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上海第二工业大学(试卷编号:001)200-200学年第学期考试大学
上海第二工业大学 (试卷编号: 001 )
200 -200 学年第 学期考试 大学物理 卷
姓名: 学号: 班级: 成绩:
1. 用劈尖干涉来检测工件表面的平整度,当波长为的单色光垂直入射时,观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切.试说明工件缺陷是凸还是凹?并估算该缺陷的程度.(本题16分)
解: 工件缺陷是凹的.故各级等厚线(在缺陷附近的)向棱边方向弯曲.按题意,每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切,说明弯曲部分相当于条纹向棱边移动了一条,故相应的空气隙厚度差为,这也是工件缺陷的程度.
2.平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上,油膜覆盖在玻璃板上.油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.50,若单色光的波长可由光源连续可调,可观察到5000 与7000 这两个波长的单色光在反射中消失.试求油膜层的厚度.(本题16分)
解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为,由反射相消条件有
①
当时,有
②
当时,有
③
因,所以;又因为与之间不存在满足
式
即不存在 的情形,所以、应为连续整数,
即 ④
由②、③、④式可得:
得
可由②式求得油膜的厚度为
3. 用的钠黄光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上,问最多能看到第几级明条纹? (本题16分)
解:
由知,最多见到的条纹级数对应的,
所以有,即实际见到的最高级次为.
4. 一单色平行光垂直照射一单缝,若其第三级明条纹位置正好与6000的单色平行光的第二级明条纹位置重合,求前一种单色光的波长.(本题16分)
解:单缝衍射的明纹公式为
当时,
时,
重合时角相同,所以有
得
5. 在康普顿效应的实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光子的能量ε与反冲电子的动能之比等于多少? (本题16分)
解:由
∴
已知由
则
6. 如图所示,一系统由状态沿到达状态b的过程中,有350 J热量传入系统,而系统作功126 J.
(1)若沿时,系统作功42 J,问有多少热量传入系统?
(2)若系统由状态沿曲线返回状态时,外界对系统作功为84 J,试问系统是吸热还是放热?热量传递是多少? (本题20分)
解:由过程可求出态和态的内能之差
过程,系统作功
系统吸收热量
过程,外界对系统作功
系统放热
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