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2. 波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上,在观察反射光的干涉现象中,距劈尖棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。 (1)求此空气劈尖的劈尖角? 。
(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A处是明条纹,还是暗条纹?
3. 在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃之间充满折射率n=1.33的透明液体(设平凸透镜和平板玻璃的折射率都大于1.33),凸透镜的曲率半径为300cm,波长?=650nm的平行单色光垂直照射到牛顿环装置上,凸透镜的顶部刚好与平玻璃板接触。求: (1)从中心向外数第十个明环所在处液体厚度e10; (2)第十个明环的半径r10。
4. 波长为500nm的平行光垂直地入射于一宽为1mm的狭缝,若在缝的后面有一焦距为100cm的薄透镜,使光线会聚于一屏幕上,试求:中央明纹宽度;第一级明纹的位置,两侧第二级暗纹之间的距离。
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5. 用一束具有两种波长?1?600nm,发现距中央?2?400nm的平行光垂直入射在光栅上,
明纹5cm处,?1光的第k级主极大与?2光的第(k+1)级主极大相重合,放置在光栅与屏之间的透镜的焦距f=50cm,试问:(1)上述k=?;(2)光栅常数d=?
6. 一衍射光栅,每厘米有200条透光缝,每条透光缝宽为a?2?10cm,在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜,现以??600nm单色平行光垂直照射光栅,求:(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?(2)在该宽度内,有几个光栅衍射主极大?
7. 波长为??600nm的单色光垂直入射到光栅上,测得第2级主极大的衍射角为30°,且第三级缺级,问:(1)光栅常数(a+b)是多少?透光缝可能的最小宽度a是多少? (2)在选定了上述(a+b)与a值后,屏幕上可能出现的全部主极大的级数。
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8. (1)在单缝夫琅和费衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,?1?400nm,?2?2?760nm已知单缝宽度a?1.0?10cm,透镜焦距f=50cm。求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。(2)若用光栅常数d?1.0?10cm的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离。
9. 两偏振片叠在一起,欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过90°,且使出射光强尽可能大,那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向间的夹角应如何选择?这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少?
10. 将三块偏振片叠放在一起,第二个与第三个的偏振化方向分别与第一个的偏振化方向成45°和90°角。(1)光强为I0的自然光垂直地射到这一堆偏振片上,试求经每一偏振片后的光强和偏振状态;(2)如果将第二个偏振片抽走,情况又如何? 第十六章 量子物理基础 P1 A1 45° P2 A2 P2 β 0 P1 α A ?3一、选择题:
0 A3 P3 1. 关于光的波粒二象性,下述说法正确的是 [ ]
(A) 频率高的光子易显示波动性 (B) 个别光子产生的效果以显示粒子性 (C) 光的衍射说明光具有粒子性 (D) 光电效应说明光具有粒子性 2. 金属的光电效应的红限依赖于:[ ]
(A) 入射光的频率 (B) 入射光的强度
(C) 金属的逸出功 (D) 入射光的频率和金属的逸出功
3. 用频率为?1单色光照射某种金属时,测得饱和电流为I1,以频率为?2的单色光照射该金属时,测得饱和电流为I2,若I1?I2,则:[ ]
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(A)?1??2 (B)?1??2
(C)?1??2 (D)?1与?2的关系还不能确定
4. 光电效应中光电子的最大初动能与入射光的关系是: [ ]
(A)与入射光的频率成正比 (B)与入射光的强度成正比 (C)与入射光的频率成线性关系 (D)与入射光的强度成线性关系
5. 两束频率、光强都相同的光照射两种不同的金属表面,产生光电效应,则: [ ] (A)两种情况下的红限频率相同 (B)逸出电子的初动能相同 (C)在单位时间内逸出的电子数相同 (D)遏止电压相同
