第11章习题分析与解答
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尼科尔森《微观经济理论——基本原理与扩展》(第11版)笔记和课后习题详解内容简介尼科尔森著作的《微观经济理论基本原理与扩展》(第11版)是世界上最受欢迎的中级微观经济学教材之一,被国内部分院校(如北京大学、中国人民大学、南京大学等)列为考研考博重要参考书目。
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每章的复习笔记以尼科尔森《微观经济理论基本原理与扩展》(第11版)为主,并结合其他微观经济学经典教材对各章的重难点进行了整理,因此,本书的内容几乎浓缩了经典教材的知识精华。
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本书参考大量相关辅导资料对尼科尔森著作的《微观经济理论基本原理与扩展》(11版)的课后习题进行了详细的分析和解答,并对相关重要知识点进行了延伸和归纳。
目录第一篇引言第1章经济模型1.1 复习笔记1.2 课后习题详解第2章微观经济学中的数学工具2.1 复习笔记2.2 课后习题详解第二篇选择与需求第3章偏好与效用3.1 复习笔记3.2 课后习题详解第4章效用最大化与选择4.1 复习笔记4.2 课后习题详解第5章收入效应与替代效应5.1 复习笔记5.2 课后习题详解第6章商品间的需求关系6.1 复习笔记6.2. 课后习题详解第三篇不确定性与策略第7章不确定性7.1 复习笔记7.2 课后习题详解第8章博弈论8.1 复习笔记8.2 课后习题详解第四篇生产与供给第9章生产函数9.1 复习笔记9.2 课后习题详解第10章成本函数10.1 复习笔记10.2 课后习题详解第11章利润最大化11.1 复习笔记11.2 课后习题详解第五篇竞争性市场第12章竞争性价格决定的局部均衡模型12.1 复习笔记12.2 课后习题详解第13章一般均衡和福利13.1 复习笔记13.2 课后习题详解第六篇市场势力第14章垄断14.1 复习笔记14.2 课后习题详解第15章不完全竞争15.1 复习笔记15.2 课后习题详解第七篇要素市场定价第16章劳动力市场16.1 复习笔记16.2 课后习题详解第17章资本和时间17.1 复习笔记17.2 课后习题详解第八篇市场失灵第18章不对称信息18.1 复习笔记18.2 课后习题详解第19章外部性与公共品19.1 复习笔记19.2 课后习题详解第二章微观经济学中的数学工具1.已知U(x,y)=4x2+3y2。
《行政领导学》选择题习题与解答第一章导论一、单项选择题1.真正意义上决策与执行的分工出现在19世纪,它首先发生在(A.军事领域).2.从长远来看,在综合国力中起重要作用的主导因素是政治力和(C.领导力).3.领导具有双重属性,其中占据主导地位的是(B.社会属性)。
4.在专家式领导中,“软专家"是指(B.擅长领导与管理的专家)。
5.道家的政治思想是(C.无为而治)。
6.孔子提出“人存政举,人亡政息”的名言,体现了古代领导思想中的(A.人本思想)。
7.权变领导理论的研究重点在(D.领导者、被领导者的行为和领导环境的关系)。
8.领导的缓冲器、替代品与放大器理论是由以史蒂文为代表的研究者提出的具有(C.权变理论色彩)的领导理论。
9.我国领导学发展的关键时期是(B.20世纪80年代 )。
10.在伯恩斯编制的测量超越型领导的问卷中,超越型领导包括三个子维度,分别是领导魅力、个性化关怀和(C.智能激发)。
二、多项选择题1.社会分工主要是在两个方向上展开的,他们是(A.横向分工B.纵向分工)。
2.决策与执行的纵向分工是社会发展的必然产物,由此而产生的(C.领导与管理E.决策专门化与执行专门化)的分离,对领导学的产生起到了直接的推动作用。
3.领导学的学科特点包括(A.综合性B.社会性 C.应用性D.交叉性)。
4.中国古代领导思想中的民本思想主要包括(A.信民 B.富民D.教民)。
5.“领导”包含了五个基本要素,分别是领导主体、领导客体、领导环境和(B.领导手段D.领导目标)。
6.与其他社会活动相比,领导的特点主要有(A.系统性与互动性B.战略性与前瞻性D.强制性与权威性)。
7.组织的核心竞争力主要包括四个方面,它们是(A.管理体系C.技术体系D.知识与技能E.价值观念与组织文化)。
8.根据内隐领导理论,领导概念主要有四个方面的因素构成,分别是(B.人际能力C.个人品质D.目标有效性E.才能多面性)。
第二章领导权力与制约一、单项选择题1.下列关于权力起源的学说,除了(B.神权说)外,其他主张都有一定程度上的合理性.2.在(D.传统社会)时期领导权力与宗教权力或迷信权力等曾经相互结合。
第11章(8分)将下面程序划分为基本块,并画出其基本块程序流图。
