大学物理(二)习题 53页

大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:第9章气体分子热运动-2379-T1氧气瓶的容积为3.2×10m,其中氧气的压强为1.30×10Pa,氧气厂规定压强降到631.0×10Pa时，就应重新充气，以免要经常洗瓶。某小型吹玻璃车间平均每天用去0.40m5在1.01×10Pa压强下的氧气，问一瓶氧气能用多少天？（设使用过程中温度不变）−10o9-T2实验室中能够获得的最佳真空度约1.0132510×Pa。（1）求在室温（设为25C）下这样的“真空”中每立方米内有多少个分子。（2）先求出在标准状态下每立方米内气体的分子数（洛喜密脱常数），再把它和上面一问的结果进行比较。55\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:9-T3试说明下列各式的物理意义：（1）f()v=dN；（2）f()vvd；（3）Nf()vvd；Ndvv2vvvf()dv2v2∫v1（4）f()vvd；（5）Nf()vvd；（6）∫v∫vv211∫f()vvdv1v212mfvvv()dv∫f2212v1（7）Nmfvvv()d（8）∫2fv2v1∫f()dvvv19-T4图中I，II两条曲线是不同气体（氢气和氧气）在同一温度下的麦克斯韦分子速率分布曲线。试由图中数据求：（1）氢气分子和氧气分子的最概然速率；（2）两种气体所处的温度。56\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:249-T5某种气体分子的方均根速率为v=450m/s，压强为p=7×10Pa，则气体的质量密度ρ=？59-T6一容器内储有氧气，其压强为1.01×10Pa，温度为27.0°C，求：（1）气体分子的数密度；（2）氧气的质量密度；（3）分子的平均平动动能.-332359-T7体积为1.0×10m的容器中含有1.01×10个氢气分子，如果其中压强为1.01×10Pa。求该氢气的温度和分子的方均根速率。57\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:-3329-T8在容积为2.0×10m的容器中有内能为6.75×10J的刚性双原子分子理想气体。（1）求22气体的压强；（2）若容器中分子总数为5.4×10个，求分子的平均平动动能和气体的温度。9-T91mol氢气，在温度为27°C时，它的分子的平动动能和转动动能各为多少？（即内能中分别与与分子的平动动能相关和与分子的转动动能相关的那部分能量）19-T10水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，即H2O→H2+O2,也就是1mol的水蒸气可分解21成同温度的1mol氢气和mol氧气，当不计振动自由度时，求此过程中内能的增加了百分2之几？58\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:9-T11简要说明下列各形式的物理意义。(1);(1kT2);(3kT3);ikT222(4)iRT;(5)m3RT;(6)miRT222MM其中m表示物质的质量，M表示该物质的摩尔质量。9-T12有N个质量均为mf的同种气体分子，它们的速率分布如图所示。（1）说明曲线与横坐标所包围面积的含义；（2）由N和v0求a的值；（3）求速率在v0/2和3v0/2间隔内的分子数；（4）求分子的平均平动动能。Nf(v)aOv2v00v59\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:第10章热力学基础10-T1一系统由状态a经b到达c，从外界吸收热量200J，对外做功80J。（1）问a,c两状态的内能之差是多少？哪点大?(2)若系统从外界吸收热量144J，从状态a改经d到达c，问系统对外界做功多少？（3）若系统从状态c经曲线回到a的过程中，外界对系统做功52J，在此过程中系统是吸热还是放热？热量为多少？5-3310-T2．一压强1.0×10Pa,体积为1.0×10m的氧气自0°C加热到100°C，问：（1）当压强不变时，需要多少热量？当体积不变时，需要多少热量？（2）在等压或等容过程中各做了多少功？60\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:10-T3系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中，外界有326J的热量传递给系统，同时系统对外做功126J。如果系统从状态C沿另一曲线CA回到状态A，外界对系统做功52J，则此过程中系统是吸热还是放热？传递热量是多少？pBCAV0510-T41mol氢，在压强为1.0×10Pa,温度为20°C时，其体积为V0。今使它经以下两种过程达同一状态：（1）先保持体积不变，加热使其温度升高到80°C，然后令它作等温膨胀，体积变为原体积的2倍。