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1、教材下册习题及答案（校正版 2010 年 8 月）第 12 章课后习题知识点 1 至 6 题应用理想气体状态方程计算 V,摩尔质量 M 和数密度 n;7 题计算自由度; 7.8.9.10.11 题温度公式.内能公式及状态方程的综合应用计算;12 题（供参考）考虑重力时的粒子分布; 13.14.15.16.17.18.19 应用麦氏速率函数的计算问题; 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1 2. 0.028kg/mol 3. 4
2、. 5. 6. 2.9103Pa 7.（1）2（2）3（3） 6 8. (1) (2) (3) (4) (5) J (6) J 9.(1) J(2) J(3)20.8J 10. J, J 11.10:3,5:3 12. 13. 0.83% 14. , 氧气分子的三种速率为氢气分子相应速率的四分之一 15. ; ; 16. (1) (2) (3) 17.(1)略（2） （2） 18.(a) (b) 19. 20. , 21. (1) , (2) 1182 小时 22. 23. (1) (2) 24. , 25. 26. 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
3、程的功.热量和内能的计算;5.910题有关热容量的计算; 11 题绝热过程与 12 章综合12.13.14 计算热机效率;15.计算卡诺热机效率; 16*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 3. (1) (2) (3) 4.(1) (2) 5. （原书答案此处有误） 15. （原书答案此处有误）16. (1) :DE=6232.5J A=1246.5J Q=7479J:DE=-6232.5J A=6232.5J Q=0 :DE=0
4、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）23(1) (2) (3) 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
5、，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6 9(1) , (2) 16 （原书答案此处有误）18. 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，
6、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）23629 （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“910-3J.S-1.m-2”15.16 题增加条件“已知 S1 的初相为 0”第 17
7、 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，91011 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171 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
8、=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？习题 17.1 图 答案：(1) (2) (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 l=750nm 和 l
9、=900nm 混合光照射,观察屏离 两缝 2m 远,试问距离中央亮纹多远处,两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠？答案： 0.45cm17.4 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 条纹移到原来的中央明纹位置,若入射单色光波长为 550nm,试求此玻璃膜的厚度. 答案： 6637nm习题 17.4 图 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
10、 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：216nm17.7 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：383nm17.8 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
11、是垂直入射的. 答案：450nm,反射光呈蓝色 L 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 l，求丝的直径. 答案： 17.10 一玻璃劈尖，折射率 n=1.52。波长 l=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 习题 17.11 图 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
12、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：1.28mm17.12 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 1.40102m 变为 1.27102m ,试求这种液体的折射率. 答案:1.4817.13 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
13、折射率是多少？答案：1.002817.14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：588.4nm17.15 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：7.26mm17.16.一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：429nm17.17 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
14、 546.1nm 的平行单色光垂直照射在该缝上,试求：（1）中央明条纹的宽度； （2）第 k 级明条纹的宽度,k=1,2,.（3）中央明条纹中心到第 3 条暗纹间的距离.答案：(1)5,46mm (2)2.73mm (3)8.19mm17.18 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?答案：习题 17.18 图 9836m17.19 宇航员瞳孔直径取为 5.0mm，光波波长 。若他恰能分辨距其 160km 地面上的两个 点光源，只计衍射效应，求这两点光源间的距离。答案：21.4m17.20
15、光源发射的混合光波长范围为 450nm600nm.用此光源垂直照射衍射光栅,观察到两相 邻级次的光谱刚好在 300 角的方向上相互重叠.试问此光栅上每厘米刻有多少条缝？ 答案：227817.21 含有 559.0nm 和 559.5nm 两种波长的光,垂直入射到每米刻有 2105 条缝的光栅上,求 第二级光谱中两谱线的衍射角之差. 答案： 17.22 用波长为 760nm 的平行单色光垂直照射在光栅上,测得第 5 级明条纹的衍射角为 300,若用该平行单色光垂直照射在缝宽与上述光栅的透光缝相等的单缝上,测得第 2 级明条纹的 衍射角亦为 300,然后,用另一单色光垂直照射在上述光栅上,若测得第 11 级明条纹的衍射角 为 450.试求：(1)光栅常数（ab）及透光缝的宽度 a；(2)另一单色光的波长；(3)用另一单 色光垂直照射该光栅时,出