(1) if a<b goto (3)(2) halt(3) if c<d goto (5)(4) goto (8)(5) t1:=y+z(6) x :=t1(7) goto (1)(8) t2:=y-z(9) x :=t2(10) goto (1)11.1答:所谓代码优化即对代码进行等价变换,使得变换后的代码与变换前代码运行结果相同,而运行速度加快或占用存储空间少,或两者兼有。
进行优化的基础是中间或目标代码生成,以及基本块的识别、控制流分析和数据流分析。
2答:根据不同的阶段,分为中间代码优化和目标代码的优化。
根据优化所涉及的程序范围,又可分为局部优化、循环优化和全局优化。
3答:最常用的代码优化技术有:(1)删除多余运算(2)代码外提(3)强度削弱(4)变换循环控制条件(5)合并已知量和复写传播(6)删除无用赋值4 图11.23是图11.22的C代码的部分四元式代码序列(1) 请将图11.23的四元式代码序列划分为基本块并做出其流图?(2) 将每个基本块的公共子表达式删除?(3) 找出流图中的循环,将循环不变量计算移出循环外?(4) 找出每个循环中的归纳变量,并且在可能的地方删除它们图11.22void quicksort(m,n)int m,n;1 / 10{ int i,j;int v,x; if (n<=m) return;/* fragment begins here */ i = m-1;j = n;v = a[n];while(1) {do i = i+1;while (a[i]<v);do j = j-1; while (a[j]>v);if (i>=j) break;x = a[i];a[i] = a[j];a[j] = x;}x = a[i];a[i] = a[n];a[n] = x;/* fragment ends here */ quicksort (m,j);quicksort(i+1,n);}图11.23(1) i:=m-1(2)j:=n(3) t1:=4*n(4) v:=a[t1](5) i:=i+1(6) t2:=4*i(7) t3:=a[t2](8) if t3< v goto (5)(9) j:=j-1(10)t4:=4*j(11)t5:=a[t4](12)if t5> v goto (9)(13)if i >= j goto (23)(14)t6:=4*i(15)x:=a[t6] (16) t7:=4*i(17) t8:=4*j(18) t9:=a[t8](19) a[t7]:=t9(20) t10:=4*j(21) a[t10]:=x(22) goto (5)(23) t11:=4*i(24) x:=a[t11](25) t12:=4*i(26) t13:=4*n(27) t14:=a[t13](28) a[t12]:=t14(29) t15:=4*n(30) a[t15]:=x答:(1)1-4为第1块,5-8为第2块,9-12为第3块,13句为第4块,14-22为第5块,23-30句为第6块。
第十一章多个样本均数比较的方差分析练习题一、最佳选择题1. 各组数据的()时,不可直接作方差分析。
A.均数相差较大B.中位数相差较大C.n相差较大D.变异系数相差较大E.方差相差较大2. 完全随机设计方差分析中的组间均方是表示()。
A.抽样误差大小B.某因素的效应大小C.某因素效应与抽样误差综合结果D.全部数据的离散程度E.不可预见的误差3. 完全随机设计与随机区组设计相比较()。
A. 随机区组设计的变异来源比完全随机设计分得更细B. 随机区组设计的误差一定小于完全随机设计C.完全随机设计的效率高于随机区组设计D.两组设计试验效率一样E.以上说法都不对4. 四个样本均数经方差分析后,p<0.05,为进一步弄清四个均数彼此之间有无差别,须进行()。
检验B. q检验C.u检验D. t检验E.Dunnett-检验A. 25.两样本均数的比较,可用()A.方差分析B.t检验C.q检验D.方差分析与t检验均可E.u检验二、问答题1. 简述均数比较方差分析的基本思想?2. 均数比较方差分析与实验设计有何联系?3.方差分析对数据有什么要求?4.为什么不能用t 检验进行多个均数的两两比较?5.单样本重复测量数据的方差分析与随机区别设计方差分析有何不同?在什么情况下,单样本重复测量数据可用随机区组设计方差分析进行假设检验? 6.简述均数比较方差分析随机效应模型与固定效应模型的区别。
7.简述随机效应方差分析的应用。
三、计算题1.欲研究感染脊髓灰质炎病毒的大鼠接种伤寒或百日咳后的生存情况,将感染脊髓灰质炎病毒的大鼠随机分3组,两组分别接种伤寒菌、百日咳菌,另一个组作为对照,试验结果见下表。
