教材下册习题及答案(校正版2024年8月)
第12章课后习题知识点
1至5题应用理想气体状态方程计算v,摩尔质量m和数密度n;
6题计算自由度;
7.8.9.10.18题温度公式。内能公式及状态方程的综合应用计算;
11题(供参考)考虑重力时的粒子分布;
12.13.14.15.16.17应用麦氏速率函数的计算问题;
19.20.21.22.23计算平均自由程和碰撞频率;
24,25题(供参考)由粘滞系数、导热系数求分子有效直径
26题(供参考)应用范氏方程计算压强并和理想气体计算结果进行比较。
第12章课后习题答案。
12. 0.028kg/mol
56. 2.9×103pa 7.(1)2(2)3(3) 6
5) j (6) j
9.(1) j(2) j(3)20.8j
10. j, j 11.10:3,5:3
14. ,氧气分子的三种速率为氢气分子相应速率的四分之一
17.(1)略(2)(2
18.(a) (b)
1920.,21. (1), 2) 1182小时 22.
第13章课后习题知识点
1.2.3.4.6.7.8.10题是四个等值过程的功。热量和内能的计算;
5.9及10题有关热容量的计算;
11.12.13.14计算热机效率;
15.16计算卡诺热机效率;
17是有关线性过程的功。内能和热量的计算;
18.19题计算卡诺致冷循环效率;
20题应用热二律证明;
21.22.23题计算熵。
第13章课后习题答案。
2.(1)252j,(2)放热294j
5. (原书答案此处有误)
15. (原书答案此处有误)
16. (1):e=6232.5j a=1246.5j q=7479j
e=-6232.5j a=6232.5j q=0 :e=0 a=q=-5184j (2)30.7%
17.超基过难。见解答。
18.(1)3.22104j (2)32.2 w (3)0.28小时
21.-164j/k,184j/k,20j/k(原书答案此处有误)
其余习题已有答案,见教材。
第14章课后习题知识点说明
1,2,3题:求简谐振动的特征量及振动方程;
4,5题:由两个谐振子的关系求特征量及振动方程;
6题:由振动曲线求振动方程;
7,9题:组合弹簧系统求特征量及振动方程;
8题:竖直弹簧求振动方程;
10题:单摆计算;
11,*12题:振动过程动力学分析与计算,较难;
13,14题:振动能量与特征量综合计算;
15,16,17,18,23题:同方向、同频率振动的合成;
19题:计算拍频;
20题:同频率垂直振动的合成。
其余为带*,建议不用。
第14章课后习题答案及勘误。
16. (原书答案此处有误)
其余习题已有答案,见教材。
勘误 14.8 题增加初始条件:“t=0时,x0=1.0cm,v0=5.0cm/s”
第15章课后习题知识点说明
1,2,3,4,5,6,8题:平面简谐机械行波的表达式及相关物理量、物理意义;
7题:左行波的表达与计算;
9,10题:行波能量、能流密度计算;
12题:杨氏模量计算;
13题:声强级概念;
14,15,16,17题:波的干涉;
18,19,20,21,22题:驻波;
23,26,补充题:计算多普勒效应;
27题:电磁波的多普勒效应。
28题:冲击波。
11(缺条件),24(原程书答案错,题过难)删去。25与26雷同,建议用补充题。
第15章课后习题答案及勘误。
1.(2)m(原书答案此处有误)
23.629 (原书答案此处有误)
补充题 站在铁路附近的观察者,听到迎面开来的火车笛声频率为440hz,当火车驶过后,笛声的频率降为390hz,设声音速度为340m/s,求火车的速度。
答案:20.5m/s
勘误。15.9 题波的强度应为“
15.16题增加条件“已知s1的初相为0”
第17章波动光学课后习题知识点
1题:光程概念;
2,3,4,5题:杨氏双缝,6,7,8题:平行膜干涉,9.10.11题:
劈尖膜干涉,12题:牛顿环,13,14题:迈克尔孙干涉仪,15,16,17题:
单缝,18,19题:分辨本领,20,21,22,23,24题:衍射光栅,25光栅分辨本领。
26,27题:x-ray晶体衍射,28,29,30题:马吕斯定律,3,32,33题:布儒斯特定律,34,35题:四分之一波片偏振光干涉。
第十七章波动光学习题与答案。
17.1. 由光源s发出的的单色光,自空气射入折射率n=1.23的一层透明物质,再射入空气(如图),若透明物质的厚度为d=1.00 cm,入射角,且sa=bc=5.00cm。
求:(1)为多大?
2) 此单色光在这层透明物质里的频率、速度和波长各是多少?
