等于体系对外界做的功,但功和热量是不等价的,所以该轮回进程已经对外界产生影响了.（3）错误.因为只有在正向轮回和逆向轮回的轨迹线完整一致,并且它们都是可逆轮回的情形下,先后经由如许的一个正轮回与逆轮回后,体系与外界才可能都没有产生变更.本题中仅指出其逆轮回是逆卡诺轮回,没有明白其正轮回④是否是正向可逆卡诺轮回.<3-11> 答：不克不及.如图所示,等温线Ⅲ与Ⅰ和Ⅱ两绝热线订交,组成一个轮回.这个轮回只有一个单一热源,它把接收的热量全变成功,即100%η=,并使四周情形没有变更,这是违反热力学第二定律的,所以不成能组成如许一个轮回.<3-15> 答：（1）不准确.卡诺轮回中,从高温热源吸热对外做功的等温进程,就将热全体转化成了功,只是因为体系从外界吸热,引起了外界的变更.准确的懂得应为：在不引起其它变更或不产生其它影响的前提下,热不克不及完整变成功.（2）不准确.致冷机就能将热量从低温物体传向高温物体,只是它须要消费外界能量.准确的懂得应为：在不引起其它变更或不产生其它影响的前提下,不成能把热量从低温物体传到高温物体. 演习题：<3-2> 解：依据功的几何意义,可得此进程中气体所做的功在数值上等于梯形ABCD 的面积,是以有55311()(210110)11015022W AD BC CD J -=+⋅=⨯+⨯⨯⨯=<3-4> 解：体系由阅历ACB 进程,依据热力学第必定律有()ACB B A Q W E E =+- 因为从P-V 图中可见A A B B P V P V =,所以有A B T T =,是以.对于全部轮回ABCDA,因为0E ∆=,BD 为等体进程,DA 为等压进程,是以有2000()200012001000ACB BD DA A A D Q W W W P V V J =++=++-=+-=-<3-6> 解：依据热力学第必定律有,2iQ E R T ν=∆=∆.依据题意有21, 2.0610,10mol Q J T K ν==⨯∆=,是以222 2.0610518.3110Q i R T ν⨯⨯===∆⨯⨯ <3-8> 解：对于绝热进程,有γγpV V p =11∴γγVV p p 11=()()()()22111111112111111211122211221111111111V V V V p V W pdV dV p V V V V p V V p V V p V V p V p V p V γγ-γ-γγγ-γγ-γγ-γ===⋅--γ=-=--γ-γ=--γ⎰⎰由幻想气体状况方程,可将上式化为)(1)(112112T T R T T R W --=--=γγ <3-9> 解：由已知可得0.3210(mol)0.032mol M M ν=== 氧气为双原子分子,则R c v 25=. （1） a-b 进程为等温进程,0=∆E ,421111ln108.31300ln 2 1.72810(J)V Q W RT V ==ν=⨯⨯⨯=⨯ 此进程体系从外界吸热J 410728.1⨯,全体用来向外做功.（2） b-c 进程为等体进程,W ＝0()42215108.31(200300) 2.077510(J)2v Q E c T T =∆=ν-=⨯⨯⨯-=-⨯此进程体系向外放热42.077510J ⨯,体系内能削减42.077510J ⨯.（3） c-d 进程为等温进程,E ∆＝04132221ln108.31200ln 1.15210(J)2V Q W RT V ==ν=⨯⨯⨯=-⨯ 此进程外界对体系做功41.15210J ⨯,体系向外放热41.15210J ⨯（4） d-a 进程为等体进程,W ＝0()()44125108.31300200 2.077510(J)2v Q E c T T =∆=ν-=⨯⨯⨯-=⨯此进程体系从外界吸热42.077510J ⨯,使内能增长42.077510J ⨯.