问两个接种组与对照组生存日数是否相同?各组大鼠的生存日数伤寒 百日咳 对照 ij X5 6 8 7 6 9 8 7 10 98 10 9 8 10 10 9 11 10 9 12 11 10 12 11 10 14 1211 16 ∑ijX92 84 112 288 i n10 10 10 30 i X9.28.4 11.2 9.6 ∑2ijX886 732 1306 2924 2i S4.42.935.73-2.将18名原发性血小板减少症患者按年龄相近的原则配为6个区组,每个区组的3名患者随机分配到A 、B 、C 、三个治疗组中,治疗后的血小板升高情况见下表,问三种治疗方法的疗效有无差别?A、B、C、三组血小板升高值年龄组 A B C1 3.8 6.3 8.02 4.6 6.3 11.93 7.6 10.2 14.14 8.6 9.2 14.75 6.4 8.1 13.06 6.2 6.9 13.43.下表是某实验室7个技术员对同一血样血清钾的重复测定结果,评价估计技术员之间、每个技术员重复性测量结果之间的误差。
第八章 边界层理论基础一、主要内容(一)边界层的基本概念与特征1、基本概念:绕物体流动时物体壁面附近存在一个薄层,其内部存在着很大的速度梯度和漩涡,粘性影响不能忽略,我们把这一薄层称为边界层。
2、基本特征:(1)与物体的长度相比,边界层的厚度很小;(2)边界层内沿边界层厚度方向的速度变化非常急剧,即速度梯度很大; (3)边界层沿着流体流动的方向逐渐增厚;(4)由于边界层很薄,因而可以近似地认为边界层中各截面上压强等于同一截面上边界层外边界上的压强;(5)在边界层内粘性力和惯性力是同一数量级;(6)边界层内流体的流动与管内流动一样,也可以有层流和紊流2种状态。
(二)层流边界层的微分方程(普朗特边界层方程)22100y x x xy y x v pv v v v xy x y py v v x y νρ⎧∂∂∂∂+=-+⎪∂∂∂∂⎪⎪∂⎪=⎨∂⎪⎪∂∂⎪+=∂∂⎪⎩其边界条件为:在0y =处,0x y v v == 在δ=y 处,()x v v x =(三)边界层的厚度从平板表面沿外法线到流速为主流99%的距离,称为边界层的厚度,以δ表示。
边界层的厚度δ顺流逐渐加厚,因为边界的影响是随着边界的长度逐渐向流区内延伸的。
图8-1 平板边界层的厚度1、位移厚度或排挤厚度1δδδδ=-=-⎰⎰1001()(1)x x v v v dy dy v v2、动量损失厚度2δδρρ∞∞=-=-⎰⎰221()(1)x x x x v vv v v dy dy v v v(四)边界层的动量积分关系式δδρρδτ∂∂∂-=--∂∂∂⎰⎰200x x w Pv dy v v dy dx x x x对于平板上的层流边界层,在整个边界层内每一点的压强都是相同的,即P =常数。
这样,边界层的动量积分关系式变为δδτρ∞-=-⎰⎰200w x x d d v dy v v dy dx dx 二、本章难点(一)平板层流边界层的近似计算 根据三个关系式:(1)平板层流边界层的动量积分关系式;(2)层流边界层内的速度分布关系式;(3)切向应力关系式。
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1.原核细胞与真核细胞各有何特点?○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是,原核细胞没有细胞核,而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂,DNA除了编码区和非编码区之外,编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器,一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器,如:线粒体,高尔基体,内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子(质粒),而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2.典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么?这些差异对植物生理活动有什么影响?答:典型的植物细胞中存在大液泡和质体,细胞膜外还有细胞壁,这些都是动物细胞所没有的,这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统,调节细胞的吸水机能,维持细胞的挺度,另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用;而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态,而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3.原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系? 