得(5t?2?)??6,
??11??,? v?2cos?5t???1.73m/s
2?6????a??10sin?5t????5m/s2,F?ma?0.04a??0.2N
2??6.(1)A?0.04m,????2?A??s2?t??m v0?0,由x0?,得??? ? x?0.04co??2?,
3?T23?1?a点:x?A, v?0???0, t?saaaa?6?????1?(2)?i??2?ti????b点:xb?A/2, vb?0??b?, tb?s
3??33?2?c点:x??A, v?0????, t?scccc?3?
练习十六
1.2:1,1:4 2.1cm,3.[2] 4.[1]
5.(1)? amax?A?2 ? Ek?E???,12s 311m?2A2?mAa?2?10?5J max22A111??0.71cm (2)Ep?kx2?E?kA2,? x???2242A12 ?A1 ?A2
6.(1)见图,A12?5m,tg?12?7,?12?81.9?
??3??1?0, ?3?3?/4(2)取初相??2?,则有?
?????, ??5?/423?3
?12 O x
练习十七
1.机械振动在弹性媒质中的传播,振动状态或相位 2.波长、波速、频率 3.[2] 4.[4]
??x???G?osB?t?x?与波动方程标准形式y?cos???t?????比较,5.(1)将y?Ac得振幅为A,
Bu?????? 11
BB2?2?,v?,T?, ??
BGG2?(2)在波动方程中令x?l,得y?Acos(Bt?Gl)
波速:u?(3)???2?D??GD
6.(1)vmax?A??0.5??1.57m/s,amax?A?2?49.3m/s2?5?2m/s2 (2)??(10?t?4?x),当x?0.2,t?1s时,??9.2?
由?0?10?t???9.2?,得t?0.92s
x1?0.825m?t1?1.25s, ?1?10??1.25?4?x1?9.2?, ?t?1.5s, ??10??1.5?4?x?9.2?, x?1.45m222?2
练习十八
1.16000?2J/m2?s,3.79?103J 2.0.7cm
3.[1] 4.[3] 5.(1)??2???4?,u??20m/s,又由x0?A,知??0 TTx???波源振动方程为y0?0.1cos4?t 波动方程为y?0.1cos4??t??m
?20??xT?1x?(2)t?,y(x)?0.1cos4?????0.1sinm
54?820?波形曲线如图
y(m) 0.1 0 -0.1
5
10 x(m)
?y?0.1cos(??/2)?0T??(3)t?,x?时,? ?y???124?v??tt?8,x?5??0.4?sin??2??1.26m/s???6.(1)反射点为自由端,反射波无半波损失
??tx?2x??tx?? y反?Acos?2?????2??Acos2???? ?T????T?????2?x2? t2? t?tx??tx?(2) ? y合?y?y反?Acos2?????Acos2?????2Acoscos?acos?TT?T???T??
12
波腹位置,由a?2A,则cos2?x??1,
2?x??k?,? x?k?2,k?0,1,2,?
波节位置,由a?0,则cos2?x2?x???0,?(2k?1),? x?(2k?1),k?0,1,2,?
?24???tx??若反射点为固定端,则反射波有半波损失, y反?Acos?2???????
??T???
练习十九
1.3?(或18000?),6?
2.条纹分布在E上侧,明暗分布与原来互换 3.[2] 4.[1]
D?得: dd?x0.60?10?3?2.27?10?3????5.45?10?7m?545nm 绿色
D2.5D?2.0?632.8?10?9??9.0?10?6m 6.(1)d??x0.145.由?x?(2)由于???22k?dsin?/??D/?x?2.0/0.14?14.3,即还能看到14条明纹。
,按???算,则
练习二十
1.
?4n2n?N?2.,
423.[1] 4.[1]
,
?
5.(1)设l?0.25cm,则有lsin??ek?1?ek??2n
? ??2nlsin??2nl??7000?
(2)设l?3.5cm,明纹总数为N,则Nl?L,N?L/l?14 6.(1)设R?190cm,两暗环重合时有kR?1?(k?1)R?2
得:k??2?1??2?3;? r3?3R?1?0.185cm
13
(2)设?1?5000?,两明环重合时,
得:?2?
(10?1)R?1(12?1)R?2? 229?1?4091? 11练习二十一
1.?,5
2.1.53mm,逐渐减小 3.[4] 4.[2]
5.设a?0.25mm,第3级暗纹与中央明纹相距x3?523.0?1.5mm 2x?3?3?和几何关系 tg?3?3?sin?3 由光程差公式 asinf得:f?ax3?0.25m 3?x1?sin?1 f6.由一级暗纹asin?1??,tg?1?得中央明纹宽度d?2x1?2?f??5.46mm,若把装置浸入水中,则波长?n???;中and2?2?央明纹角宽度?n?n?n?,减小。
fana
练习二十二
1.5000 ?,2
2.1.34?10?4rad,8.94km
3.[3] 4.[1]
5.设??6328?。由光栅方程有:(a?b)sin38???
(a?b)??sin38??1.03?10?4cm,缝数N?1sin38???9729cm?1 a?b????(a?b)sin27??4676?,设所测波长为??,则由光栅方程得:在光栅方程中,令??得:(a?b)?kmax??,则kmax??2a?b1??2.2 ??sin27?? 2?kmam?3 ?最多可观察到第二级明纹
14
?sin?k?0.2?(a?b)sin?k?k?k26.(1)设? 则有? 得?,k?2
k?13?sin?k?1?0.3?(a?b)sin?k?1?(k?1)?(a?b)?2??6?10?6m sin?k?asin?4?k??ak?(2)第四级为缺级,则有? 得?
a?b4?(a?b)sin?4?4?取k??1,则a?(3)由(a?b)sina?b?1.5?10?6m 4a?b?2?kmax? 得:kmax???10
?asin??k??ak又由? 得:k??k?
a?b4?(a?b)sin??k?当k???1, ?2时,k??4, ?8为缺级,又第10级明纹呈现在无限远处.
?实际呈现的级数为:k?0,?1,?2,?3,?5,?6,?7,?9,共八级.
练习二十三
1.48.4?,41.6? 2.
II1?I2,1
223.[1]
4.[3]
?b??r?90?,? ?r?90???b?32? 5.(1)?(2)tg?b?n21?n,n?tg58??1.6
6.设自然光强为I0,透过第一个偏振片的光强为I??1I0,透过第二个偏振片的光强为2II???I?cos230?,透过第三个偏振片的光强为I????I??cos230??0cos430?
2I9已知I1?0cos260? ?I????4I1 cos430??I1
24
练习二十四
1.水平向左,E?mgtg?/q 2.2a
15