大学物理简明教程第5章波动部分课后题

振动部分5. 2 解：根据题意可得，所以判断初相位：，当时，那么，；，根据题意：当时，可得：。也可以用旋转矢量来判断：根据，并向平衡位置移动可判断：振动表达式：5. 5 解：根据P261（514）式，复摆的振动周期为： 根据题意，均匀细棒的转动惯量：那么周期为：5. 6 解：(1) 根据题意，振动方程为 加速度方程为：，可得：(2) 通过平衡位置的动能，振动速度的公式：，过平衡点时，动能：(3) 根据P256（512）：振动物体总能量为：5. 8 解：两个简谐振振动的合成， 用旋转矢量法来解：两个振动反相，初相差，合振动应为两个振动振幅的差值，初相位和x2相位一样用P264（519、20）公式计算：，反之，波动部分有新的答案5.11 解：建立坐标，取波传播方向为x正方向。根据波源振动方程为：可得，波幅为：；角频率为：，周期为：，波长为：也可根据时间滞后波沿x轴正方向传播，波动方程为：5.15 解：标准波动方程为 波源S1发出的波为：，引起的P点振动方程为：波源S2发出的波为：，引起的P点振动方程为：不明白两列波在P点做相同的振动，相位差为0另一解法：相位差 5.16 解：波函数的标准方程有 因为波沿x轴负方向传播，有：当，得出：，平面简谐波的表达式：t=T的波形图和t=0的波形图有什么区别，没有初始波形图入射波反射波5.18 解：（1）入射波在原点处的振动方程入射波的波函数为：入射波在L处的振动方程：反射存在半波损失，反射波在L处的振动方程：反射波在原点处的振动方程：反射波函数为：另解：入射波的波函数为：入射波在L处的振动方程：反射存在半波损失，反射波在L处的振动方程：反射波在原点处的振动方程：反射波函数为：（2）波节位于：波腹位于：光的波动5.21 解：在杨氏双缝干涉实验中，暗条纹中心距O点的距离为中央明纹两侧的第5条暗纹，分别对应第4级暗纹和第-5级暗纹。，两纹间距为：可得入射波长为：，为红光可见光的波长：红：620nm760nm 橙：592nm620nm 黄：578nm592nm 绿：500nm578nm青：464nm500nm 蓝：446nm 464nm紫：400nm446nm5.22 解：光程差满足：代入数据，5.24 解：分析两次反射都有半波损失考虑是垂直入射，两相干光的光程差为反射光干涉相消，透射光得到加强时，薄膜厚度最小，5.27 解：劈尖干涉时，相邻明纹或暗纹之间的距离为本题求劈尖夹角，换算成秒：5.30 解：迈克尔逊干涉仪中，动镜平移的距离d与干涉条纹N的关系为 代入数据：波长为：5.34 解：单缝衍射明纹位置为， 设为待测波长，0=600nm， 计算可得：位置相同说明，待测波长的第三级明纹和600nm波长的第二级明纹所对应的衍射角度相同，也可以根据明纹所对应的衍射角计算。5.37 解：（1）人眼的最小分辨角为：代入数据：（2）明视距离处的最小分辨距离：（3）10m处的最小分辨距离：5.39 解：（1）光栅方程：代入数据得：，（2）第二级明纹不出现，缺级：k=2，da，k只能取1，（3）可能出现的全部明纹， ，级数的最大值为：，考虑缺级现象：，缺级为：2、4、6可能看到的级数为：0、1、3、5级5.42 解：设自然光光强为I0，两个偏振片为P1和P2，插入的偏振片为P两个偏振片时：经过P1，经过P2，插入一个偏振片后：经过P1，经过P，经过P2，I1是已知量，可以用表示I0，得出插入一个偏振片后，透射光强为作业5.44 解：反射光为线偏振光，说明入射角为布儒斯特角，这时反射角与折射角垂直：，自然光入射角为58o根据布儒斯特定律：，空气折射率取1玻璃的折射率为：