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
v = 2.01 × 10⁸ m/s

光在某透明材料中的传播速度为 2.01 × 10⁸ m/s。求它的折射率 n。

v = 2.01 × 10⁸ m/sc = 3.00 × 10⁸ m/s
n =
2.简单
L = 1.5 m

一根长 1.5 m、质量 5 g 的弦上,横波的传播速度为 154.9 m/s。求弦中的张力 T。

L = 1.5 mm = 5 gv = 154.9 m/s
T = N
3.中等
θc = ?90°冕牌玻璃, n1​ = 1.50甘油, n2​ = 1.47

光在冕牌玻璃(n = 1.50)中向与甘油(n = 1.47)的平面界面传播。求超过后会发生全反射的临界角 θc。

n1 = 1.50n2 = 1.47
θc = °
4.中等
S25 m/sO20 m/sf = 1200 Hz

频率为 1200 Hz、速度为 25 m/s 的声源与速度为 20 m/s 的观察者相向运动。声速为 343 m/s。求观察者听到的频率 f′。

f = 1200 Hzv = 343 m/svs = 25 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
5.困难
θa​ = ?n1​ = 1.52n2​ = 1.47n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.52,包层 n₂ = 1.47。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 = 1.52n2 = 1.47n0 = 1.00
θa = °
6.困难
θn1​ = 1.48n2​ = 1.38n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.48,包层 n₂ = 1.38。求它的数值孔径 NA。

n1 = 1.48n2 = 1.38
NA =

答案

  1. 1. n = 1.493
  2. 2. T = 79.98 N
  3. 3. θc = 78.52 °
  4. 4. f′ = 1370 Hz
  5. 5. θa = 22.75 °
  6. 6. NA = 0.5348

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