【渝粤题库】陕西师范大学500017 基础物理专题（光、近代）作业

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（yuyueshool）
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《基础物理专题（光、近代）》作业

一、填空题
1、有一干涉花样的强度分布为，其可见度为 (1) 。
2、光的干涉和衍射现象反映了光的___(2)性质．光的偏振现像说明光波是(3)波。
3、已知钠黄光的波长为的，其光谱宽度（半强度宽度），则此黄光的相干长度 (4) 。
4、折射率有两种测法：一种是折射法，另一种是光速法。但在实际测量中发现对一些介质例如水等，用这两种方法测得结果是符合的。而对一些介质例如二硫化碳等，用折射法测得的折射率与光速法测的折射率不相符。这矛盾直到瑞利提出“相速度”和“群速度”的概念之后才解决。瑞利指出，利用光速法来测的“折射率”，实质是两种介质中光的 (5) 之比，而由折射法测定的“折射率”实质等于 (6) 之比，因此两种方法测的结果有差别。
5、人们研究原子结构和性质的两个基本途径是 (7) ， (8) 。
6、氢原子和类氢离子的光谱可以归纳为一个统一的公式即波数 (9) 。
7、对于光，人们先认识了__(10)性，后认识了(11)性；对于实物粒子，人们先认识了(12)性，后认识了(13)性。
8、在不考虑精细结构时，钠原子从态向基态跃迁，能产生 (14) 条谱线。
9、具有放射性,半衰期为27天.衰变后的新核为(15)_____.

光程的定义为 (16) 。光程差（）和相位差（）的关系： (17) 。
激光器发出的波长为的红光，设其光谱宽度（半强度宽度），试求此激光的相干长度 (18) 。
一台光谱仪器有同样大小的三块光栅：1200条/mm，600条/mm，90条/mm。
（1）如果用它测定波段的红外线波长，应选用 (19) 光栅。
（2）如果光谱范围为，应选用 (20) 光栅。
仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置，在检偏器前放一1/4波片，使其光轴与上述光强为最大的位置平行，通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是 (21) 。
玻璃的吸收系数为，空气的吸收系数为，试问后的玻璃所吸收的光，相当于 (22) 厚空气层所吸收的光？
在认识原子结构，建立原子的核式模型的进程中 (23) 实验起了重大作用。
玻尔原子理论的三条基本假设是 (24) ， (25) 和 (26) 。
实物粒子波的波长和频率满足德布罗意关系，它们分别是=(27)；=(28)_。
衰变的一般反应式：_(29).
可见光的波长范围是 (30) nm。
在白光照射条件下，肥皂泡正常呈 (31) 花纹。但当肥皂泡逐渐扩大，在即将破裂前它会呈现 (32) 斑纹。
自然光射向方解石，双折射的两束光的偏振态是 (33) ，o光振动的方向 (34) ，e光振动的方向 (35) 。
如果某种原子的激发态的寿命为，其发出的光的波长为，则激发态能级的自然宽度为 (36) 。
卢瑟福的粒子散射实验中，粒子散射后的偏转有小角度和大角度偏转两种情况，而卢瑟福的原子核式模型的依据是___(37)_____。
由于微观粒子具有波动性，其运动状态只能用波函数来描述，波函数可以通过求解
(38) 而得到。
如图（一、7）所示的锂的诸能级之间能发生的电偶极辐射的谱线条数为 (39) 。
衰变常数，半衰期和平均寿命，三者的关系是
(40) 。
原子核的衰变的一般表示是为_______(41)；衰变的能谱具有分离的、不连续的特征说明子核具有__(42)________。
具有放射性,半衰期为27天.衰变后的新核为___(43)_经过54天,还剩(44)_____没有衰变.
在白光照射条件下，肥皂泡正常呈 (45) 花纹。但当肥皂泡逐渐扩大，在即将破裂前它会呈现 (46) 斑纹。
钠低压放电管发出的黄光，其多普勒宽度，则此黄光频率
(47) 、频宽 (48) 、及其相干长度 (49) 。
光电效应是指 (50) 的现象。爱因斯坦光电效应方程为 (51) 。
人们研究原子结构和性质的两个基本途径是 (52) ， (53) 。
坐标和动量之间的不确定关系为____ (54) ,它的物理意义是 (55) ，这个客观规律的存在主要是因为微观粒子具有__ (56) ______。
原子核的衰变的一般表示是为______(57)；衰变的能谱具有分离的、不连续的特征说明子核具有(58)___。
具有放射性,半衰期为27天.经过54天衰变了（59）。

