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大学物理实验课后答案

(1)利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点?

答这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。

(2)为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时,测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求?设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是1%。

答设物距为20cm,毫米刻度尺带来的最大误差为0.5mm,其相对误差为

0.25%,故没必要用更高精度的仪器。

(3)如果测得多组u,v值,然后以u+v为纵轴,以uv为横轴,作出实验的曲线属于什么类型,如何利用曲线求出透镜的焦距f。

答直线;1/f为直线的斜率。

(4)试证:在位移法中,为什么物屏与像屏的间距D要略大于4f?

由f=(D+d)(D-d)/4D → D2-4Df=d2→ D(D-4f)=d2 因为d>0 and D>0 故D>4f

1.避免测量u、ν的值时,难于找准透镜光心位置所造成的误差。

2.因为实验中,侧的值u、ν、f都相对较大,为十几厘米到几十厘米左右,而误差为1%,即一毫米到几毫米之间,所以可以满足要求。

3.曲线为曲线型曲线。透镜的焦距为基斜率的倒数。

①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化?如缝宽减半,又怎样改变?

答:

a增大一倍时, 光强度↑;由a=Lλ/b ,b减小一半

a减小一半时, 光强度↓;由a=Lλ/b ,b增大一倍。

②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响?有何影响?

答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变 (条纹间距b不变);整体光强度↑或者↓。

③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径?其原理和方法如何?

答:可以,原理和方法与测单狭缝同。

④本实验中,λ=632。8nm,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L为50㎝。试验证:

是否满足夫朗和费衍射条件?

答:依题意:

Lλ=(50*10^-2)*(632.8*10^-9)=3.164*10^-7

a^2/8=(5*10^-5)^2/8=3.1*10^-10

所以Lλ<

即满足夫朗和费衍射条件。