（2）先使它作等温膨胀至原体积的2倍，然后保持体积不变，加热到80°C。试分别计算以上两种过程中吸收的热量，气体对外作的功和内能的增量，并作出p-V图。61\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:10-T5（1）如图所示，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是：[]（A）b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功（B）b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功（C）b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功（D）b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作正功(2)如图,一定量的理想气体，由平衡态A变到平衡态B，且它们的压强相等，即pA=pB.则在状态A和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然[]（A）对外作正功（B）内能增加（C）从外界吸热（D）向外界吸热ppa2A.B.1boVoV习题10-T1（1）图习题10-T1（2）图10-T6一定量的理想气体经历如图所示循环过程，请填写表格中的空格，并给出计算过程。吸热Q/J过程内能增量ΔE/J作功A/Jpa→b50ab→c-50等温bc→d-50-150绝热d→aabcda效率η=dcV62\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:10-T7一定量的理想气体经历如图所示的循环过程，A→B和C→D是等压过程，B→C和D→A是绝热过程。己知TC=300K，TB=400K，求此循环的效率。pABCDOV10-T8一热机在1000K和300K的两热源之间工作。如果（1）高温热源温度提高到1100K，（2）低温热源温度降到200K，求理论上的热机效率各增加多少？63\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:10-T9一致冷机上的马达具有200W的输出功率，如果冷凝室的温度为270.0K，而冷凝室外的气温为300.0K，假设它的效率为理想效率，问在10.0min内从冷凝室中取出的热量为多少？-2310-T102.00mol理想气体，在温度为300K时，经历可逆等温过程，体积从2.00×10m-23膨胀到4.00×10m，求此气体的熵变。10-T11使4.00mol的理想气体由体积V1膨胀到体积V（2V2=2V1）。（1）如果膨胀是在T=400K的温度下等温进行的，求膨胀过程中气体所做的功.（2）求上述等温膨胀过程的熵变。（3）如果气体的膨胀不是等温膨胀而是可逆的绝热膨胀，则熵变值是多少？64\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:10-T12一卡诺热机做正循环，工作在温度分别为T1=300K和T2=100K的热源之间，每次循环中对外做功6000J，（1）在T-S图中将此循环画出；在每次循环过程中（2）从高温热源吸收多少热量？（3）向低温热源放出多少热量？（4）此循环的效率为多少？10-T13把0.5kg、0℃的冰放在质量非常大的20℃的热源中，使冰全部融化成20℃的水，计算（1）冰刚刚全部化成水时的熵变。(2)冰从融化到与热源达到热平衡时的熵变。（冰33在0℃时的融化热λ=335×10J/kg，水的比热C=4.18×10J/kg⋅K）10-T14上题中，冰与热源达到热平衡以后（3）热源的熵变以及（4）系统的总熵变。65\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:第11章机械振动11-T1在一个电量为Q，半径为R的均匀带电球中，沿某一直径挖一条隧道，另有一质量为m，电量为－q的微粒在这个隧道中运动，试求证该微粒的运动是简谐振动，并求出振动周期。（假设均匀带电球体的介电常数为ε0）11-T2如图所示，有一劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，一端固定在水平面上，另一端连接一质量为M的光滑平板，平板上又放置一质量为m的光滑小物块。今有一质量为m0的子弹以速度v0水平射入物块，并与物块一起脱离平板。试：（1）证明物块脱离平板后，平板将作简谐振动；（2）根据平板所处的初试条件，写出平板的谐振位移表示式。（取x轴向上为正）66\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T3如图所示，有一轻质弹簧，其劲度系数k＝500N/m，上端固定，下端悬挂一质量M=4.0kg的物体A。在物体A的正下方h=0.6m处，以初速度v01=4.0m/s向上抛出一质量m=1.0kg的油灰团B，击中A并附着于A上。