13.最高; “吞”“吐”环; 零; 暗 14.不变; 劈棱; 变小; 劈棱; 增多 15. 16.
6.626?10?35m ,7.28?10?7m
17.4.51?1014Hz,1.87eV
18.
229.2nm
19. 580;tg580?1.6
20.2.68?10-7rad 21.5.72?105m/s 22. 868km/s ; 23. 382nm 24. 1.09?1015Hz;275nm ; 25. 1.99?1015J;6.63?10?24kg?m?s?1
26. v?2eUhm;o2moeU
27.
?222
2n2?n1sini
三.计算题
1.解: (1)由xD1?103明?dk?知,6.0?0.2?2?, ∴ ??0.6?10?3mm ?6000Ao
(2) ?x?D1?103d??0.2?0.6?10?3?3 mm 2.解 根据杨氏双缝干涉明纹公式,可以得到中央明纹两侧的第八级明纹之间的距离为x?2x?2kD?2?550?10?9?kd?2?8?1?10?3?0.0176m
3.解: 设云母片厚度为e,则由云母片引起的光程差为
??ne?e?(n?1)e
41
按题意
??7?
∴ e?7?n?1?7?5500?10?101.58?1?6.6?10?6m ?6.6?m
4.解: (1)由图知,Lsin??d,即L??d
故 ??dL?0.0480.12?103?4.0?10?4(弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为?e??2?3.4?10?7m
(3)相邻两暗纹间距l??6800?10?10?2??2?4.0?10?4?850?106m?0.85 mm (4)?N?Ll?141条 5.解 根据劈尖干涉相邻暗条纹之间的距离公式 l=λ/(2nsinθ)≈λ/2nθ
可得入射光的波长为 λ= l2nθ 代入数据
λ= 2 l nθ=2×3.64×10-3×1.50×5.0×10-5=5460×10-10
m
6.解: 由 ?d??N?2
得
?d0.322?10?3??2?N?2?1024
?6.289?10?7m7.解:中央明纹的宽度为?x?2?af
半角宽度为??sin?1?a
?x?2?0.5?5000?10?1010?10?5.0?10?30.?3m
??sin?15000?10?10?30.10?10?3?5.0?10
rad
8.解 (1)把已知数据代入单缝衍射中央明条纹的宽度公式,可得
lf?0.8?6100?10?100?2a?2?0.3?10?3?3.25?10?3m ?6289Ao
42
(2)对于第三级明纹
asin??(2?3?1)?/2?7?/2 所以
sin??7?/2a
故第三级明纹到中央明纹中心的距离为 ?x?ftg??fsin?? 代入数据,得
7f? 2a7?0.8?6100?10?10?5.69?10?3m ?x??32?0.3?109.解
:
1mm?2.0?10?3a?b?500
mm?2.0?10?4Ao
?2,
由(a?b)sin??k?知,最多见到的条纹级数kmax对应的??所以有kmax?a?b?2.0?104??3.39,即实际见到的最高级次为kmax?3.
590010.解:由最小分辨角公式
??1.22?D
?5.5?10?5?13.86cm ∴ D?1.22?1.22??4.84?10?611.解:由马吕斯定律
I1?I0Icos260ο?028
I9??2.25I14I?I09Icos230οcos230ο?0232∴
12.解 根据布儒斯特定律可以知道,当自然光以布儒斯特角入射时,反射光为偏振光,因而布儒斯特角为i=580,玻璃的折射率为
n=tg580=1.6 反射光与折射光垂直,所以折射角为90-58=32
0
0
0
43
13.解 (1)根据光电方程 h??12mv?A 2可以得到光电子的最大初动能为
12cmv?h??A?h?A2? 83?10?19 ?6.63?10?34?/(1.6?10)?4.2?2.0eV?9200?10(2)加上遏止电压后,没有光电子产生,此时最大初动能满足 h??eU0?2eV 所以遏止电压为 U0?2V (3)铝的红限满足 h??A 即
h所以
c??A
c3?10?8?34?2.96?10?7m ??h?6.63?10??19A4.2?1.6?1014.解 (1)子弹动量的不确定量为
Δp =0.01×1000×0.01% =0.001 N.s
则由不确定关系式可得子弹位置的不确定范围为
h6.626?10?34?x???6.626?10?31m?p0.001(2)电子动量的不确定量为
-31-32
Δp =9.1×10×1000×0.01% =9.1×10 N.s 则由不确定关系式可得电子位置的不确定范围为
h6.626?10?34 ?3?x???7.28?10m?p9.1?10?321.05?10?34?vx???1.2m/s?31?4m??x9.11?10?1015. 解:
它比电子的速度要小得多,不起什么实际作用。所以电视显象管中电子的运动可以使用轨道的概念,其表现跟经典粒子一样。
四、简答题
44
1. 解: 由?x?D?知,(1)条纹变疏;(2)条纹变密;(3)条纹变密;(4)零级明纹在屏幕上作相反方向d的上下移动;(5)零级明纹向下移动.
2.答:光子与石墨中和原子核束缚很紧的内层电子的碰撞,应看做是光子和整个原子的碰撞。
m原子??m光子
弹性碰撞中,入射光子几乎不损失能量,即 散射光子波长不变。
3.答:德布罗意波是概率波,波函数不表示实在的物理量在空间的波动,其振幅无实在的物理意义,?仅表示粒子某时刻在空间的概率密度。
4.答:沿某一方向同时测量粒子的坐标和动量时,坐标不确定量与动量的不确定量之乘积不得不于普朗克常数h。
245