二、选择题
1、在双缝干涉实验中，光的波长为600 nm (1nm＝10－)，双缝间距为，双缝与屏的间距为．在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为［］
B . C . D.
2、在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角入射的平板玻璃上.下列叙述中，哪一种是不正确的？ [ ]
A. 入射角的正切等于玻璃板的折射率. B. 反射角和折射角的夹角为
C. 折射光为部分偏振光 D. 反射光为线偏振光
E. 反射光的电矢量的振动面平行于入射面
3、激光的原理是基于粒子数反转，在如图（二.3）所示的三能级系统中有可能实现粒子数反转的能级是： [ ]

A. E2和E1两能级间
B. E3和E1之间
C. E3和E2之间
D. 不能粒子数反转
4、光与黑体下面说法正确的是 [ ]
A．不辐射可见光的物体
B．不辐射任何光线的物体
C．不能放射可见光的物体
D．在任何温度下，对任何波长的电磁波都能完全吸收而无反射的物体是黑体
E．在任何温度下，对任何波长的电磁波都能完全吸收而无辐射的物体是黑体
5、关于干涉和衍射的关系下列说法中不正确的是［］
A. 干涉和衍射两者的本质相同，干涉和衍射两者的本质都是波的相干叠加的结果
B. 干涉和衍射两者的本质不同，而现象相同
C. 干涉和衍射参与相干叠加的对象有所区别，干涉是有限几束光的叠加（离散相干光波的叠加），而衍射则是无穷多次波的相干叠加（连续相干光波的叠加），前者是粗略的，后者是精细的叠加
D. 在处理问题的方法上，干涉是有限项求，衍射是无穷项（即连续相干波叠加）的积分运算

把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置．当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环［］
A. 向中心收缩，条纹间隔变小 B. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化
C. 向外扩张，环心呈明暗交替变化 D. 向外扩张，条纹间隔变大
正常色散是指 [ ]
A. 波长愈短，折射率愈大的色散 B. 波长愈短，折射率愈小的色散
C. 波长愈短，折射率不变的色散 D. 折射率与入射光强有关的色散
激光的原理是基于粒子数反转，在如图（二.3）所示的四能级系统中有可能实现粒子数反转的，能级是： [ ]
A. 和E1两能级间
B. 和之间
C. 和之间
D. 和之间
根据泡利原理，同一原子中同一主壳层的容纳电子数最多少个. [ ]
A. B. C. D.
关于光的波粒二象性的含义下列说法错误的是 [ ]
A. 光的干涉，衍射和偏振等现象充分而有力的表明光具有波动性
B. 黑体辐射、光电效应和康普顿效应等又充分而有力的表明光具有粒子性
C. 光的本性是电磁场，它的特性具有波粒二象性
D. 光的波粒二象性是说光既是粒子又是波
在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是［］
A. B. C . D.
自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是［］
Ａ. 在入射面内振动的完全偏振光．
Ｂ. 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光．
Ｃ. 垂直于入射面振动的完全偏振光．
Ｄ. 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光．
13.反常色散是指 [ ]
A. 波长愈短，折射率愈大的色散 B. 波长愈短，折射率愈小的色散
C. 波长愈短，折射率不变的色散 D. 折射率与入射光强有关的色散
黑体辐射本领极大值处的波长随温度升高会 [ ]
A. 变长 B. 变短 C. 不变 D. 无规则
衰变前，后的子核和母核是： [ ]
A. 同位素 B. 同量异位素 C. 同质异能素 D. 同中子异荷素
在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了。［］
A . B. 。 C. ； D.
E.
一束自然光自空气射向一块平板玻璃（题二.2图），设入射角等于布儒斯特角，则在界面２的反射光是： [ ]
Ａ. 是自然光
B. 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面
Ｃ. 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面
Ｄ. 是部分偏振光
如图（题二.3图）所示的是红宝石激光器的能级跃迁图.试问下列有关激光的叙述中，哪一条是不正确的。[ ]
A. 激光的原理是基于粒子数反转
B. E2是亚稳态
C. 跃迁为辐射吸收
D. 跃迁为受激辐射
E. 激光的光抽运的辐射频率为