试：（1）证明A与B作简谐振动；（2）写出它们共同作简谐振动的位移表示式；2（3）求弹簧所受的最大拉力是多少？（假定g=10m/s，弹簧未挂重物时，其下端端点位于O'点，取坐标向上为正。）11-T4一定滑轮的半径为R，转动惯量为J，其上挂一轻绳，绳的一端系一质量为m的物体，另一端与一固定的轻弹簧相连，如图所示。设弹簧的倔强系数为k,绳与滑轮间无滑动，且忽略摩擦力及空气的阻力。现将物体m从平衡位置拉下一微小距离后放手，证明物体作简谐振动，并求出其角频率。JRx0mokx67\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T5一物体竖直悬挂在倔强系数为k的弹簧上作简谐振动，设振幅A=0.24m，周期T=4.0s，开始时在平衡位置下方0.12m处向上运动，求：（1）物体振动的位移方程表示式。（2）物体由初始位置运动到平衡位置上方0.12m处所需的最短时间，（3）物体在平衡位置上方0.12m处所受到的合外力的大小及方向（设物体的质量为1.0kg，取x轴向上为正。）11-T6一个谐振动的（x－t）曲线如图所示：（1）写出此振动的位移表示式.（2）求出t=10.0s时的x、v、a的值并说明此刻它们各自的方向。x(m)68\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T7在开始观察弹簧振子时，它正振动到负位移一边的二分之一振幅处，此时它的速度-1－2为23ms⋅，并指向平衡位置，加速度的大小为2.00×10m▪s。（1）写出这个振子的振动位移表示式。（2）求出它每振过5秒钟，首尾两时刻的位相差。－11-T8质量为10g的小球作谐振动，其A=0.24m，v=0.25Hz.当t=0时，初位移为1.2×101m并向着平衡位置运动。求：(1)t=0.5s时，小球的位置；(2)t=0.5s时，小球所受的力的大小和方向；(3)从起始位置到x=－12cm处所需的最短时间；(4)在x=－12cm处小球的速度与加速度；（5）t=4s时的Ek、Ep以及系统的总能量。69\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:−2311-T9同方向振动的两个谐振动，它们的运动规律为x.=50010×+cosπ10mt，1()4−2xt=6.0010×+sin(10ϕ)m。问ϕ为何值时，合振幅A为极大、A为极小？211-T10一质点同时参与两个在同一直线上的谐振动，其表达式各为xt=4cos2+πmxt=32cosπm−51()2()66求其合振动的振幅和初位相，并写出合振动的位移方程。70\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T11两个同方向、同频率的谐振动，其合振动的振幅为20cm，合振动的位相与第一个振动的位相之差为30°，若第一个振动的振幅为17.3cm，求第二个振动的振幅及第一、第二两个振动的位相差各是多少？11-T12一质点质量为0.1kg，它同时参与互相垂直的两个振动，其振动表示式分别为ππxt=006.cos(+)m33ππyt=003.cos(−)m33试写出质点运动的轨迹方程，画出图形，并指明是左旋还是右旋。71\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T13一沿x轴正向传播的波，波速为2m/s，原点的振动方程为yt=06.cosπ（m）。求：（1）该波的波长；（2）波的表达式；（3）同一质点在1s末与2s末的位相差；（4）如有A、B两点，其坐标分别为1m和1.5m，在同一时刻，A、B两点的位相差是多少？－411-T14一波源位于x=－1m处，它的振动方程为y=5×10cos(6000t－1.2)m，设该波源产生的波无吸收地分别向x轴正向和负向传播，波速为300m/s。试分别写出上述正向波和负向波的表示式。72\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T15如图所示为t=0时刻的波形，求：（1）O点振动的位移表示式；（2）此波在任一时刻的波动表达式；（3）P点的振动方程；（4）t=0时刻，a、b处两质点的振动方向（要在图上标出来）。u=0.08m/s311-T16一平面余弦波在t=T时刻的波形曲线如图所示，该波以u=36m/s的速度沿x轴正4方向传播。（1）求出t=0时刻O点与P点的初位相：（2）写出t=0时刻，以O点为坐标原点的波动表达式。73\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T17假设在一根弦线上传播的简谐波为y=Acos(kx－ωt)ω式中k=称为波数。u（1）写出弦线中能量密度与能流密度表示式。（2）写出平均能量密度与平均能流密度（波强）的表示式。－3－1－211-T18在直径为0.14m的圆柱形管内，有一波强为9.00×10J·sm的空气余弦式平面－1波以波速u=300m·s沿柱轴方向传播。其频率为300Hz。求：（1）平均能量密度及能量密度的最大值各是多少？