热机效力为()()%14.150775.2728.1152.10775.20775.2728.1＝＝－吸放吸++-+=Q Q Q η<3-14> 解：设高温热源温度为T1,低温热源温度为T2T1＝27+273＝300K,T2＝0+273＝273K（1）设此致冷机从低温热源吸热为Q2,则562 5.0 3.3510 1.67510J Q ⨯⨯⨯＝＝（）设此致冷机致冷系数为ε,则11.10273300273212＝＝－T T T ＝-ε由212－Q Q Q ＝ε,可得放到情形中的热量为666212 1.67510 1.67510 1.84110J 10.11Q Q Q ⨯⨯⨯ε＝＋＝＋＝（）（2）设起码必须供应致冷机的能量为W,则66512 1.84110 1.67510 1.6610J W Q Q =-=⨯⨯⨯－＝（）第四章 思虑题：<4-2> 答：公式0q FE =是关于电场强度的界说式,合适求任何情形下的电场.而公式0204q rπε=E r 是由库仑定理代入界说式推导而来,只适于求点电荷的电场强度.<4-3> 答：（1）场强是由场源电荷和场点决议的,与磨练电荷无关,是以当没有磨练电荷时,仍然有场强.而当电荷在电场中受到的电场力则与场强和电荷的电量都有关系,是以当当电荷在电场中受到的电场力很大时,其实不代表该点的场强必定很大.（2）点电荷的电场强度的公式是有库伦定律推导得到的,是以仅实用于点电荷模子.当场点和点电荷的距离趋于0时,电荷本身的尺度已经不成以疏忽,那这时不成以用点电荷的电场强度的公式来评论辩论,是以没有物理意义. <4-4> 答：取球面高斯面,由0d ni i q ε=⋅=∑⎰⎰E S 可知（1）内部无电荷,而面积不为零,所以E 内= 0. （2）E 外=204r q πε与气球吹大无关.（3）E 表=204R q πε随气球吹大而变小.<4-5> 答：（1）错.因为依高斯定理,E = 0 只解释高斯面内净电荷数（所有电荷的代数和）为零.（2）错.高斯面内净电荷数为零,只解释全部高斯面的d s⎰⎰E S 的累积为零.其实不必定电场强度处处为零.（3）错.穿过高斯面的电通量为零时,只解释全部高斯面的d s⎰⎰E S 的累积为零.其实不必定电场强度处处为零.（4）对.E = 0,则全部高斯面的d s⎰⎰E S 的累积为零.所以电通量φ=0.<4-6>答：点电荷位于立方体中间时,经由过程该立方体各面的电通量都相等,并且等于总通量的1/6.由高斯定理可知总通量为⎰⎰=⋅Sqd εS E于是,经由过程各面的电通量为()06εq <4-9> 答：（1）是.由d d l UE l=-可知,当电势处处相等时,d 0U =,El=0.现实例子：静电均衡的导体内.（2）否.电势为零处电势梯度d d Ul不必定为零,所以El 也不必定为零.现实例子：电偶极子连线中点处.（3）否.假如El 等于零,则电势梯度为零,但电势不必定为零.现实例子：两个雷同电荷连线中点处. 演习题：<4-4> 解：（1）如图树立坐标系电荷源：dq dx λ=200004()4()4()lldxlE x b x b b l b λλλπεπεπε==-=+++⎰,偏向沿着x 轴负偏向.（2）电荷源：dq kxdx =22000020000[()]4()4()()ln 4()()4ll llkxdx k x b b dxE x b x b k d x b dx k l b l b x b x b b l b πεπεπεπε+-==++⎧⎫++⎡⎤=-=-⎨⎬⎢⎥+++⎣⎦⎩⎭⎰⎰⎰⎰,偏向沿着x 轴负偏向.<4-6> 解：（1）取半径为r —r+dr 的圆环,如图所示,因其上电荷对P 点的产生的场强垂直分量互相抵消,所以其对P 点场强为()()()()12222203232222200 d d d 4 2 d d 42S xE x r x r x r r x r r x rx rσθπεσπσπεε==++==++E cos全部圆盘的电荷在P 点的产生的场强为()()3212222200 d 122Rx r r x E x rx R σσεε⎛⎫⎪==- ⎪++⎝⎭⎰（2）当R →∞时,可将带电圆盘看作无穷大带电平面,是以P 点电场强度为2E σε'=（3）当xR 时,可将带电圆盘看作点电荷,是以P 点电场强度为：PxRσ22220044R R E x xσπσπεε''== <4-7> 解：（1）以r 为半径作球面高斯面,有2 01d 4i SiE r qπε=⋅=∑⎰⎰内E SI ： r ﹤R1,因面内无电荷,E1= 0 II ：12R r R <<面内的电荷为Q1,12204Q E r πε=III ：2R r <面内的电荷为Q1+Q2,同理可得：E3 =12204Q Q r πε+（2）依据上部分成果可得 I ： E1= 0 II ：12204Q E rπε=III ：E3= 0依据已知前提画出E r -关系曲线如图所示 <4-9> 解：依题意得：37-1105010 1.6710(V m )3010U E d ---⨯===⨯⋅⨯ 若令一个钾离子(K +)经由过程该膜时需做功W,则193211.6105010810(J)W qU ---==⨯⨯⨯=⨯<4-10> 解：（1）由题4-7可得I.II.III 区域中的电场散布,则区域I 电势：1212212 1123 1121222 00012 d d d d 1 d d 444R R rrR R R R R V E r E r E rQ Q Q Q Q r r r r R R πεπεπε∞∞∞=⋅=++⎛⎫+=+=+ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰⎰E r同理可得区域II 电势散布：2212223 021 d d d 4R rrR Q Q V E r E r r R πε∞∞•⎛⎫==+=+ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰E r 区域III 电势散布1233 0 d d 4rrQ Q V E r rπε∞∞•+===⎰⎰E r（2）若12Q Q =-,则区域I 电势：1212211123 112 0012 d d d d 11d 44R R rrR R R R V E r E r E rQ Q r r R R πεπε∞∞=⋅=++⎛⎫==- ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰E r区域II 电势：2122 0211 d d 4R rrQ V E r r R πε∞•⎛⎫===- ⎪⎝⎭⎰⎰E r 区域III 电势：33 d d 0rrV E r ∞∞•===⎰⎰E r<4-12>解：（1）设内圆柱体的体电荷密度为ρ.作认为半径r (12R r R <<),长度为l 的圆柱高斯面,依高斯定理得距轴心为r 处场强为221100 2 2R l R E rl rρπρπεε==内 两圆柱间电压为212 1212 01d ln2R R R R V V V R ρε•=-==⎰E r 联立①②式得：1221ln V V E r R R -=内则21222 21d ln ln R r rV V V V R r R R •--==⎰E r令内筒电势为零,则距轴心为r 处的电势为12221ln ln r V V V R r R R -=①②第五章 思虑题：<5-1> 答：有可能等于零.在金属导体中电荷的定向移动形成电流,电荷的体密度等于零.而单独的正离子或负离子的活动形成电流时电荷的体密度不等于零. <5-2> 答：电流可以或许恒定,因⎰⎰⋅=Sd S j Ι,固然导体中遍地的电流密度不雷同,只要电流密度j 对导体各截面的通量相等,经由过程导体的电流就恒定.<5-6> 答：电动势是单位正电荷从负极经电源内部移到正极时非静电力所做的功,端电压是指电源正负南北极之间的电压,一般情形下电源的端电压不等于电动势,两者之差为Ir,即电源电流与内阻r 之积,称内阻电位降.当电源内阻为0,即Ir=0时,端电压在数值上等于电动势.对于有内阻的电源,只要流过它的电流为零（处于开路状况的电源就如斯）,端电压也与电动势数值相等. 演习题：<5-2> 解：铜线截面积25210mm 1.010m S -==⨯,许可经由过程的电流60A I =,则铜线中许可电流密度625606.010(A m )1.010I j S --===⨯⋅⨯ 又铜线中的自由电子密度2838.510m n -=⨯,则铜线中通有许可电流时自由电子的漂移速度64128196.010 4.410(m s )8.510 1.610j v ne ---⨯===⨯⋅⨯⨯⨯ <5-4> 解：铜棒的截面积321.610m S -=⨯,长2.0m l =,电导率715.710s m -δ=⨯⋅,则 （1） 铜棒电阻为()Ω⨯≈⨯⨯⨯=⋅==--537102.2106.1107.521S