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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

(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 ,

【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