大学物理期末复习题(简单)

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第1页,共29页 一、填空题 6、在某两种介质的界面上,自然光以60°入射角入射时,反射光线是完全偏振光。则折射光的折射角为 7、爱因斯坦光子假说指出:光是一粒一粒以 运动的粒子流,这种粒子流称为光子或光量子。每一个光子的能量为 ,光子只能整个地被吸收或发射。 8、已知一粒子的能量为E,动量为p,则其德布罗意波的频率为 ,波长为 。 10、光的 现象和 现象说明光具有波动性,而光的 现象说明光是横波。 11、普朗克量子假说指出:物体发射或吸收频率为ν的电磁波,只能以 为最小单位进行,这个最小能量单位称为 ,物体发射或吸收的电磁辐射能量只能是这个最小能量单位的整数倍。 第2页,共29页

14、自然界存在的相互作用分为引力相互作用、 、 和强相互作用 四种。 16、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上,以光的传播方向为轴旋转偏振片,发现透射光强的最大值为最小值的5倍,则在入射光中,自然光强I1与线偏振光强I2之比为 。 17、质量m = 1 g ,以速度 v = 1 cm/s 运动的小球的德布罗意波长是 。 18、设描述微观粒子一维运动的波函数为 Ψ(x,t),则 ΨΨ* 表示(t时刻x附近单位长度内测到离子密度 概率密度) Ψ(x,t)必须满足的条件 单值 有限 连

续 ;其归一化条件12dV全。 20、波长为300 nm的光子,其波长的不确定度为十万分之一,则其位置的不确定量

x≥ 。 第3页,共29页

8、某金属的逸出功为A,使用某种光照射时产生的光电子的初动能是逸出功的2 倍,则入射光的能量为( ) ①1.5A ②2A ③2.5A ④3A 9、下列哪个实验首次证实了德布罗意“实物粒子也具有波动性”的假说。( 4) ①杨氏双缝实验 ②卢瑟福α粒子散射实验 ③赫兹的莱顿瓶放电实验 ④戴维孙的电子衍射实验 17、麦克斯韦德位移电流假说指出,和电流一样也能激发磁场的是( 3 ) ①运动电荷 ②静电场 ③变化的电场 ④极化电荷 18、若光子的能量为E,则光子的动量p大小等于( ) ①Ec ②Eh ③2Ec ④hE [ ] 第4页,共29页

22、已知一单色光照射在钠表面上,测得光电子的最大动能是1.2 e V,而钠的红限波长是540 nm ,那么入射光的波长是( 1 e V = 1.6×10-19 J ,h = 6.63×10-34 Js )( 4 ) ①35 nm ②500 nm ③435 nm ④355 nm 。 24、一束自然光自空气射向

一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i0,则在界面2的反射光是: ( 2 ) ①自然光 ②线偏振光,光矢量的振动方向垂直于入射面 ③线偏振光,光矢量的振动方向平行于入射面 ④是部分偏振光

i0

1

2 第5页,共29页

25、一束光强为I0的自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强为80II,已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转P2最少要转过多大角度,才能使出射光的光强为零。 (2 ) ①30 ②45 ③60 ④90

26、在单缝衍射实验中,波长为 的单色光垂直入射在宽度为a = 4 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 ( ) ①2个 ②4个 ③6个 ④8个 第6页,共29页

三、计算题 1、如图所示,一球壳体的内、外半径分别为R1和R2,电荷均匀分布在壳体内,电荷体密度为ρ(ρ>0)。试求各区域的电场强度分布。

2、在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一第7页,共29页

长度为L的导体棒在垂直于B的平面内绕其一端以ω沿逆时针方向旋转。求导体棒两端的动生电动势。

3、用波长为400nm的光垂直照射在一光栅上,用焦距f=1m的透镜把光谱会聚在屏上,光栅常数d=0.01mm,求:(1)第一级明条纹离中央明纹中心处距离?(2)最多可观察到几级条纹?