(3) s到c的几何路程为多少?光程为多少?答案:
3)几何路程11.1cm; 光程11.3cm ]
17.2单色光射在两个相距d=0.02mm的狭缝上, 在缝后d=100mm处的屏幕上,第1明纹与第4明纹间的距离为l=7.
5mm,求此单色光的波长。若用白光照射,将会看到什么现象?
答案:500nm,白光照明将出现彩色条纹]
17.3杨氏双缝实验中的缝距d=2mm,受到受到λ=750nm和λ=900nm 混合光照射,观察屏离两缝2m远,试问距离**亮纹多远处,两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠?[答案:
0.45cm]
17.4 在双缝干涉实验中,用折射率n=1.58的玻璃膜覆盖在一条缝上,这时屏幕上的第7级明条纹移到原来的**明纹位置,若入射单色光波长为550nm,试求此玻璃膜的厚度。
[答案:6637nm]
17.5在杨氏干涉实验中,用波长 632.8nm的氖氖激光束,垂直照射间距为1.
14mm的两个小孔;小孔至屏幕的垂直距离为1.50m.试求在下列两种情况下屏幕上干涉条纹的间距:
(1)整个装置放在空气中;(2)整个装置放在n=1.33的水中。
答案:0.83mm,0.63mm]
17.6太阳光以入射角i=520射在折射率为n2=1.4的簿膜上,若透射光呈现绿色(波长为 =500nm).试问该簿膜的最小厚度为多少?[答案:216nm]
17.7垂直入射的白光从肥皂膜上反射,对680nm的光产生干涉亮纹,而对510nm的光产生干涉暗纹,其它波长的光经反射并没有出现干涉暗纹,设薄膜折射率n=1.33,厚度均匀。
试问该肥皂膜的厚度为多少?[答案:383nm]
17.8采用阳极氧化过程,在抛光的铝板上淀积一层厚度为250nm、折射率为1.8的透明氧化铝薄膜。试问用此铝板制成的器具在白光下观察时呈什么颜色?假定光是垂直入射的。
答案:450nm,反射光呈蓝色]
习题17.9图。
17.9利用劈尖干涉可以测定细金属丝的直径,其方法是把金属丝夹在两块平板玻璃之间,以形成空气劈尖。观察板画上条纹间的距离,即可算出金属丝的直径d.设相邻条纹间的距离为e,金属丝与劈尖顶点的距离为l,所用单色光波长为, 求丝的直径。
答案:]17.10 一玻璃劈尖,折射率n=1.52。波长=589.3nm的钠光垂直入射,测得相邻条纹间距l=5.0nm求劈尖夹角。[答案:8 ]
17.11. 制造半导体元件时,常常要精确测定硅片上二氧化硅薄膜的厚度,这时可把二氧化硅薄膜的一部分腐蚀掉,使其形成劈尖,利用等厚条纹测出其厚度。已知si的折射率为3.
42,sio2的折射率为1.5,入射光波长为589.3nm,观察到7条暗纹,如图所示。
问sio2薄膜的厚度e是多少?[答案:1.
28m]
17.12在牛顿环实验中,当平凸透镜和平玻璃板间充以某种透明液体时,第九个明环的直径由1.4010 2m变为1.
2710 2m ,试求这种液体的折射率。 [答案:1.
48]17.13迈克尔逊干涉仪的两臂中,分别放入长0.200 m的玻璃管,一个抽成真空,另一个充以。
的氩气。今用汞绿线
照明,在将氩气徐徐抽出最终也达到真空的过程中,发现有205个条纹移过视场,问氩气在时的折射率是多少?[答案:1.0028]
17.14.如果迈克尔逊干涉仪中反射镜移动距离0.233mm,则数得的条纹移动数为792,求所用光波的波长。[答案:588.4nm]
17.15用波长的激光垂直照射单缝时,其夫琅禾费衍射图样的第1极小与单缝法线的夹角为,试求该缝的缝宽。[答案:7.26m]
17.16.一单色平行光垂直入射一单缝,其衍射第3级明纹位置恰与波长为600nm的单色光垂直入射该缝时衍射的第2级明纹位置重合,试求该单色光波长。[答案:429nm]
17.17有一缝宽为a=0.10mm的单缝,在缝后放一焦距为f=0.
50m的透镜,在透镜的焦平面上放一屏,用波长为546.1nm的平行单色光垂直照射在该缝上,试求:(1)**明条纹的宽度;(2)第k 级明条纹的宽度,k=1,2,….
3)**明条纹中心到第3条暗纹间的距离。
答案:(1)5,46mm (2)2.73mm (3)8.19mm]
17.18汽车两前灯相距1.2m,设车灯波长为500nm,人眼的瞳孔直径为5.0mm.汽车迎面开来,当车离人不超过多远时,人才能分辨出这是两盏灯?
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