答:原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态,当原生质处于溶胶状态时,粘性较小,细胞代谢活跃,分裂与生长旺盛,但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时,细胞生理活性降低,但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高,有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时,原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4.高等植物细胞有哪些主要细胞器?这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系? 答:高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜,其中内膜为选择透性膜,这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
第十一章 几何光学通过复习后,应该:1.掌握单球面折射成像、共轴球面系统、薄透镜成像、薄透镜的组合、放大镜和显微镜;2.理解共轴球面系统的三对基点、眼的分辨本领和视力、近视眼、远视眼、散光眼的矫正;3.了解透镜像差、眼的结构和性质、色盲、检眼镜、光导纤维内窥镜。
11-1 一球形透明体置于空气中,能将无穷远处的近轴光线束会聚于第二个折射面的顶点上,求此透明体的折射率。
习题11-1附图(原11-2附图)解: 无穷远处的光线入射球形透明体,相当于物距u 为∞,经第一折射面折射,会聚于第二折射面的顶点,则v=2r(r 为球的半径),已知n 1 =1.0,设n 2 =n(即透明体的折射率),代入单球面折射成像公式,得rn r n 1.0-20.1=+∞ 解得n =2.0,即球形透明体的折射率。
11-2 在3m 深的水池底部有一小石块,人在上方垂直向下观察,此石块被观察者看到的深度是多少?(水的折射率n =1.33)习题11-2附图(原11-3附图)解: 这时水池面为一平面的折射面,相当于r 为∞,已知u =3m,n 1 =1.33,n 2 =1.0,观察者看到的是石块所成的像,设其像距为v ,应用单球面折射成像公式,得∞=+ 1.33-.010.1m 333.1v 解得v =-2.25m,这表明石块在水平面下2.25m 处成一虚像,即观察者看到的“深度”。
11-3 圆柱形玻璃棒(n =1.5)放于空气中,其一端是半径为2.0cm 的凸球面,在棒的轴线上离棒端8.0cm 处放一点物,求其成像位置。
如将此棒放在某液体中(n =1.6),点物离棒端仍为8.0cm,问像又在何处?是实像还是虚像?习题11-3附图 (a)【原11-5附图(a)】解: ①如本题附图(a)所示,已知n 1 =1.0,n 2 =1.5,u =8.0cm,r =2.0cm,代入单球面折射成像公式,得cm0.2 1.0-.515.1cm 0.80.1=+v得v =12cm,在玻璃棒中离顶点12cm 处成一实像。
习 题 解 答11-1 在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝21S S 、距离相等,则观察屏上中央明纹位于图中O 处。
现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置,则( )(A )中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变 (B )中央明条纹向上移动,且条纹间距不变 (C )中央明条纹向下移动,且条纹间距增大 (D )中央明条纹向上移动,且条纹间距增大解 由S 发出的光到达21S S 、的光成相等,它们传到屏上中央O 处,光程差0=∆,形成明纹,当光源由S 向下移动S '时,由S '到达21S S 、的两束光产生了光程差,为了保持原中央明纹处的光程差为0,它将上移到图中O '处,使得由S '沿21S S 、传到O '处的两束光的光程差仍为0.而屏上各级明纹位置只是向上平移,因此条纹间距不变。
故选B11-2 单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如附图所示,若薄膜厚度为e , 且n 1<n 2,n 3<n 2, λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程为( )(A )e n 22 (B )11222n e n λ-(C )22112λn e n - (D )22122λn e n -习题11-2图 解 由于n 1〈n 2,n 3〈n 2,因此光在表面上的反射光有半波损失,下表面的反3n S S ’OO ’射光没有半波损失,所以他们的光程差222λ-=∆e n ,这里λ是光在真空中的波长,与1λ的关系是11λλn =。