（2）相邻的两个同位相面的波阵面内的体积中有多少能量？74\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:411-T19一波源的辐射功率为1.00×10W，它向无吸收、均匀、各向同性介质中发射球8面波。若波速u=3.00×10m/s，试求离波源400km处（1）波的强度（2）平均能量密度。−4−411-T20两相干波源的振动方程分别为yt=10cos10π和yt=10cos10π，P点到两12波源的距离分别为4cm和10cm。（1）在下列条件下求P点的合振幅：波长为4cm和波长为0.6cm；（2）求P点合成振动的初位相。75\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T21在同一媒质中有两列振幅均为A，圆频率均为ω，波长均为λ的相干平面余弦波，沿同一直线相向传播，第一列波由右向左传播，它在Q点引起的振动为yQ=Acosωt；第二列波由左向右传播，它在O点（x坐标的原点）引起振动的位相比同一时刻第一列波在Q点引起的振动的位相超前π。O与Q之间的距离为l=1m，求：（1）O与Q之间任一点P的合振动之表示式。（2）若波的频率ν=400Hz，波速u=400m/s，O与Q之间（包括o、Q在内）因干涉而静止的点的位置。yIIIQolx11-T22在x轴的原点O有一波源，其振动方程为y=Acosωt，波源发出的简谐波沿x轴的正、3λ负两个方面传播。如图所示。在x轴负方向距离原点O为的位置有一块由波密媒质做4成的反射面MN。试求（1）由波源向反射面发出的行波波动表达式和沿x轴正方向传播的行波表达式；（2）反射波的行波波动表达式；（3）在MN-yO区域内，入射行波与反射行波叠加后的波动表达式，并讨论它们干涉的情况；（4）在x>0的区域内，波源发出的行波与反射行波叠加后的波动表达式并讨论它们干涉的情况。Myuu3λox4N76\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T23如下图所示，一平面简谐波沿x轴正方向传播，BC为波密媒质的反射面，波由P3λλ点反射，OP=,DP=，在t=0时，O处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动。46（设坐标原点在波源O处，入射波、反射波的振幅均为A，频率为ν）求：（1）波源处的初位相，（2）入射波与反射波在D点因干涉而产生的合振动之表达式。11-T24沿河航行的汽轮鸣笛，其频率ν=400Hz，站在岸边的人测得笛声频率ν′=395Hz。已知声速为340m/s，试求汽轮的速度。汽轮是趋近观测者，还是远离观测者？77\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:11-T27一平面电磁波的波长为3m，在自由空间沿x方向传播，电场E沿y方向，振幅为300V/m，试求：（1）这个电磁波的频率f，圆频率ω以及波数k;（2）磁场B的方向和振幅Bm；（3）电磁波的能流密度及其对时间周期T的平均值。78\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:第13章波动光学13-T1现有频率为v，初相位相同的两相干光，在均匀介质（折射率为n）中传播，若在相遇时它们的几何路程差为r−r，则它们的光程差为____________________，相位差为21____________________.13-T2光源S发出的λ=600nm的单色光，自空气射入折射率n=1.23的透明介质，再射入空气到C点，如图所示。设介质层厚度为1cm，入射角为30º，SA=BC=5cm，试求：（1）此光在介质中的频率、速度和波长；（2）S到C的几何路程为多少？光程为多少？SAn=1.23dBC13-T3若双狭缝的距离为0.30mm，以单色平行光垂直照射狭缝时，在离双缝1.20m远的屏幕上，第五级暗条纹处离中心极大的间隔为11.39mm，问所用的光波波长是多大？79\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T4缝间距d=1.00mm的杨氏实验装置中缝屏到屏幕间的距离D=10.00m。屏幕上条纹间－3隔为4.73×10m。问入射光的频率为多大？实验是在水中进行的。n水=1.333。13-T5在杨氏实验装置中，S1、S2两光源之一的前面放一长为2.50cm的玻璃容器，先是充满空气，后是排出空气，再充满试验气体，结果发现光屏幕上有21条亮纹通过屏上某点而移动了，入射的波长λ=656.2816nm，空气的折射率na=1.000276，求试验气体的折射率ng.80\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T6洛埃镜装置中的等效缝间距离d=2.00mm，缝屏与屏幕间二者的距离D=5.00m，入14射光的频率为6.522×10Hz，装置放在空气中进行实验，求第一级极大的位置。