2018年华南师范大学华南先进光电子研究院819光学(含原子物理)之普通物理学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 半径为R 的圆盘上均匀带电,
其电荷面密度为
垂直的轴旋转。试求:
(1)在其轴线上距圆盘中心O 为x 处的磁感应强度; (2)该圆盘的磁矩是多少?
【答案】(1)如图所示,在圆环上取半径为r ,宽为dr 的圆环,则其电流奥-萨法尔定
律与三角函数关系可得,圆环在其轴线上距圆环中心O 为x 处的磁感应强度
则圆盘在其轴线上距圆盘中心O 为x 处的磁感应强度
由比
若该圆盘以匀角速度绕过圆心O 且与盘面
图
(2)由磁矩的定义,微圆环的磁矩
由题知该圆盘的磁矩为微圆环的磁矩的积分,有
2.
在平行放置的两偏振片
(1)(2)在多大?(取
(3)
在多大?
【答案】(1)因为
最小为多少?
和间放一块片,一束波长
片表面
,
的平面波垂直通过该系统。
则波片厚度d
片由石英晶体制成,其光轴平行于
片后观察,当波片的快轴分别与透振方向呈平行和45°夹角时,它们的光强度各为
后的光振幅为) 后观察,当
片的慢轴分别与
透振方向呈平行和45°夹角时,它们的光强度各为
所以
(2)因为
所以
(3)同理,得
3. 如图(a ), 12根长度相等的同样导线组成一个立方体,每一根导线的电阻都是B 两点之间的电阻。
试求:A ,
图
【答案】12个电阻构成立方体,多处星形联结,为复杂电路。但各导线电阻相同,且电路具有很强的对称性, 若在A ,B 两端接电源,则b ,c ,f 三点电势应相等,e ,g ,h 三点电势应相等,可以分别连接起来,于是,电 路简化如图(b ),这是简单的串并联,图中各电阻均为1
4. 波长为
的单色光垂直入射到置于空气中的平行薄膜上,已知膜的折射率求
(1)反射光最强时膜的最小厚度; (2)透射光最强时膜的最小厚度。
【答案】(1)单色光垂直入射到平行薄膜上,形成等倾干涉条纹,当干涉条纹等倾干涉明纹时反射光强最强,当 等倾干涉条纹出现暗纹时,反射光线最弱,透射光线最强。
由两束相干光的光程差公式为:
这里单色光垂直入射,
所以
即光程差公式可化为:
当反射光最强时
要使最小,则
(2
)当反射光
要使最小,则
5. 白光垂直照射在空气中厚度为0.40μm 的玻璃片上。玻璃的折射率为1.50。试问在可见光范围内(λ= 400〜700 nm), 哪些波长的光在反射中增强? 哪些波长的光在透射中增强?
【答案】设波长为λ的光波在玻璃片的上、下表面反射加强,由干涉加强条件有:
解得
:
由于在可见光范围内,反射加强的光波波长对应k=3, 此时:
在玻璃片的上、下表面反射减弱(即透射加强)的光波满足的条件为:
解得
:
在可见光范围内,透射加强的光波波长满足:
6. 能量为
(1
)(2
)
的电子入射在高为
求电子穿透该势垒的概率各为多少? 比较(1)(2)的结果能得出什么启示。
的方势垒,如果势垒的宽度为