故选C11-3 如图所示,两平面玻璃板构成一空气劈尖,一平面单色光垂直入射到劈尖上,当A 板与B 板的夹角θ增大时,干涉图样将发生( )变化 (A )干涉条纹间距增大,并向O 方向移动 (B )干涉条纹间距减小,并向B 方向移动 (C )干涉条纹间距减小,并向O 方向移动 (D )干涉条纹间距增大,并向B 方向移动解 空气劈尖干涉条纹间距θλsin 2n l =∆,劈尖干涉又称为等厚干涉,即k相同的同一级条纹,无论是明纹还是暗纹,都出现在厚度相同的地方. 当A 板与B 板的夹角θ增大时,△l变小. 和原厚度相同的地方向顶角方向移动,所以干涉条纹向O 方向移动。
故选C11-4 如图所示的三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P 处形成的圆斑为( ) (A )全明 (B )全暗(C )右半部明,左半部暗 (D )右半部暗,左半部明习题11-4图解 牛顿环的明暗纹条件(光线垂直入射0=i )⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=+=∆)(,2,1,0,,2,1,0,2)12(明纹(暗纹)k k k k λλ在接触点P 处的厚度为零,光经劈尖空气层的上下表面反射后的光程差主要由此处是否有半波损失决定. 当光从光疏介质(折射率较小的介质)射向光密的介质(折射率较大的介质)时,反射光有半波损失.结合本题的条件可知右半部.162.AθBO习题11-3图有一次半波损失,所以光程差是2λ,右半部暗,左半部有二次半波损失,光程差是零,左半部明。
故选D11-5 在单缝夫琅禾费衍射实验中. 波长为λ的单色光垂直入射在宽度为α=4λ的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为( ) (A )2个 (B )4个 (C )6个 (D )8个解 根据单缝衍射公式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±=±+±⋅⋅⋅==)(,22)(,2)12(,3,2,1sin 暗纹中心明纹中心λλλθk k k k a k因此第k 级暗纹对应的单缝波阵面被分成2k 个半波带,第k 级明纹对应的单缝波阵面被分成2k+1个半波带. 由题意asin θ=2λ,即对应第2级暗纹,单缝分成4个半波带。
故选B11-6 一束光强为0I 的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成 45°角,则穿过两个偏振片后的光强I 为( )(A )240I (B)40I (C)2I (D)022I 解 光强为0I 的自然光垂直穿过偏振片后的光强变为,两偏振片的偏振化方向成45°角,由马呂斯定律可知经过第二个偏振片后光强为 ,445cos 2020I I =︒故选B11-7 在双缝干涉实验中,若使两逢之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距为 ;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距 。
解 减小、减小. 相邻两明(暗)纹的间距是d D x λ=∆,其中d 是双缝之间的距离,D 是双缝到屏的距离,λ是入射光的波长。
11-8 有一单缝,缝宽α=0.10mm ,在缝后放一焦距为50cm 的会聚透镜,用波长λ=546nm 的平行光垂直照射单缝,则位于透镜焦平面处屏上中央明纹的宽度为 。
解 两个一级暗纹中心之间为中央明纹(或零级明纹)范围,其线位置为,a f x a f λλ〈〈-线宽度为af λ2,代入已知数据,可得位于透镜焦平面处屏上中央明纹的宽度是m 31046.5-⨯。
11-9 波长为λ=550nm 的单色光垂直入射于光栅常数cm d 4102-⨯=的平面衍射光栅上,可能观察到光谱线的最高级次为第 级。
解 光栅方程λθk d ±=sin 是计算光栅主极大的公式. 可能观察到光谱线的最高级次对应的衍射角是最大的,当︒=90θ时,.6.3105501102sin 96=⨯⨯⨯==--λθd k 所以最高级次是第3级。
11-10 已知从一池静水表面反射出来的太阳光是线偏振光,此时,太阳在地平线上的仰角为=a。
(池水的折射率为n=1.33)解 当反射光为光矢量垂直于入射面的完全偏振光时,入射角为起偏振角,称为布儒斯特角,,tan 120n n i = 本题中n 2=1.33,n 1=1,故入射角,06.530︒=i所以太阳在地平线上的仰角为.94.3606.5390︒=︒-︒=α11-11 在杨氏双缝实验中,双缝间距d=0.20mm, 缝间距D=1.0m ,试求: (1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ,所用单色光的波长; (2)相邻两明条纹间的距离。
