波、声与光学练习卷(附答案)

免费可打印的波、声与光学练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
60°θ₂ = ?空气, n1​ = 1.00甘油, n2​ = 1.47

空气(n = 1.00)中的一条光线以与法线成 60° 的角射到与甘油(n = 1.47)的平面界面上。求折射角 θ2,从法线量起。

n1 = 1.00n2 = 1.47θ1 = 60°
θ2 = °
2.简单
L = 0.6 m

一根长 0.6 m、质量 15 g 的弦以 150 N 的张力拉紧。求横波在其上的传播速度 v。

L = 0.6 mm = 15 gT = 150 N
v = m/s
3.中等
FFdo​ = 10 cmf = 25 cm

一个物体位于焦距为 25 cm 的薄会聚透镜前 10 cm 处。求像距 di。使用符号规定 1/f = 1/do + 1/di(发散透镜 f < 0,虚像 di < 0)。

do = 10 cmf = 25 cm
di = cm
4.中等
L = 1.5 mn = 5

两端开口的管长 1.5 m。声速为 343 m/s。求其第 5 次谐波的频率 f5。

v = 343 m/sn = 5L = 1.5 m
f5 = Hz
5.困难
λ = 656 nmθ3​ = ?

波长为 656 nm 的光垂直照射在每毫米 100 条刻线的光栅上。求第 3 级极大的角度 θ3。

N = 100 mm⁻¹λ = 656 nmm = 3
θ3 = °
6.困难
θa​ = ?n1​ = 1.46n2​ = 1.36n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.46,包层 n₂ = 1.36。求从空气射入光纤端面且仍能通过全反射被导引的光线与光纤轴所成的最大角 θa。

n1 = 1.46n2 = 1.36n0 = 1.00
θa = °

答案

  1. 1. θ2 = 36.1 °
  2. 2. v = 77.46 m/s
  3. 3. di = −16.67 cm
  4. 4. f5 = 571.7 Hz
  5. 5. θ3 = 11.35 °
  6. 6. θa = 32.08 °

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