大学物理答案下6 4页

大学物理课后练习十六一、选择题1．（B）解：由单缝衍射公式可知，暗纹位置：；明纹位置：。当一定时，单缝宽度a变小时，对应同级的衍射角变大。2．（C）解：当平行光垂直照射时，单缝衍射在L透镜的焦平面上，所以当单缝S稍微向上平移时，经过透镜L的衍射图象不变。3．（B）解：由单缝衍射暗纹位置公式可知，当k=3时，衍射角θ很小时有，得，即4．（B）解：当两偏振片堆叠在一起，自然光垂直入射没有光线通过时，说明这两个偏振片的偏振化方向是垂直的。当其中一偏振片慢慢转动180时，透射光强度应先增加，到两偏振化方向平行时，透射光强最大，继续转动一偏振片，其光强度慢慢减小至零，此时两偏振化方向再次垂直。5．（A）解：设入射的自然光光强为，偏振光光强为；通过偏振片之后，自然光光强为,而偏振光光强随偏振片的转动，最大可以是，最小可以是0。所以有，故：二、填空题1．4解：由单缝衍射的半波带法可知，所以，故k=42．4；1；暗解：由半波带法解释单缝衍射时，当衍射光的最大光程差为2个半波长时，对应的是第一级暗纹。光程差为4个半波长时，对应的是第一2级暗纹。所以屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为4个半波带。若将单缝宽度缩小一半，单缝处波面只可划分为2个半波带，所以P将是第1级暗纹。\n3．3解：单缝衍射中，得4．0.36mm解：当单缝两边缘点A、B射出的光线相位差为时，有，得5．1；3解：光栅的缝宽度与不透明部分相等时，光栅方程为；单缝衍射的宽度为a时，暗纹公式为。得光栅缺级为：，即第2级缺级。所以衍射光栅光谱出现的5条明纹是中央明纹，1级和3级明纹。6．0.138解：望远镜的分辩率角为，D为望远镜的口径，得7．30；1.73解：如图所示，由于反射光是全偏振光，所以入射角为布儒斯特角，由布斯特定律：，当=1时，=且折射光与反射光垂直，折射角为30。8．如图所示以下五种情况的反射光，折射光及它们的偏振化方向。\n三、计算题1．解：（1）由单缝衍射的暗纹公式：，=2，由题意，，则得（2），又因为，所以对于,有,相应的两暗纹重合。2．解：（1）两个第1级暗纹中心间距离即为中央明纹的宽度（2）根据单缝衍射的明纹公式，有k=0,1,2………(1)在衍射角较小的条件下联立（1）、（2）式，得所以P点所在位置为第3级明纹，由可知，当k=3时，可以分成2k+1=7个半波带。3．解：（1）中央明纹的半角宽度为因为，所以由单缝暗纹公式，即取k=1，，则中央明纹的宽度为（2）由光栅方程：得\n取，所以共有=0，1，2五个主极大。4．解：（1）在单缝衍射中产生明纹公式为：透镜焦距为f,第一级衍射明纹之间的距离为，对应波长为，有当对应波长为的第一级衍射明纹之间的距离为联立（1）、（2）式，有5．解：（1）自然光通过第一个偏振片后，其强度为，通过第二个偏振片后，通过第三个偏振片后，通过每一偏振片后的光皆为线偏振光，其光振动方向与刚通过的偏振化方向平行。（2）若抽去第二片，所剩两片的偏振化方向垂直，故此时，仍不变。