解 (1)根据双缝干涉明纹的条件,2,1,0,=±=k k dDx k λ ,得 nm m kD dx k 6000.12100.61020.033=⨯⨯⨯⨯==--λ (2)当nm 600=λ时,相邻两明条纹间的距离 mm m d D x 0.310600102.00.193=⨯⨯⨯==∆--λ11-12 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长λ=546.1nm 的平面光波正入射到钢片上。
屏幕距双缝的距离为D=2.00m ,测得中央明条纹两侧的第5级明条纹间的距离为 △x=12.0mm ,求: (1)两缝间的距离。
(2)从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过多大距离? (3)如果使光波斜入射到钢片上,条纹间距将如何改变?解 根据双缝干涉明纹的条件,2,1,0,=±=k k dDx k λ 对中央明条纹两侧的条纹级次应分别取正、负,对同侧的条纹级次应同时为正(或负). (1)根据双缝干涉明纹的条件,2,1,0,=±=k k d D x k λ⋅⋅⋅把55-==k k 和代入上式,得λdD x x x 1055=-=∆- mm m xD d 910.0101.54610120.2101093=⨯⨯⨯⨯=∆=--λ (2)把200==k k 和代入公式,得mmdD x x x 2420020==-=∆λ(3)如果使光波斜入射到钢片上,中央明条纹的位置会发生变化,但条纹间距不变。
11-13 为了测量一精密螺栓的螺距,可用此螺栓来移动迈克耳孙干涉仪中的一面反射镜. 已知所用光波的波长为546.0nm ,螺栓旋转一周后,视场中移过了2023个干涉条纹,求螺栓的螺距。
解 迈克耳孙干涉仪中条纹移动数目N 与反射镜移动的距离△d 之间的关系为2λ⋅=∆N d代入数据得mm m N d 552.021054620232 ·9=⨯⨯==∆-λ11-14 如图所示,制造半导体元件时,常常要精确测定硅片上二氧化硅薄膜的厚度,这时可把二氧化硅薄膜的一部分腐蚀掉,使其形成劈尖,利用等厚条纹测出其厚度。
已知Si 的折射率为3.42,SiO 2的折射率为1.5,入射光波长为589.3nm ,观察到8.5条暗纹. 问SiO 2薄膜的厚度e 是多少?解 两界面反射光均有半波损失,暗纹条件是 2)12(2λ+=k ne ),2,1,0( =k图习题1411-由于k 从0开始计,题意知最大k=7.5,所以 nm nm n k e 15713.5895.1415.724)12(=⨯⨯+⨯=+=λ11-15 题图为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R=400cm. 用某单色光平行光垂直入射 ,观察反射 光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30cm. 求:(1)入射光的波长(2)设图中OA=1.00cm ,求在半径为OA 的范围内可 观察到的明环数目。
解(1)本题中反射光形成牛顿环明环半径 ⋅⋅⋅=-=,3,2,1,)21(k R k r λ对于第5个明环,k=5,r=0.30cm ,R=400cm 代入上式 nm 500=λ(2)令r=1.00cm ,R=400cm ,λ=500nm 代入公式的k=50.5. 所以在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目是50个。
11-16 某种单色光平行光垂直入射在单缝上,单缝宽a=0.15mm. 缝后放一个焦距f=400mm 的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧的两个第3级暗条纹之间的距离为8.0mm ,求入射光的波长。
解 根据单缝衍射的暗纹条件⋅⋅⋅==,3,2,1,sin k k a λθ 又 ,,tan sin af k x f x λθθ==≈中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹对应的k 应分别取3±. 所以图习题1511-af x λ6=∆ nm m x f a 5001081040061015.06333=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=---λ11-17 据说间谍卫星上的照相机能清楚识别地面上汽车的牌照号码。
(1)如果需要识别的牌照上的笔画间的距离为5cm ,在160km 高空的卫星上的照相机的角分辨率应多大?(2)此照相机的孔径需要多大?光的波长按500nm 计。
解 (1)有圆孔衍射最小分辨角 ld D ≈=λθ22.10rad rad l d 732010310160105--⨯≈⨯⨯=≈θ (2)m m D 2.21031050022.122.1790=⨯⨯⨯==--θλ11-18 在夫琅禾费单缝衍射实验中,以钠黄光为光源. λ=589.0nm ,平行光垂直入射到单缝上。