－613-T7波长为λ=500.0nm的光垂直地照射在厚为1.608×10m的薄膜上，薄膜的折射率为1.555。置于空气中，（1）经薄膜反射后两相干光的位相差是多少？（2）若薄膜的折射率为1.455，要不产生反射光而全部透射，薄膜的最小厚度是多大？81\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T8折射率为1.25的油滴落在折射率为1.57的玻璃板上化开成很薄的油膜，一个连续可调波长大小的单色光源垂直照射在油膜上，观察发现500nm与700nm的单色光在反射中消失，求油膜的厚度。13-T9在与法线方向成30°角的方向去观察一均匀油膜（n=1.33）时，看到油膜反射的是波长为500.0nm的绿光。（1）问油膜的最薄厚度为多厚？（2）在上述基本情况不变的条件下，仅改变观察方向，即由法线方向去观察，问反射光的颜色如何？82\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T10如图，波长为680nm的平行光垂直照射到L＝0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被细钢丝隔开,测得40个干涉条纹的宽度为34mm。求细钢丝的直径d。13-T11牛顿环装置中平凸透镜的曲率半径R=2.00m，垂直入射的光波长λ=589.29nm，让折射率为n=1.461的液体充满环形薄膜中，求：（1）充以液体前后第10暗环条纹半径之比是多少？（2）充液之后此暗环的半径值（即第10暗环的r10）为多少？83\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T12如果迈克尔逊干涉仪中可移动反射镜移动了距离0.233毫米，数得条纹移动了792条，则所用光波的波长为。13-T13（1）在迈克尔逊干涉仪的一臂中，垂直于光束线插入一块厚度为L,折射率为n的透明薄片，如果取走薄片，为了能观察到与取走薄片前完全相同的条纹，确定平面镜需要移动多少距离？（2）现薄片的n=1.434，入射光λ=589.1nm，观察到35条条纹移过，薄片的厚度是多厚？13-T14（1）在迈克尔逊干涉仪上可以看见3cm×3cm的亮区，它与M1、M2两平面镜的面积相对应，用600nm的光做光源时，此亮区出现24条平行条纹，求两镜面偏离垂直方向的角度。（2）调节装置使偏离角消失，并使其显示出圆环状条纹，缓慢移动M镜（其中之－4一），即等效膜厚d减少，条纹向视场中心收缩，当△d=3.142×10m时，△N=850，求此单色光的波长（这个单色光是另换的一个光源发出）。84\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T15波长分别为λ1与λ2的两束平面光波，通过单缝后形成衍射。λ1的第一极小与λ2的第二极小重合。问：（1）λ1与λ2之间关系如何？（2）图样中还有其他极小重合吗？13-T16单缝缝宽a=0.10mm，聚焦透镜的焦距f=50.0cm，入射光波长λ=546.0nm，试问在下列情况下（各对应其它条件不变），中央明纹将发生怎样的变化。（1）把此装置浸入折射率为1.33的水中；（2）将λ=546.0nm的绿光换成λ′=700nm的红光；（3）把缝宽减小为a=0.05mm；（4）把单缝平行上移2cm；（5）单缝沿透镜光轴方向平移2cm。85\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T17一束波长为λ的平行单色光垂直入射到单缝AB上，若屏上P点为第二级暗纹，则BC的长度为，此时单缝处波阵面可分为个半波带。若将单缝宽度缩小一半，则P点将是第级纹。LPλACBf13-T18单缝缝宽a=0.5mm，聚焦透镜的焦距f=50.0cm，入射光波长λ=650.0nm，求第一级极小和第一级极大在屏幕上的位置（即距离中央的位置）。－113-T19一束单色光自远处射来，垂直投射到宽度a=6.00×10mm的狭缝后，并射在距缝D=4.00×10cm的屏上，距中央明纹中心距离为y=1.40mm处是明纹。求：（1）入射光的波长；（2）y=1.40mm处的条纹级数k；（3）根据所求得的条纹级数k，计算出此光波在狭缝处的波阵面可作半波波带的数目。86\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T20双缝衍射实验中，保持双缝中心距离不变，把两条缝的宽度略微加宽，则单缝衍射中央主极大宽度将，其中所包含的干涉条纹数目将。－113-T21入射光波长λ=550nm，投射到双缝上，缝间距d=0.15mm，缝宽a=0.30×10mm，问，在衍射中央极大包线两侧，第一极小之间有几条完整的条纹？又问，中央包线内一侧的第三条纹强度与中央条纹强度的比值是多大？13-T22一缝间距d=0.1mm，缝宽a=0.02mm的双缝，用波长λ=600nm的平行单色光垂直入射，双缝后放一焦距为f=2.0m的透镜，求：（1）单缝衍射中央亮条纹的宽度内有几条干涉主极大条纹；（2）在这双缝的中间再开一条相同的单缝，中央亮条纹的宽度内又有几条干涉主极大？