l S l ρR δ （2） 铜棒两头的电势差为2510V U -=⨯,则电流()235510 2.310A 2.210U I R --⨯==≈⨯⨯ （3） 电流密度为()36232.310 1.410A m 1.610I j S --⨯===⨯⋅⨯ （4） 棒内的电场强度()62171.4102.510V m 5.710j E --⨯===⨯⋅δ⨯ （5） 所消费的功率()()223522.310 2.210 1.110W P I R -==⨯⨯⨯≈⨯（6） 又自由电子的电荷体密度1031.3610c m ne -=⨯⋅,则电子的漂移速度()64101.410 1.010m s 1.3610j v ne -⨯===⨯⋅⨯ 第六章 思虑题：<6-2> 答：可以将扭在一路的两条通电导线算作是交错在一路的两个螺线管.管外的磁场异常弱;因两个螺线管的通电电流大小相等.偏向相反,并且匝数基底细当,管内的磁场根本上可以互相抵消.是以,与电源相连的两条导线,扭在一路时比平行放置时产生的磁场要小得多. <6-4> 答：依据毕奥—萨伐尔定律可得,(1) 与活动电荷速度偏向垂直的点的磁场最强;(2) 活动电荷速度连线偏向上的点的磁场为零;(3) 依据磁场的高斯定理,穿过球面的磁通量为零. <6-6> 答：安培环路定理中的电流都应当是闭合恒定电流（对于无穷长直电流,可以认为是在电流回路在无穷远处闭合的）.并且磁场散布需具有对称性.对于一段恒定电流的磁场和变更电流的磁场,安培环路定理不成立.<6-8> 答：不克不及.由B v f ⨯=q 磁场对带电粒子的感化力与粒子活动的偏向垂直,磁场力对带电粒子所做的功为零,粒子的动能也不会是以而增大. 演习题：<6-2> 解：依据叠加道理,点O 的磁感应强度可视作三段直线以及肇端点为b a ,的两段弧（包含优弧和劣弧）配合激发.因为电源距环中间很远,则电源地点的直线电流对O 处的磁场进献为0,而另两段通电直线的延伸线都经由过程点O,在O 处激发的磁感应强度也为0.流过圆弧的电流的偏向I1.I2如图所示,两圆弧在O 点激发的磁场分离为011124I l B r μπ=;022224I l B r μπ= 个中1l .1l 分离是优弧和劣弧的弧长,因为导线电阻R 与弧长l 成正比lR Sρ= 式中为电阻率,为S 导线的横截面积.又两圆弧组成并联电路,则2211I R I R =故有1122I l I l =点O 的合磁感强度为0110221222044I l I l B B B r r μμππ=-=-= <6-3> 解：载流导体板可以朋分成很多条长直载流导线,导体板的场就是这些很多条长直载流导线场的叠加.如图,坐标x 处宽为dx 的窄条可视为无穷长直载流导线,其电流为x aI I d d =它在距板一边a 处产生的磁场大小为)2(2d )2(2d d 00x a a xI x a IB -=-=πμπμ其偏向垂直纸面向里.因为所有窄条产生的磁场偏向雷同,所以总磁场2ln 2)2(2d d 000⎰⎰=-==aaIx a a xI B B πμπμ <6-6> 解：(1) 由安培环路定理,0d lB l I μ⋅=⎰,距长直导线1I 程度距离d/2处的磁感应强度大小为7501141020210()0.4I B T d μπππ--⨯⨯===⨯⨯偏向垂直平面向外.距长直导线2I 程度距离d/2处的磁感应强度大小为7502241020210()0.4I B T d μπππ--⨯⨯===⨯⨯偏向垂直平面向外.512410()B B B T -∴=+=⨯偏向垂直平面向外.(2) 树立如图坐标系,面积元dS ldx =,该处的磁感应强度大小为01021222()I I B B B x d x μμππ=+=+- 121010270.30.17622()21020110.2521()210200.25ln 922.210()r r r I I BdS ldx x d x ldx x d x Wb μμππππππ+---⎡⎤Φ==+⎢⎥-⎣⎦⎡⎤⨯⨯=⨯⨯+⎢⎥-⎣⎦⨯⨯=⨯⨯=⨯⎰⎰⎰ <6-8> 解：由安培环路定理,d inlB l Iμ⋅=∑⎰,树立如图回路0022inin I B r I B rμπμπ⋅=⇒=∑∑ ()()2212101210122222322232222223222023223234(1)2(2)2(3)112(4)00in in in in Ir R I r r R Ir B R I R r R I I B rI R r R I I r R R R r R I R R I r R B r R R r R I B σπππμπμπππμπ<===≤<==≤<=---⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭≥==当当当当 偏向沿着逆时针偏向. <6-10> 解：矩形上.下两段导线受安培力的大小相等,偏向相反,两力的矢量和为零.而矩形的线框阁下双方安培力大小分离为01212I I lF dμπ= 01222()I I lF d b μπ=+故合力大小为301201212 1.2810()22()I I l I I lF F F N d d b μμππ-=-=-=⨯+ 合力偏向朝左,指向直导线.<6-11> 解：由安培环路定理,距长直导线程度距离x 处的磁感应强度大小为012x I B xμπ=偏向垂直Oxy 平面向里.ab 段导线中线段元受到的安培力大小为x I B F x d d 2=则ab 段导线受到的磁场感化力大小为偏向沿y 轴正向（以通有电流I2的偏向x 轴正偏向,电流I1的偏向为y 轴正偏向）.<6-13> 解：汽泡室内活动着的高能质子受到洛仑兹力的感化,其大小为f Bqv =洛伦兹力为质子作圆周活动供给向心力2mv f r=由上述两式,得质子动量得大小为1917-120 1.61035 1.1210kg m s p mv Bqr -===⨯⨯⨯=⨯⋅⋅－.（）偏向沿质子活动的速度偏向.012012d ln 22d ldI I I I d lF x x dμμππ++==⎰质子的动能为2172827(1.1210) 3.810()22 1.6710k p E J m ---⨯===⨯⨯⨯第八章 思虑题<8-1> 答：从活动学角度,凡是以时光的正弦或余弦函数暗示的活动都是简谐振动.从动力学角度,物体在跟位移大小成正比,并且指向均衡地位的答复力感化下的振动称之为简谐振动.当物体受到一个使它返回均衡地位的力时,该物体不必定是做简谐振动,必须该力的大小跟位移大小成正比.<8-3> 答：(1)对,可所以受迫振动. (2)错,如自由落体活动.<8-5> 答：因为相位表征随意率性时刻振子的活动状况. <8-7> 答：振动的周期2πT ω=和频率2k mω=不变,最大速度A ω和最大加快度2A ω增大为本来的两倍,振动能量212kA 增大为本来的四倍. <8-10> 答：当波从一种介质透入另一介质时,因为频率只决议于波源的振动,是以频率是不变的,而波长.波速和振幅则与介质的性质有关,会产生转变.<8-13> 答：相干前提为,频率雷同.振动偏向雷同.相位雷同或相位差恒定.是以 (1)因为频率不合,不成;(2)因为振动偏向不合,不成;(3)因为相位差不恒定,不成;(4)知足了上述的相干前提,是以可以.<8-14> 答：当两列整幅雷同的相干波在空间相遇时,现实上是转变了能量在全部空间上的散布,但是总的能量的值是没有变更的.固然在干预增强处的合成波的强度为一个波的强度的4倍,但是,在干预相消处合成波的强度变成零. 演习题：<8-1> 解：因为T = 0.5s,故ππω4/2==T .则振动方程为002(4).cos x t πϕ=+由题意得,肇端状况为0t =时（1）002002..cos x ϕ==,即0ϕ=,0024.cos x t π= （2）002002..cos x ϕ=-=,即ϕπ=,002(4).cos x t ππ=+（3）0002.cos x ϕ==,0080.sin v πϕ=-<,即2πϕ=,002(4)2.cos x t ππ=+（4）0002.cos x ϕ==,0080.sin v πϕ=->,即32πϕ=,3002(4)2.cos x t ππ=+ （5）001002..cos x ϕ==,0080.sin v πϕ=-<,即3πϕ=,002(4)3.cos x t ππ=+（6）001002..cos x ϕ=-=,0080.sin v