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2018年厦门大学电子科学系615普通物理学(含热、力、光、电)考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 在迈克耳孙干涉仪实验装置中,当厚干涉?当

与与

【答案】

之间严格垂直时,其干涉图样是等倾干涉还是等

之间并不严格垂直时,其干涉图样是等倾干涉还是等厚干涉? 之间严格垂直时,迈克耳孙干涉仪的干涉图样是等倾干涉;

间并不严格垂直时,其干涉图样则是等厚干涉。

2. 应该如何理解物体的静能量?

【答案】物体的静能量实际上就是它的总内能。其中包含:分子运动的动能;分子间相互作用的势能;使原子与 原子结合在一起的化学能;原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能;以及原子核内质子和中子的结合能等。

3. 试用离子极化观点解释第四周期某些元素氯化物的熔点、沸点的高低:

(1)

(2)

的恪点、沸点低于的溶点、沸点低于

的化学键有相

【答案】(1

)对较大的共价成分;

中(2)之

的离子半径小,且为18e 构型,所以极化力较强,

致使

小,

致使

为8e 构型,

极化力较

的低。

的化学键有相对较大的离子键成分,

因而

的熔、沸点较

的电子构型相似,

但因的电荷高,半径小,因而极化能力较强,所以

化学键中的共价成分较多,故其熔、沸点更低些。

由此可见,阳离子电荷越高,半径越小,或是18e 和9-17e 构型,极化能力越强,且随着极化能力的增强,化学键便由离子键向共价键逐渐过渡。

4. 顺磁质和铁磁质的磁导率明显地依赖于温度,而抗磁质的磁导率则几乎与温度无关,为什么?

【答案】因为分子磁矩和磁畴在磁化过程中受到分子热运动的影响,所以磁导率依赖于温度;而抗磁质在磁场中 的附加磁矩几乎不受温度的影响,所以其磁导率几乎与温度无关。

5. 流体从粗管流向细管时,流速增大,使流体微团获得加速度的动力从何而来?

【答案】由连续性方程可知流体从粗管流向细管时,流速增大。这是由于截面积的减小,使单位体积的压强能转化为动能,从而使流速増大。

二、计算题

6. 如图为一个均匀带电的厚球壳,其电荷体密度为球壳内表面半径为无穷远处为电势零点、球壳及其周围空间的电容率(介电常数)均为

处的(1)电场强度;(2)电势。

外表面半径为

求球壳内部半径为

【答案】(1)只有以r 为半径的球面以内的电荷才对该点的电场强度有贡献,以r 为半径的球面以内的电荷为:

在r 的电场强度:

r 处的电势等于以r

为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势(2)生的电势

之和,即

其中

为计算以r

为半径的球面外电荷产生的电势。在球面外取

它对该薄层内任一点产生的电势为

于是全部电荷在半径为r 处产生的电势为

7. 杨氏双缝实验中,

入射光波长

(1)若用折射率纹位置,则云

母片的厚度

和球面以外的电荷产

的薄层.

其电荷为

双缝相距

观察屏到双缝的距离

的云母片覆盖上面的一个缝,发现第五级明条纹恰好移到原中央明条

(2)加入云母片后,零级明条纹移动到什么位置(求出零级明条纹到原中央明条纹的距离)? 【答案】(1

)第五级明条纹处由两缝射来的光的光程差为屏中央位置,所以此光程差完全由云母片提供,

从而可以得到云母片厚度为

(2)未加入云母片时,

第级明条纹在观察屏的位置与条纹级数有如下关系,

加入云母片后,对于零级条纹,其由云母片产生的光程差完全被由两条光线距离产生的光程差抵消,所以零 级明条纹出现在原5级条纹的位置,且条纹移动方向与(1)中5级明纹移动方向一致,故零级明纹到原中央明 纹的距离为

8. 自然光和线偏振光的混合光束,通过一偏振片时,随着偏振片以光的传播方向为轴的转动,透射光的强度也跟着改变。如最强和最弱的光强之比为6:1, 那么入射光中自然光和线偏振光的强度之比为多大?

【答案】

设混合光束中的自然光光强为

最大值为

则有

因此,

入射光中自然光和线偏振光的强度之比为

9.

黑体在某一温度时总辐射本领为

【答案】

10.光子与电子的波长都是0.2mn ,它们的动量和总能量各为多少?电子动能为多少?

【答案】波长相同时,光子和电子动量相同,总能量不同: 动量

光子能量

由于加入云母片后此条纹处于

线偏振光光强为

透射光强最大值为透射光强

试求这时辐射本领具有最大值的波长