87\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T23波长为600nm的单色光正入射于每毫米500条刻痕的光栅上，则其第二级明条纹的衍射角为。13-T24某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1＝450nm和λ2＝750nm的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象。重叠处λ2谱线的级数将是。13-T25从光源射出的光束垂直照射到衍射光栅上，若波长为λ1=656.3nm和λ2=410.2nm的两光线的最大值在θ=41°处迭加，问衍射光栅常数为何值？13-T26波长为600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二、第三级条纹分别出现在sinθ=0.20与sinθ=0.30处，第四级缺级，问：（1）光栅常数为多大？（2）狭缝宽度为多大？（3）按上述选定的a、b值，在整个衍射范围内，实际呈现出的全部级数。88\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:－1013-T27用晶格常数等于3.029×10m的方解石来分析X-ray的光谱，发现入射光与晶面的夹角θ为43°20′和40°42′时，各有一条主极大的谱线.求这两谱线的波长。13-T28在一块晶体表面投射以单色的X线，第一级的布喇格衍射角θ=3.4°，问第二级反射出现在什么角度上？89\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T29在地面上空160km处绕地飞行的卫星，具有焦距2.4m的透镜，它对地面物体的分辨本领是0.36m。试问：如果只考虑衍射效应，该透镜的有效直径应为多大？设光波波长为λ=550nm。－413-T30经测定，通常情况下人眼的最小分辩角θR等于2.20×10rad.如果纱窗上两根细丝之间的距离为2.00mm，问能分辨得清的最远距离。90\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T31一束光是由线偏振光与自然光混合组成，当它通过一理想偏振片时发现透射的光强随着偏振片偏振化方向旋转而出现五倍的变化，求这光束中两光各占几分之几？13-T32光强度为I0的自然光投射到一组偏振片上，它们的偏振化方向的夹角是：P2与P3oo为30、P2与P1为60。则视场区的光强为多大？将P2拿掉后又是多大？23-T33用点与短线箭头画在图中反射线与折射线上，以表明它们的偏振状态，图中的i0为起偏振角，91\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:13-T34一块折射率为1.517的玻璃片，如图放在折射率为1.333的水中，并与水平面成θ夹角，要使在水平面与玻璃面上反射的都是完全偏振光，那么θ的值为多大？λ13-T35用一块偏振片和一块波片去鉴别：自然光、部分偏振光、线偏振光、圆偏振光与4椭圆偏振光。92\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:第14章光的量子理论－7－1114-T3求（1）红色光（λ=7×10m）；（2）X射线（λ=2.5×10m）(3)γ射线(λ=1.24－12×10m)的光子的能量、动量和质量。93\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:14-T4已知X射线的能量为0.60MeV,在康普顿散射之后波长变化了20%，求反冲电子增加的能量。－1214-T5在康普顿散射中，入射光子的波长为3.0×10m，反冲电子的速度为光速的60%，求散射光子的波长及散射角。94\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:14-T6如果氢原子中电子从第n轨道跃迁到第k=2轨道，所发出光的波长为λ=487nm，试决定第n轨道的半径。614-T7如有一个电子，远离质子时之速度为1.875×10m/s，为质子所捕获，放出一个光子而形成氢原子，如果在氢原子中电子处于第一玻尔轨道，求放出光子的频率。95\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:第14章量子力学基础−27−115-T1已知α粒子的静质量为6.68×10kg，求速率为5000km⋅s的α粒子的德布罗意波长。−275-T2求下列情况下中子的德布罗意波长。(中子质量为m=1.6710×kg）。n3kT（1）被温度为3K的液氮冷冻着的、动能等于的中子；2（2）室温（取T=300K）下的中子（称热中子）。96\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:15-T3若电子和光子的波长均为0.20nm，则它们的动量和动能各为多少？