6. 钾金属表面被蓝光照射时,有光电子逸出,若增强蓝光强度,则:[ ] (A)单位时间内逸出的光电子数增加 (B)逸出的光电子初动能增大 (C)光电效应的红限频率增大 (D)发射光电子所需的时间增长 7. 用频率为?1的单色光照射一金属表面产生光电效应,用频率为?2的单色光照射该金属表面也产生光电效应,而且测得它们的光电子有Ek1>Ek2的关系,则:[ ]
(A)?1>?2 (B) ?12 (C) ?1=?2 (D)不能确定 8. 当照射光的波长从4000?变到3000?时,对同一金属,在光电效应实验中测得的遏止电压将:[ ]
(A)减小0.56V (B)增大0.165V (C)减小0.34V (D)增大1.035V 9. 钠光的波长是?,设h为普朗克恒量,c为真空中的光速,则此光子的:[ ] (A)能量为h?/c (B)质量为h/c? (C)动量为h/? (D)频率为?/c (E)以上结论都不对
10. 以下一些材料的功函数(逸出功)为:铍—3.9eV、钯—5.0eV、铯—1.9eV、钨—4.5eV。
1414今要制造能在可见光(频率范围为3.9?10Hz—7.5?10Hz)下工作的光电管,在这些
材料中应选:[ ]
(A)钨 (B)钯 (C)铯 (D)铍
11. 关于光电效应有下列说法,其中正确的是: [ ]
(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;
(2)对同一金属如有光电子产生,则入射光的频率不同,光电子的初动能不同; (3)对同一金属由于入射光的波长不同,单位时间内产生的光电子的数目不同; (4)对同一金属,若入射光频率不变而强度增加一倍,则饱和光电流也增加一倍。
(A)(1)、(2)、(3) (B)(2)、(3)、(4) (C)(2)、(3) (D)(2)、(4) 12. 某金属产生光电效应的红限波长为?0,今以波长为?(???0)的单色光照射该金属,金属释放出的电子(质量为me)的动量大小为:[ ] (A)
h? (B)
h?0 (C)
2mehc(?0??)??039
(D)
2mehc?0 (E)
2mehc(?0??)??0
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13. 入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么:[ ]
(A)从光照射至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 (B)逸出的光电子的最大初动能将减小
2 / 2 mv (C)单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
(D)有可能不发生光电效应
14. 光电效应中发射的光电子初动能随入射光频率?的变化关
OQS?系如右图所示,由图中的可以直接求出普朗克常数的是:[ ] (A)OQ (B)OP (C)OP/OQ (D)QS/OS
P15. 康普顿散射中,当散射光子与入射光子方向成夹角φ为[ ]时,散射光子的频率变小
得最多;当φ为 [ ]时,散射光子的频率与入射光子相同。 (A) 0 (B)
?3? (C)? (D)
2216. 康普顿效应的主要特点是:[ ]
(A)散射光的波长均比入射光的波长短,且随散射角增大而减小,但与散射体的性质无关 (B)散射光的波长均与入射光波长相同的,与散射角、散射体性质无关
(C)散射光中既有与入射光波长相同的,也有比入射光波长长的和比入射光波长短的,这与散射体的性质无关
(D)散射光中有些波长比入射光的波长长,且随散射角增大而增大,有些散射光波长与入射光波长相同,这都与散射体的性质无关
17. 用强度为I,波长为?的X射线分别照射锂(Z=3)和铁(Z=26),若在同一散射角下测得康普顿散射的X射线波长分别为?L1和?Fe,(?L1,则:[ ] (A) (C)
?Fe??)它们对应的强度分别为ILi和IFe,
?Li??Fe,ILi?IFe (B) ?Li??Fe,ILi?IFe ?Li??Fe,ILi?IFe (D) ?Li??Fe,ILi?IFe
18. 光电效应和康普顿效应都包含电子与光子的相互作用,仅就光子和电子的相互作用而言,下列就法正确的是:[ ]
(A)两种效应都属于光子和电子的弹性碰撞过程
(B)光电效应是由于金属电子吸收光子而形成光电子,康普顿效应是由于光子和自由电子弹性碰撞而形成散射光子和反冲电子
(C)康普顿效应同时遵从动量守恒和能量守恒定律,光电效应只遵从能量守恒定律 (D)两种效应都遵从动量守恒和能量守恒定律
19. 如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的:[ ]
(A)动量相同 (B)能量相同 (C)速度相同 (D)动能相同 20. 一个光子和一个电子具有同样的波长,则:[ ]
(A)光子具有较大的动量 (B)电子具有较大的动量 (C)它们具有相同的动量 (D)它们的动量不能确定 (E)光子没有动量
21. 电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加速后,其德布罗意波长是0.4?,则U约为(普朗克常量h?6.64?10
?34J?s):[ ]
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