第9章简谐振动。
一、简答题。
1. 怎样判定一个振动是否做简谐振动？写出简谐振动的运动学方程。
答案：当质点离开平衡位置的位移`x`随时间`t`变化的规律，遵从余弦函数或正弦函数时，该质点的运动便是简谐振动。
或：质点的位移x与加速度a的关系为正比反向关系时，该质点的运动便是简谐振动。
运动学方程为。
2. 从动力学的角度说明什么是简谐振动，并写出其动力学方程。
答案：物体**性回复力作用下在平衡位置做周期性往复运动，其动力学方程满足
3.简谐运动的三要素是什么？各由什么因素决定。
答案： 振幅、周期、初相位。
其中振幅和初相位由初始条件决定，周期由振动系统本身的性质决定。
二、选择题。
1c、2a、3b
三、 填空题。
1、 平衡 ；最大位置 ；。2、 6 ；；3、；1.5s ；。
四、计算题。
解答： 2、解：（1）质点在a、b、c、d处的振动方向如图所示。
2）由旋转矢量法可知，点对应的相位，点对应的相位为。
时， 则该质点的振动方程为。
解答：（1） t=
2)动量守恒m2v=(m1+m2)v0
a4、答案：根据题意。
（2）势能。
总能 由题意
3）从平衡位置运动到。
的最短时间为 t / 8。
解：试管受合力。
平衡位置。则，显然是简谐振动。
6.答案：（1）由图（a）知：，其中振幅a=2cm，所以，则。
3）由图线分析知：t=0时，即 ,于是。
由图（a）中速度变化的趋势可得，则运动方程为：
第10章波动。
一、简答题。
1． 惠更斯原理的内容是什么？利用惠更斯原理可以定性解释哪些物理现象？
答案：介质中任一波振面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任一时刻，这些子波的包络面就是该时刻的波振面。利用惠更斯原理可以定性解释波的干涉、衍射反射和折射现象。
1. 平面简谐波传播过程中的能量特点是什么？在什么位置能量为最大？
答案：能量从波源向外传播，波传播时某一体元的能量不守桓，波的传播方向与能量的传播方向一致，量值按正弦或余弦函数形式变化，介质中某一体元的波动动能和势能相同，处于平衡位置处的质点，速度最大，其动能最大，在平衡位置附近介质发生的形变也最大，势能也为最大。
3．简述波动方程的物理意义。
答：波函数，是波程 x 和时间 t 的函数，描写某一时刻任意位置处质点振动位移。
1）当时，，为距离波源为 d 处一点的振动方程。
2）当时（为常数），，为某一时刻各质点的振动位移，波形的“拍照”。
4. 驻波是如何形成的？驻波的相位特点什么？
答案：驻波是两列频率、振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成。驻波的相位特点是：相邻波节之间各质点的相位相同，波节两边质点的振动有的相位差。
二、选择题。
1、c 2、b 3、c 4 a 、 5 b
三、填空题。
1、 200 ； 0.8 ；250 ； 负
三、计算题。
解：（1）设平面简谐波的波函数为。
由旋转矢量法可知：初相位，x=5.0m处的相位，
所以，， 2）对于p点，相位为振动方程为。
3）由前p点回到平衡位置满足的条件为 ：
解：（1）时波形图即把时波形自-x
方向平移个周期即可，见上图中下面的结果。
2）设o处质点振动方程为。
可知： 时，o处质点由平衡位置向下振动，由旋转矢量图知，
3）波动方程为： 即。
第11-1章波的干涉。
一、 简答题
1. 相干光产生的条件是什么？获得相干光的方法有那些？
答：相干光产生的条件：两束光频率相同，振动方向相同，相位差恒定。
获得相干光的方法有两种，分别是振幅分割法和波阵面分割法。
2. 简述光波半波损失的条件？
1.反射光才有半波损失，2从光疏射向光密介质。
3. （简答）教材113页(第三行)说反射式牛顿环的中心圆斑中总是暗纹，那么有办法让中心变成亮斑吗？怎么办？
将入射光和观察位置在牛顿环的两侧即可。
二。 填空题：
1、模糊，直止消失。2、数目不变；间距变大 。3、。4、上。
三、选择题。
1b；2b；3c
四。 计算题。
1、解：（1）δx=2kdλ/d ∴ d=2kdλ/δx 此处 k=5
d=10dλ/δx=0.92mm
假如上面的缝覆盖了薄片，由于上面的光路经过了折射率高的物质，为了达到零级条纹的光程差为零的条件，零级条纹向上移动，设它的路程为r1，下面的路程为r2.
