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2018年长江大学地质工程806大学物理考研核心题库

  摘要

一、计算题

1. 自然光从空气到玻璃能流反射率

以布儒斯特角入射。

分别为

(1)试分别计算垂直分量(S 分量)和平行分量(P 分量)的振幅反射率r , 光强反射率R 和

以及振幅透射率t ,光强透射率T

和能流透射率

(2)试求折射光的偏振度。

【答案】(1)由菲涅耳公式,S

分量的振幅反射率

和振幅透射率

P

分量的振幅反射率

和振幅透射率

分别为

式中

:又

代入

公式,得

反射光与入射光在同一介质中,且横截面积相同,故S 分量和P 分量的光强反射率及能流反射率

分别为

对于折射光,

代入

因折射光与入射光在不同介质中,光束横截面积也不同,故光强透射率和能流透射率并不简单地等于振幅透射率的平方。所谓光强是指平均能流密度即坡印廷矢量的时间平均值,为

式中:E

为电矢量的振幅。因

真空中光速

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为入射角

为折射角。因入射角为布儒斯特角,故有

和以

折射率式(1)

可写为

所以光强与

成正比,光强透射率为

S 分量和P 分量的光强透射率分别为

能流等于光强与光束横截面积的乘积,

而折射光束与入射光束横截面积的比值为透射率为

代入数据,S 分量和P 分量的能流透射率分别为

P

分量的能流透射率

是预料之中的,

因为入射光以布儒斯特角入射(

)时,反射

光中不包含P 分量成分,入射的P 分量的能量全部透射。

(2)折射光为部分偏振光,由偏振度定义,其偏振度为

2. 一长直铁心上密绕线圈100匝,

已知铁心中磁通量与时间的关系为

试求在

【答案】因为

所以当

时,

的转动惯量。

【答案】

将圆锥棒沿垂直于它的对称轴的圆盘

轴的转动惯量为

式中

圆锥体的质量体密度为

则质元

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故能流

时,该线圈中的感应电动势。

3. 求图中所示的圆锥棒对它的对称轴

方向分割成半径不同的圆盘。处于x 处,半径为r

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于是,

根据转动惯量定义,圆锥体对

轴的转动惯量为

4. 一平面简谐波在媒质中以速度程为

D 点在A 点右方

处。

自左向右传播,已知在传播路径上的某点A 的振动方

图1

(1)若取轴方向向左,并以A 点为坐标原点,如图1(a )所示,试写出此波的波函数,并求出点的

函数及

振动方程。

处的

点为坐标原点,如图1(b )所示

,重新写出波

所以波函数为

(2)若取轴方向向右,以A 点左方

点的振动方程。

啲振动相

位比A

点超前

1D 点

因而可得D

点的振动方程为

(2)按题意D 点坐标为为

任一点将D 点

的振动相位比A 点滞后

所以波函数

【答

案】(1)任一

代入,可得D 点的振动方程为

图2

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