上 海 交 通 大 学 试 卷（物理144A卷）
（ 2007 至 2008 学年 第1学期 ）
班级号________________ 学号______________ 姓名 课程名称 大学物理 成绩
注意：（1）填空题空白处写上关键式子，可参考给分；计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤；（2）不要将订书钉拆掉；（3）第四张是草稿纸；（4）相关常量：普朗克常量
h?6.626?10?34J?s，电子电量e??1.602?10?19C，电子静质量me?9.11?10?31kg，
维恩常量b?2.897?10m?K，斯特藩常量??5.670?10W?m?K.
?3?8-2-4
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1、用白光光源进行双缝干涉实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则
(A) 干涉条纹的宽度将发生改变； (B) 产生红光和蓝光两组干涉条纹； (C) 干涉条纹的亮度将发生改变； (D) 不产生干涉条纹。
选择: ____________
2、一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2上的反射光 (A) 是自然光；
(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面； (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面； (D) 是部分偏振光。
选择: ____________
3、设用频率为?1和?2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应。已知该金属的红限频率为?0，测得两次照射时的遏止电压Ua2?2Ua1，则这两种单色光的频率满足 (A)?2??1??0； (B) ?2??1??0； (C) ?2?2?1??0； (D) ?2??1?2?0。
选择：____________
i0 1 2
1
我承诺，我将严 格遵守考试纪律。 承诺人：
题号 得分 批阅人(流水阅 卷教师签名处) 一 二 三 1 三 2 三 3 三 4
4、一束光强为I0 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）
选择：______________
5、如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的圆柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果两圆柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的 （A）数目增加，间距不变； （B）数目减少，间距变大； （C）数目增加，间距变小； （D）数目不变，间距变小。
选择：______________
6、测不准关系?x?Px≥h有以下几种理解，哪种正确 （A）粒子的动量不可能确定； （B）粒子的坐标不可能确定；
（C）粒子的动量和坐标不可能同时确定；
（D）测不准关系仅适用于光子，不适用于其它粒子。
选择：______________
I042； （B）
I0I2I0； （C）0； （D）。 422 2
7、能定性地正确反映黑体单色辐出度M? (T)随?和T的变化规律的图为（已知T2 >T1）
M?(T) T1 T2 (A)
M?(T) T2 M?(T) T1 M?(T) T2 (C)
T2 ? T1 (B)
? ? T1 (D)
? 选择：______________
二、填空题（共36分）
1、（本小题6分） 若氢原子处于n=3，l=2的激发态，则电子轨道角动量的大小
L=___________；轨道角动量L在外加磁场方向上的可能取值Lz=_________________；电子
自旋角动量S=___________。
2、（本小题3分）根据玻尔的氢原子理论模型，推得氢原子的基态能量为
me4。类似可确定一价氦离子的基态能量为__________（eV）。 E??22?-13.6（eV）
8?0h（提示：氦原子失去一个电子后形成一价氦离子。）
3、（本小题5分）在玻璃(折射率n3?1.60)表面镀一层MgF2 (折射率n2?1.38)薄膜作为增透膜。为了使波长为500nm（1nm?10m）的光从空气（n1?1.00）垂直入射时尽
可能少反射，MgF2薄膜的最小厚度应是：________________________。
4、（本小题5分）在两个偏振化方向正交的偏振片之间平行于偏振片插入一厚度为l的双折射晶片，晶片对o光、e光的折射率分别为no和ne。晶片光轴平行于晶面且与第一偏振片的偏振化方向间有一夹角。用波长为?的单色自然光垂直入射，则通过第二偏振片射出的两
束光的振幅大小___________________，它们的相位差??= __________________________。
3
?95、（本小题5分）设汽车两盏前灯相距1.2m，夜间人眼瞳孔直径d?3.0mm，人眼敏感波长为??550nm (1nm?10m)，若只考虑人眼的圆孔衍射，则人眼可分辨出汽车两前
灯时，汽车离人的最大距离S?____________m。 6、（本小题4分）若某黑体球的半径由R增为2R，温度由T增为2T，则其总辐射功率为
原来的____________倍。
7、（本小题4分）如图所示，一束动量为p的电子，通过缝
?9??p 宽为a的狭缝，在距离狭缝为L处放置一荧光屏，屏
a d ?0
上衍射图样中央最大的宽度d= __________________。 L 8、（本小题4分）氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的谱线
波长用?1表示，波长次之的谱线波长用?2表示，则?1??2为：____________。
三、计算题（共43分）
1、（本题12分）在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1和S2的距离分别为l1和l2，并且l1?l2?3?，?S1l1dO为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的
S0l2S2距离为D (D??d)，如图。求：(1) 零级明纹到屏幕
D中央O点的距离。 (2) 相邻明条纹间的距离。
2、（本题11分） (1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，用波长分别为?1?400nm，?2?760nm (1nm?10m)的光垂直入射。已知单缝宽度a?1.0?10cm，透镜焦距f?50cm。求衍射屏上两种光第一级衍射（次级）明纹中心之间的距离。(2) 若用光栅常数
?9?2
d?1.0?10?3cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求衍射屏上两种光第一级主极
大之间的距离。
3、（本题10分）一粒子被限制在相距为l的两个不可穿透的壁之间，如图所示。描写粒子状态的波函数为??cx(l?x)，其中c为待定常量。求在0~1l区间发现该粒子的概率。 4 4、（本题10分）利用爱因斯坦光电效应方程说明为什么金属的光电效应有截止频率（即红限频率）存在？如果在光电效应实验中，测得某种金属的遏止电压和入射光的频率如表中所列数据，用作图法求普朗克常量和该金属的截止频率。（已知电子电量大小为
4
e?1.602?10?19C）
?(1014Hz) 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501 Ua(V) 0.541 0.637 0.714 0.809 0.878 UaV?/1014HZ参 考 答 案
三、计算题
1、解：(1) 如图，设P0为零级明纹中心
则 r2?r1?dP0O/D （2分） (l2 +r2) ? (l1 +r1) = 0
∴ r2 – r1 = l1 – l2 = 3??????????????????????????????（2分） ∴ ?? P 0O?D?r2?r1?/d?3D?/d （2分） (2) 在屏上距O点为x处, 光程差
??(dx/D)?3? （2分） 明纹条件 ???k? (k＝1，2，....)
xk???k??3??D/d （2分）在此处令k＝0，即为(1)的结果．相邻明条纹间距
?x?xk?1?xk?D?/d （2分） 注意：B卷中l1?l2?2?
2、解：(1) 由单缝衍射明纹公式可知
s1 l1 s0 l2 d s2 r1 r2 x P0 O D 1?2k?1??1?3?1 (取k＝1 ) 2213 asin?2??2k?1??2??2 （3分）
22?1? asin 5