所以(n-1)e+r1=r2; 未覆盖时，r2-r1=kλ 得(n-1)e=kλ
代入数字可得k=7；
透射加强：2ne=(2k1+1)λ/2
反射加强：2ne=k2*λ
n=1.25, 则700k2=300（2k1+1），则k1=k2=3时才符合要求，故e=3*700/2n=2100/2.5=840nm
解：因为。令k=0, e=111nm
2ne+0.5λ =kλ(k=1,2,3…) 有半波损失的明纹条件。
k=1,2,3,4,5,6时 e=90，270，450，630，810，990nm，故能看到五级（圆）明纹。
最高处： 2*1.6*864nm+0.5*576nm=k*576nm 得k=5.3，故处于明暗之间。偏暗。
油膜扩展，厚度减小，间距变大，条纹数减少。
h第11-2章波的衍射。
一．简答题。
1光栅衍射和单缝衍射有何区别？
答：单缝衍射和光栅衍射的区别在于。
1.光栅是由许多平行排列的等间距等宽度的狭缝组成，光栅衍射是单缝衍射调制下的多缝干涉；2.从衍射所形成的衍射条纹看，单缝衍射的明纹宽，亮度不够，明纹与明纹间距不明显，不易辨别。
而光栅衍射形成的明纹细且明亮，明纹与明纹的间距大，易辨别与测量。
2.什么是光的衍射现象？
答：光在传播过程中，遇到障碍物的大小比光的波长大得不多时，会偏离直线路程而会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布，这就是光的衍射现象。
2.简述惠更斯——菲涅尔原理。
答：从同一波阵面上各点发出的子波，经传播而在空间某点相遇时，也可相互叠加而产生干涉现象，称为惠更斯——菲涅尔原理。
4.什么是光栅衍射中的缺级现象？
答：光栅衍射条纹是由n个狭缝的衍射光相互干涉形成的，对某一衍射角若同时满足主极大条纹公式和单缝衍射暗纹公式，那么在根据主极大条纹公式应该出现主明纹的地方，实际不出现主明纹，这种现象称为缺级。
二．填空题。
1、 428.6nm ；0、±1、±3 ；。3、 5；6 4、 变小 ； 减小 。
5、暗纹nm。
三．选择题。
1、b；2、b；3、d；4、c；5、a；6、c.
三．计算题。
解：设两种单色光的第一级明纹的衍射角分别为和 ，当有 ， 因很小有 ，代入上两式有，， 2.
解：由。容易得到。
解：（1）分辨率为。
2）照相机孔径为。
解：（1）2）由缺级条件知，所以。
1） 由，得，则屏幕上呈现的级数为0，，，
解： (1) 光栅常数为
(2) 被测单色光的波长为
(3) 对的光，条纹的最大级次为
第11-3章光的偏振。
一、简答题。
1. 简述何谓偏振光？
答：光是电磁波，包含各个方向的光振动，如果只一个方向的光振动，这样的光称为偏振光。
2.简述何谓部分偏振光？
答：光是电磁波，包含各个方向的光振动，如果某一个方向的光振动占优势，这样的光称为部分偏振光。
二、选择题。
1、c ；2、b；3、d
三、 填空题。
四、计算题。
4.在下图中试根据入射光情况，标出折射光和反射光及其光振动方向。其中入射光在空气中，折射光在玻璃中。玻璃折射率为，且，。
第12章气体动理论。
一、选择题。
1、 a 2、 a 3、 b、4、 a 5、 c
二、简答题。
1.能否说速度快的分子温度高，速度慢者温度低，为什么？
答案：不能，因为温度是表征大量分子热运动激烈程度的宏观物理量，也就是说是大量分子热运动的集体表现，所以说温度是一个统计值，对单个分子说温度高低是没有意义的。
2.指出以下各式所表示的物理含义：
答案： （1）表示理想气体分子每个自由度所具有的平均能量。
2）表示分子的平均平动动能。
3）表示分子的平均动能。
4）表示1mol理想气体分子的内能。
5）表示ν mol理想气体的内能。
3. 理想气体分子的自由度有哪几种？
答案： 理想气体分子的自由度有平动自由度、转动自由度。
4. 最概然速率和平均速率的物理意义各是什么？有人认为最概然速率就是速率分布中的最大速率，对不对？
答案：最概然速率表示在该速率附近分子出现的概率最大。平均速率表示各个分子速率的平均值。最概然速率不是速率分布中的最大速率。
三、填空题。
1、用于对外做功，增加气体内能，8.31
四 计算题。
一、容器内盛有氮气，压强为10atm、温度为27c，氮分子的摩尔质量为 28 g/mol。求：⑴.
分子数密度；⑵.质量密度；⑶.分子质量；⑷.
分子平均平动动能；⑸.三种速率：最概然速率，平均速率，方均根速率。
二。能量为的宇宙射线射入一个体积为2升的装有2个大气压的氮气瓶中，如果射线的能量全部被氮气吸收，求（1）氮气的内能变为多少？（2）如果装的是2mol的氩气，温度将升高多少度？
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