4、有一电子,质量为m,电量为e,射入到磁感应强度为B的匀强磁场中,其速度0v和B

方向成θ角。试求此电子沿螺旋线运动一周后在磁场方向前进的距离h。 第8页,共29页

5、一均匀带正电荷的半圆环,半径为R,带电量为Q,求半圆环中心处O点的场强和电势(选取无限远处为零势点)。

6、在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一弯成图示形状的载流导线,求此载流导线所受的安培力。

+ + +

+ +

O

R 第9页,共29页

7、在杨氏双缝干涉实验中,双缝间距为0.45mm,使用波长为540nm的光观测。(1)要使光屏上条纹间距为0.6mm,光屏应离双缝多远?(2)若用折射率为1.5、厚度为9.0微米的薄玻璃片遮盖狭缝S2,光屏上干涉条纹将发生什么变化?

8、用波长为400nm的紫光进行牛顿环实验,观察到第k级暗环的半径为4.00mm,第k+5级暗环的半径为6.00mm。求平凸透镜的曲率半径R和k的数值。 9、用波长为λ = 600 nm(1 nm = 10-9m)的光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈尖薄膜,劈尖角θ = 2×10-4 rad 。改变第10页,共29页

劈尖角,相邻两明条纹间距缩小了△L = 1.0 mm,求劈尖角的改变量。

10、用经典的电磁理论来解释光电效应的实验规律碰到了哪些困难?爱因斯坦是如何解决的?

一 遇到的困难 1按照经典的波动理论,光波的能量应与光振幅平方成正比亦即应与光强有关。因此,按经典理论,光电子的初动能应随入射光的光强的增加而增加。 但实验表明,光电子的初动能与光强无关,而只与入射光的频率呈线性增加,且存在光电效应的频率红限。 2、 光波的能量分布在波面上,电子积累能量需要一段时间,光电效应不可能瞬时发生。 二、爱因斯坦 (1) 电磁辐射是由以光速 c 运动,并局限于空间某一小范围的光量子(光子)组成,每一个光量子的能量  与辐射频率 的关系为 h

nnl2sin2第11页,共29页 (2) 光量子具有“整体性”。一个光子只能整

个地被电子吸收或放出。光能不是经典的电磁理论所假设地那样均匀地分布在波阵面上而是集中在光子上。 (3)发射或吸收能量是量子化,即具有粒子性,而在空间传播也具有粒子性,即一束光就是一束光速运动的粒子流。 3、光子理论对光电效应的解释 光照射到金属表面时,一个光子的能量可以立即被金属中的电子吸收。但只有当入射光的频率足够高,以致每个光量子的能量足够大时,电子才有可能克服逸出功 A 逸出金属表面。根据能量守恒与转换律

11、用波长为500nm的光进行牛顿环实验,观察到第k级暗环的半径为5mm,第k+5级暗环的半径为7.5mm。求平凸透镜的曲率半径R和k的数值。

Amvhm22

1第12页,共29页

12、简述玻尔量子理论的三个基本假设? (1)稳定态轨道假设 (2)量子化跃迁频率假设 (3)轨道角动量量子化假设

13、简述氢原子光谱的实验规律。

回上页下一页回首页回上页下一页回首页20171009677614mBR.式中,称为里德伯常数。

赖曼系(紫外部份))111(~2nRn=2、3、••••••

巴尔麦系(可见光))121(~22nRn=3、4、••••••

帕邢系(红外部份))131(~22nRn=4、5、••••••

布喇开系(远红外))141(~22nRn=5、6••••••

巴尔麦公式)(~2211nkR

14、简述波函数所满足的基本条件。 自然条件: 单值、有限和连续。 第13页,共29页

归一化条件:12dV全 15、自然界存在的相互作用有哪几种? 万有引力作用力、电磁作用力、强相互作用力、弱相互作用力。

16、计算半径为R的无限长载流圆柱体在空间激发的磁场。设圆柱体中的电流强度I均匀分布在整个圆柱体中。

17、简述光电效应的实验规律。 (1) 饱和光电流强度 Im与入射光强 成正比(不变)。 (2)的最大初动能随入射光的光电子频率的增大而增大 (3) 只有当入射光频率大于一定的红限频