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
λ = ?

真空中波长为 589 nm 的光进入甘油(n = 1.47)。求它在材料内部的波长 λ。

n = 1.47λ0 = 589 nm
λ = nm
2.简单
25°θ₂ = ?火石玻璃, n1​ = 1.62金刚石, n2​ = 2.42

火石玻璃(n = 1.62)中的一条光线以与法线成 25° 的角射到与金刚石(n = 2.42)的平面界面上。求折射角 θ2,从法线量起。

n1 = 1.62n2 = 2.42θ1 = 25°
θ2 = °
3.中等
SO10 m/sf = 400 Hz

观察者以 10 m/s 的速度朝频率为 400 Hz 的静止声源运动。声速为 343 m/s。求观察者听到的频率 f′。

f = 400 Hzv = 343 m/svo = 10 m/s
f′ = Hz
4.中等
FFdo​ = 25 cmf = −5 cm

一个物体位于焦距为 5 cm 的薄发散透镜前 25 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 = 25 cmf = −5 cm
di = cm
5.困难
λ = 550 nma = 0.15 mm

波长为 550 nm 的光通过一条宽 0.15 mm 的单缝。求第 1 条暗条纹偏离直进方向的角度 θ1。

λ = 550 nma = 0.15 mmm = 1
θ1 = °
6.困难
θa​ = ?n1​ = 1.5n2​ = 1.42n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.5,包层 n₂ = 1.42。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 = 1.5n2 = 1.42n0 = 1.00
θa = °

答案

  1. 1. λ = 400.7 nm
  2. 2. θ2 = 16.43 °
  3. 3. f′ = 411.7 Hz
  4. 4. di = −4.167 cm
  5. 5. θ1 = 0.2101 °
  6. 6. θa = 28.9 °

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