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
L = 0.5 m

一根长 0.5 m、质量 6 g 的弦以 20 N 的张力拉紧。求横波在其上的传播速度 v。

L = 0.5 mm = 6 gT = 20 N
v = m/s
2.简单
λ = ?v = 340 m/sf = 50 Hz

空气中的声波的频率为 50 Hz,传播速度为 340 m/s。求其波长 λ。

f = 50 Hzv = 340 m/s
λ = m
3.中等
L = 0.6 mn = 2

两端开口的管长 0.6 m。声速为 343 m/s。求其第 2 次谐波的频率 f2。

v = 343 m/sn = 2L = 0.6 m
f2 = Hz
4.中等
L = 1.2 mn = 7

一端封闭的管长 1.2 m。声速为 343 m/s。求其第 7 次谐波的频率 f7。

v = 343 m/sn = 7L = 1.2 m
f7 = Hz
5.困难
λ = 650 nma = 0.05 mm

波长为 650 nm 的光通过一条宽 0.05 mm 的单缝。求第 3 条暗条纹偏离直进方向的角度 θ3。

λ = 650 nma = 0.05 mmm = 3
θ3 = °
6.困难
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.47n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.55,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 = 1.55n2 = 1.47n0 = 1.00
θa = °

答案

  1. 1. v = 40.82 m/s
  2. 2. λ = 6.8 m
  3. 3. f2 = 571.7 Hz
  4. 4. f7 = 500.2 Hz
  5. 5. θ3 = 2.235 °
  6. 6. θa = 29.44 °

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