πϕ=->,即43πϕ=,4002(4)3.cos x t ππ=+<8-5> 解：依据动量守恒有00()2/mmv m M v v v m s m M=+∴==+是以依据体系做简谐振动的能量,有22211()51022m M v kA A m -+=∴===⨯依据简谐振动的方程cos()x A t ωφ=+,个中40ω===,依据图示振子在0t =时,0x =,且向x 轴的正偏向活动,是以有0dx dt >,所以2πφ=- 2510cos(40)2x t π-=⨯-<8-7> 解：依据简谐振动的方程cos()x A t ωφ=+,0.24A m =,22T ππω==,在0t =时,24x cm =,所以0φ=,是以有0.24cos()2x t π=（1）0.5,0.24cos()0.174t s x m π===（2）230.5, 4.1910t s F kx m x N ω-==-=-=-⨯ 负号暗示沿着x 轴负偏向,并指向均衡地位（3）由肇端地位最快活动到12x cm =,此时活动偏向应沿着x 轴负偏向,是以有50.120.24cos(),22t t ππππ=∴＝33并且0.12sin()02v t ππ=-<,所以,0.672t s t ππ=＝3（4）当12x cm =,0.67t s =,是以有0.12sin()0.326/2v t m s ππ=-=2422242241 5.31102111.78102217.09102k p E mv J E kx m x J E m A Jωω---==⨯===⨯==⨯<8-15> 解：（1）cos()y A Bt Cx =-与cos ()xy A t u ω=-比较有,振幅为A,波速B u C=,频率22B ωνππ==,周期12T B πν==,波长2Tu Cπλ==. （2）当,cos()x l y A Bt Cl ==- （3）22x d Cd ππϕλλ∆=∆==<8-17> 解：设O 点出的振动方程为cos()y A t ωφ=+,有0.03A m =,且依据2T uλπω==有250uπωπλ==,别的因为O 出的质点在均衡地位且向负偏向活动,有2πφ=,所以O 点出的振动方程为0.03cos(50)2y t ππ=+（1）此平面波的摇动方程为0.03cos[50()]2y t x ππ=-+（2）当0.05x m =,0.03cos[50(0.05)]0.03cos(50)2y t t πππ=-+=（3）当3,0.045t s x m ==,0.03cos[50(30.045)]0.2122y m ππ=-+=当0.045x m =,0.03cos[50(0.045)]2y t ππ=-+0.0350sin[50(0.045)]2v t πππ=-⨯-+当3,t s =0.0350sin[50(30.045)] 3.33/2v m s πππ=-⨯-+=-,负号暗示沿着y 轴负偏向.<8-19> 解：S1发出的平面波的摇动方程为10.1cos 2()20xy t π=-S2发出的平面波的摇动方程为20.1cos[2()]20xy t ππ=-+ 当传播到P 点时的分振动方程分离为1400.1cos 2()0.1cos(24)20y t t πππ=-=- 2500.1cos[2()]0.1cos(24)20y t t ππππ=-+=-可见,在P 点的和振幅为 第九章 思虑题<9-2> 答：（1）依据双缝干预中相邻条纹的间距公式Dx dλ∆=可知,跟着缝间距的增大,干预条纹的间距会变窄.（2）当狭缝光源在垂直于轴线偏向上移动时,干预条纹也会跟着在垂直轴线偏向移动,偏向与光源移动偏向相反.<9-4> 答：假如在上方的缝后面贴云母片,则从上方缝中出射的光线的光程会产生变更.设云母片的折射率为n ,厚度为h ,则两束光的光程差为(1)dh n x k Dδλ=--+=(0,1,2,...k =) 个中,d 为两缝的距离,D 为缝与屏的距离,x 为屏上相邻两点的距离.从中可以看出,相邻两条纹的距离为：D x dλ∆= 可见,条纹间距没有产生变更.令光程差等于零,可以得到中心亮条纹产生了转变,向上方移动. <9-5> 答：这是薄膜干预的道理.产生干预明纹的前提是0022ne k λδλ=+=,所以产生干预增强的光波的波长应知足421nek λ=-.