－15－2715-T4铀核的线度为7.2×10m.(1)核中的α粒子(mα=6.7×10Kg)的动量值和动能值各约是多少？(2)一个电子在核中的动能的最小值约是多少MeV?97\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:−915-T5氦氖激光器所发出的红光波长为λ=632.8nm，谱线宽度∆=λ10nm。试求该光子沿运动方向的位置不确定量（即波列长度）。15-T6利用不确定关系式∆∆xp⋅≥估计氢原子基态的结合能和第一玻尔半径。（提示:写出总能量的正确表示式，然后，利用不确定关系式分析使能量为最小条件）。98\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:15-T7已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为3πxψ()xA=sin0≤≤xaa试求：（1）归一化常数A和归一化波函数；（2）该粒子位置坐标的概率分布函数（即概率密度）；（3）在何处找到粒子的概率最大。15-T8一维无限深势阱中粒子的定态波函数为2πxψ()x=sin0≤≤xaaaa试求在x=0到x=之间找到粒子的概率。399\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:−5−1715-T9在线度为1.0×10m的细胞中有许多质量为m=1.0×10kg的生物粒子，若将生物粒子作为微观粒子处理，试估算该粒子的n=100和n=101的能级和能级差各是多大。15-T10在一维无限深势阱中运动的粒子，由于边界条件的限制，势阱宽度d必须等于德布2h2罗意半波长的整数倍。试利用这一条件导出能量公式En=。n28md100\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:C15-T11一个粒子沿x方向运动，可以用下列波函数描述:ψ()x=.1+ix(1)由归一化条件定出常数C;(2)求几率密度函数；(3)什么地方出现粒子的几率最大？r−15-T12氢原子的径向波函数ϕ=Aea0，式中a为玻尔半径，A为常数，求r为何值时电0子径向的几率密度最大。101\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:15-T13证明:氢原子2p和3d态径向几率密度的最大值分别位于距核4a0和9a0处。2p和3d态波函数径向部分分别为：3/2r−Rr()=1re2a02p2aa3003/22r21r−3aRr()=e03daa00811515-T14氢原子中的电子处于n=4，l=3的状态。问：（1）该电子角动量L的值为多少？（2）这角动量L在z轴的分量有哪些可能的值？（3）角动量L与z轴的夹角的可能值为多少？102\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:15-T15选择正确答案。泡利原理说：（1）自旋为整数的粒子不能处于同一态；（2）自旋为整数的粒子能处于同一态；（3）自旋为半整数的粒子能处于同一态；（4）自旋为半整数的粒子不能处于同一态。15-T16写出硼（B,Z=5），氩（Ar,Z=18），铜（Cu,Z=29），溴（Br,Z=35）等原子在基态时的电子组态。103\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:16-T1试从绝缘体和半导体的能带结构，分析它们导电性能的区别。16-T2太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是0.67eV，求它们能吸收的辐射的最大波长。104\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:16-T3什么是粒子数反转？实现粒子数反转的必要条件是什么？16-T4激光器的主要组成部分有哪些？光学谐振腔的作用是什么？105\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:第十七章原子核物理简介6017—T1ls内测量到Co放射源发出的γ射线光子是3700个，设测量效率为10％，求它的放射性活度。已知它的半衰期为5.27a，求它的质量。22623123817—T2计算10kg铀矿（U3O8）中Ra和Pa的含量。已知天然铀中U235226231的丰度为99.27％，U的丰度为0.72％；Ra的半衰期为1600a，Pa的半4衰期为3.27×10a106\n大学物理(下)习题班级:学号:姓名:序号:17—T3一年龄待测的古木片在纯氧环境中燃烧后收集了0.3mol的CO2，该样14品由于C的衰变而产生的总活度测得为每分钟9次计数。试由此确定古木片的年龄。302617—T4目前太阳内含有1.5×10kg的氢，而其辐射总功率为3.9×10W，按此功率辐射下去，经多长时间太阳内的氢就会被烧光？107