山东理工大学 - --大学物理下练习册答案（15及以后）(5)

第十一章 机械波（二）

波的干涉、衍射

第十二章 电磁波

学号 姓名 专业、班级 课程班序号

一 选择题

[ D ]1.如图所示，S1和S2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面, 发出波长为?的简谐波。P点是两列波相遇区域中的一点，已知S1P?2?，S2P?2.2?，两列波在P点发生相消干涉。若S1的振动方程为y1?Acos(2?t?12?)，则S2的振动方程为 (A)y?Acos(2?t?122?) S1

(B)y2?Acos(2?t??)

P

(C)yAcos(2?t?12?2?)

(D)y2?Acos(2?t?0.1?)

S2

[ C ]2. 有两列沿相反方向传播的相干波，其波动方程分别为y1?Acos2?(vt?x/?) 和y2?Acos2?(vt?x/?)，叠加后形成驻波，其波腹位置的坐标

(A)x??k? (B) x??12(2k?1)?

(C)x??12k? (D)x??14(2k?1)?

其中的 k?0,1,2,3?

[ C ]3. 在一根很长的弦线上形成的驻波是

由两列振幅相等的相干波，沿着相同方向传播叠加而形成的。 由两列振幅不相等的相干波，沿着相同方向传播叠加而形成的。 由两列振幅相等的相干波，沿着反方向传播叠加而形成的。 由两列波，沿着反方向传播叠加而形成的。

[ B ]4. 在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 ya

A[ A ]5. 某时刻驻波波形曲线如图所示，则a、b两点的位相差是 O?c?x(A)? (B) 12?

?A2b (C) 54? (D) 0

[ C ]6. 在弦线上有一简谐波，其表达式是

y?21?2.0?10cos[2?(t/0.02?x/20)??/3](SI)

为了在此弦线上形成驻波，并且在x?0处为一波节，此弦线上还应有一简谐波，其表达式为： (A) y?22?2.0?10cos[2?(t/0.02?x/20)??/3](SI) (B) y?22?2.0?10cos[2?(t/0.02?x/20)?2?/3](SI) (C) y2?2.0?10?2cos[2?(t/0.02?x/20)?4?/3](SI)

(D)y?22?2.0?10cos[2?(t/0.02?x/20)??/3](SI)

[ A ]7. 如图所示，为一向右传播的简谐波在t时刻的波形图，BC为波密介质的反射面，波由P点反射，则反射波在t时刻的波形图为

[ B ]8. 电磁波的电场强度 E、磁场强度H和传播速度u的关系是： (A) 三者互相垂直，而 E和H相位相差

12?

(B) 三者互相垂直，而且 E、H、u构成右旋直角坐标系 (C) 三者中 E和H是同方向的，但都与u垂直

(D) 三者中 E和H可以是任意方向的，但都必须与u垂直

二 填空题

1. 两相干波源S1和S2的振动方程分别是 y1?Acos?t和y2?Acos(?t?12?) 。 S1距P点

3个波长， S2距P点21/4个波长。两波在P点引起的两个振动的相位差的绝对值是4?。

2. S31,S2为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两者相距2?，如图。已知S11的初相位为

2?。 - 21 -

(1) 若使射线S2C上各点由两列波引起的振动均干涉相消，则S2的M初位相应为：2k???/2,k?0,?1,?2,???。

S?S??12C(2) 若使S1S2连线的中垂线M N上各点由两列波引起的振动均干涉N相消，则S2的初位相应为：2k??3?/2,k?0,?1,?2,???。

3. 设入射波的表达式为y1?Acos2?(vt?x?)。 波在x = 0处发生反射，反射点为固定端，则

形成的驻波表达为

y?2Acos(2?x/??12?)cos(2?vt?12?)或y?2Acos(2?x/?＋12?)cos(2?vt?12?)。

4. 一简谐波沿Ox轴正方向传播，图中所示为该波t时刻的波形图。欲沿Ox轴形成驻波，且使坐标原点O处出现波节，在另一图上画出另一简谐波t时刻的波形图。

yy

uu

AA OxOx

5. 惠更斯－菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P的 相干叠加 ，决定了P点的合振动及光强。

6．如图所示，一列平面波入射到两种介质的分界面上，AB为t时刻的波前，波从B点传播到C点需用时间τ，已知波在介质1中的速度u1大于波在介质2中的速度u2，试根据惠更斯原理定性地画出t+τ时刻波在介质2中的波前。

B 介质1 介质2 A C D

7. 在真空中沿x轴负方向传播的平面电磁波，其电场强度的波的表达式为

Ecos2v(t?xc)(SI),则磁场强度波的表达式是Hxy?800z??2.12cos2v(t?c)。

(真空的介电常数?8.85?10?12F?m?2，真空的磁导率??7H?m?20?0?4??10)

三 计算题

1. 如图所示，原点O是波源，振动方向垂直于纸面，波长是?。AB为波的反射平面，反射时无相位突变?。O点位于A点的正上方，AO?h。Ox轴平行于AB。求Ox轴上干涉加强点的坐标（限于x ≥ 0）。

O x 解：沿Ox轴传播的波与从AB面上P点反射来的波在坐标x处相遇，两波的波程差为 h x

??2(x/2)2?h2?x A 代入干涉加强的条件，有： B

2(x/2)2?h2?x?k?， k = 1，2，… x2?4h2?x2?k2?2?2xk?

2xk??4h2?k2?2

x?4h2?k2?2 2k? k = 1，2，3，…，< 2 h /?．

（当 x = 0时，由4h2?k2?2可得k = 2 h /?．）

由(1)式 ?2?(d?2x1)2?(30?2?9)2??1?(2k?1)????(2k?1)??6?(2k?5)?

当k??2或?3时相位差最小，?2??1???

2. 一平面无线电波的电场强度的振幅为E0=1.00×10?4V·m

?1，求磁场强度的振幅和无线电波的平均

强度。

解：因为?E??H

所以H?00??E?8.85?10?12?7?1.00?10?4?2.65?10?7(A?m?10) 04??10平均强度

S?1E110H0?1.33?10?(W?m?22) - 22 -

第十三章 波动光学（一）

光的干涉

学号 姓名 专业、班级 课程班序号

一 选择题

[ A ]1. 如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为n1和n3，已知n1?n2?n3。若用波长为?的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是

(A) 2nn1① 2e (B) 22e?2?

② (C) 2ne?? (D) 2n???n122e2n

2n2e

n3[ A ]2. 双缝干涉的实验中，两缝间距为d，双缝与屏幕之间的距离为D（D>>d），单色光波长为?，屏幕上相邻的明条纹之间的距离为

(A) ?Dd (B) ?dD (C) ?D?d2d (D) 2D

[ B ]3. 如图，S1、S2 是两个相干光源，它们到P点的距离分别为 r1 和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为t1、折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2、折射率为n2的另一块介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (r2?n2t2)?(r1?n1t1)

n(B) [r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t1] S1r11 t(C) (r12?n2t2)?(r1?n1t1) S2 n2t rP2(D) n22t2?n1t1

[ C ]4. 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1?n2?n3, ?1 为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为

(A) 2?n2en? (B) 2?n1e?? 11n2?1?1 …… 此处隐藏：5092字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……