当1k =时,4ne λ=.刚吹起番笕泡时,因为番笕泡的膜比较厚,即e 比较大,因而这时知足干预增强的波长也较大,不落在可见光规模为内,是以这时看不到黑色条纹.当番笕泡吹大到必定程度就会开端看到黑色可见光的条纹.跟着番笕泡增大,则因为番笕泡的膜越来越薄,黑色条纹从长波段（红光）条纹向短波段（紫光）条纹变更,继而因为知足干预增强的波长逐渐变小,最终超出可见光规模,是以黑色条纹会消掉. <9-6> 答：当增大上面平板的竖直度,θ增大,依据2l n λθ=,条纹变疏.<9-8> 答：依据衍射道理,只有当狭缝或者障碍物的大小与波长可比时,才会形成衍射现象.光波波长短,日常的狭缝或障碍物的尺寸远弘远于光波波长,因而难以发明光波的衍射;而声波波长可与日常狭缝或障碍物的尺寸比拟,所以更轻易产生衍射.<9-10> 答：跟着单缝的加宽,衍射条纹间距变小,衍射现象变得不显著.当缝宽弘远于波长时,衍射条纹密集到无法分辩,只显示出单一的明条纹.<9-13> 答：运用偏振片可以分辩三种光束.将偏振片以光的传播偏向为轴迁移转变,出射光强不产生转变的是天然光;产生转变,当转一周后,如有两次光强最大,两次消光的是线偏振光;若出射光强产生转变,但没有消光的是部分偏振光.<9-14> 答：这束光是以布儒斯特角入射的,其偏振偏向与入射面平行. 演习题：<9-2> 解：依据题意得：第11级干预亮纹至中心亮纹之间的距离x 知足λ1121044.310342.023=⨯⨯=--D x d 所以)(76.534nm =λ<9-3> 解：设云母片厚度为h ,笼罩在孔1上,则光程差为21()(1)dr nh r h h n x k Dδλ'=-+-=--+= 若没有云母片笼罩,光程差为21dr r x k Dδλ'=-== 因为条纹移动了9个,则9k k '-= 联立①②③可得：(1)9h n λ-=所以9699550.0108.5310(m)1 1.581h n λ--⨯⨯===⨯-- <9-4>解：天线接收到的电磁波一部分直接来自恒星,另一部分经湖面反射,这两部分电磁波是相干的.天线角地位θ不合,这两束电磁波的波程差也不合.是以,在某些角地位上可有干预极大值.电磁波在湖面反射时要产生相位突变 (半波损掉).① ② ③因为恒星很远,来自恒星的电磁波可视为平面波,如图所示,相干极大时,两部分电磁波的波程差应知足：2λδ+-=BC AC个中,2λ是斟酌到半波损掉.由上图的几何干系可得：()θθθsin 2cos21sin h hBC AC =-=- 对第一级干预极大有λλθ=+2sin 2h个中,已斟酌k=1.由此解得h4arcsinλθ=<9-5> 解：设相邻两条纹对应高度差为e ∆,则m )(1073.21210546279--⨯=⨯⨯==∆n e λ依据类似三角形可得e D l L∆= 所以52.2610(m)D -=⨯<9-8> 解：光程差为,2(21)2ne k λδ==+干预相消,透射光增强,(21)4e k nλ=+最小厚度为,995501099.6104 1.38e m n λ--⨯===⨯ <9-12> 解：对于第二级暗条纹的衍射角有sin 2a θλ=所以其与中间亮纹的距离为af f f x λθθ2sin tan =≈= 从而可得缝宽41.45610(m)a -=⨯对于未知光源,已知第三级暗纹中间至衍射图样中间的线距离为,则其波长等于ABC509.6(nm)3xafλ== <9-14> 解：依据公式可得该显微镜的最小分辩距离为960.610.6155010 1.34210(m)sin 0.25y n u λ--⨯⨯∆===⨯<9-19> 解：经由第一块偏振片M,1012I I = 经由偏振片B,222101cos cos 2I I I θθ==经由偏振片N,243201cos cos 2I I I θθ==<9-20> 解：设天然光强为0I ,则210011cos 6028I I I ==设所求光强为2I ,则2220019cos 30cos 30232I I I ==所以所求透射光强为2194I I =<9-26> 解：依据D Cl ε=,有1122D C D C =,所以 4112212.510C D C g ml D --==⨯⋅。