19.一般吸收和选择吸收下列说法正确的是 [ ]
A. 吸收特别强，且随波长而剧烈的变化，这种吸收称为选择吸收
B. 吸收特别强，且随波长而剧烈的变化，这种吸收称为一般吸收
C. 吸收较弱，且吸收与波长大致无的关吸收称为选择吸收
D. 吸收较弱，且吸收与波长有关的吸收称为一般吸收
20. 是 [ ]
A. 同位素 B. 同量异位素 C. 同中子异核素 D. 同质子异能素

三、计算题
1、把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中，光屏上原来第5级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹，试求插入的玻璃片的厚度。已知光的波长为.
2、波长为的平行光垂直地射在宽的缝上，若将焦距为的透镜紧置于缝的后面，并使光聚焦到屏上，问衍射花样的中央到（1）第一最小值（2）第一最大值（3）第三最小值的距离分别为多少？
3、已知钒原子的基态是，（1）问钒原子在不均匀横向磁场中将分裂为几条？（2）求基态钒原子的有效磁矩。
4、试问：用多大能量的质子轰击固定的氚靶，才能发生反应？
（可能用到常数为：，，，
，）
5、铍原子基态的电子组态是2s2s，若中有一个电子被激发到3p态，按L—S耦合可形成哪些原子态？写出有关的原子态的符号。从这些原子态向这些低能态跃迁时，可以产生几条光谱线？画出相应的能级跃迁图。

迈克耳孙干涉仪的反射镜M2 移动时，看到条纹移过的数目为909 个，设光为垂直入射，求所用光源的波长。
用可见光(760～400nm)照射光栅时，一级光谱和二级光谱是否重叠？二级和三级怎样？若重叠，则重叠范围是多少？
已知He原子跃迁的光谱线在磁场中分裂为三条光谱线，其间距，试计算所用磁场的磁感应强度。
试计算核反应的反应能。并分别计算反应的靶核和反冲核的比结合能。
（已知可能用到常数为：，，，
，，）
锌原子（Z=30）的最外层电子有两个基态时的电子组态是，当其中有一个被激发，考虑两种情况：
（1）那电子被激发到5s态
（2）那电子被激发到4p态
试求出在LS耦合情况下这两种电子组成的原子态，画出相应的能级图。
波长为的绿光投射于间距为的双缝上，在距离处的光屏上形成干涉纹，求两个最亮条纹间的距离是多少？若用波长为的红光投射到此双缝上，那么所得的两个最亮条纹间的距离是多少？算出这两种光在第2级条纹之间的差距。
用波长为的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽为，不透明部分的宽度为，缝数为条。（1）单缝衍射花样的中央角宽度;(2)单缝衍射花样中央宽度内能看到多少级光谱？（3）谱线的半角宽度为多少？
一束电子进入的均匀磁场时，试问电子自旋平行于和反平行于磁场的电子的能量差为多大？
试计算核反应的反应能。并分别计算靶核和反冲核的比结合能。
（已知可能用到常数为：，，，，，）
锌（）原子在基态时最外层的两个电子的组态为，若其中一个被激发到态，当原子向低能态跃迁时能产生几条谱线？试画图说明之。
用单色光观察牛顿圈，测的某一亮条纹直径为，在它外边第5个亮圈的直径为,所用平凸透镜的凸面曲率半径为,求此单色光的波长。
平面衍射光栅的光强分布为：

式中为缝宽，为缝距，为缝总数。试由此公式分析：
（1）表示什么意义，表示什么意义？
（2）讨论当时的光强分布，它和杨氏干涉图样的强度分布有何关系？
18. Li的谱线系的一条（）在磁场中将分裂成多少条光谱线？试求出相应的能级跃迁图。
19. 以质子打击静止的Li，观察到粒子。写出核反应方程，并计算反应能。
（有关同位素的质量如下：，，
，）
20. 铍原子基态的价电子组态是，若其中一个电子被激发到态，按耦合可形成那些原子态？画出当原子从这些原子态向低能级跃迁时的能级跃迁图，并标明谱线所属的线系。

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