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 = ?水, n1​ = 1.33金刚石, n2​ = 2.42

水(n = 1.33)中的一条光线以与法线成 60° 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 = 1.33n2 = 2.42θ1 = 60°
θ2 = °
2.简单
λ = 1.715 mv = 343 m/sf = ?

空气中的声波以 343 m/s 的速度传播,波长为 1.715 m。求其频率 f。

λ = 1.715 mv = 343 m/s
f = Hz
3.中等
θc = ?90°冕牌玻璃, n1​ = 1.50亚克力, n2​ = 1.49

光在冕牌玻璃(n = 1.50)中向与亚克力(n = 1.49)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 = 1.49
θc = °
4.中等
L = 0.6 mn = 1

两端开口的管长 0.6 m。声速为 343 m/s。求其基频(一次谐波)的频率 f1。

v = 343 m/sn = 1L = 0.6 m
f1 = Hz
5.困难
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.45n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.55,包层 n₂ = 1.45。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 = 1.45n0 = 1.00
θa = °
6.困难
λ = 486 nmθ2​ = ?

波长为 486 nm 的光垂直照射在每毫米 500 条刻线的光栅上。求第 2 级极大的角度 θ2。

N = 500 mm⁻¹λ = 486 nmm = 2
θ2 = °

答案

  1. 1. θ2 = 28.42 °
  2. 2. f = 200 Hz
  3. 3. θc = 83.38 °
  4. 4. f1 = 285.8 Hz
  5. 5. θa = 33.21 °
  6. 6. θ2 = 29.08 °

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