2017年天津师范大学物理与材料科学学院826普通物理(力、光、电)之普通物理学考研冲刺密押题
● 摘要
一、计算题
1. 两个频率相同的声源,一个为在空气中传播,另一个为在水中传播。
(1)如果两个声波的强度相等,它们的声压振幅比是多少? (2)如果两个声波的声压振幅相等,它们的声强比是多少? (3)它们的声强级之差是多少? (已知空气密度声波在水中的速度
)
式中
为声压振幅。
水的密度
声波在空气中的速度
【答案】简谐声波的强度可表示为设
、
为声波在空气中和在水中传播时的声音强度,则其比值:
是水和空气的特性阻抗之比。
声压振幅之比为:
式中,
(1)当两简谐声波强度相等时,即
(2)当两简谐声波声压振幅相等时,即其声强之比为:
(3)设声波在空气中的声强级为,在水中的声强级为,它们的声强级之差为:
2. 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
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线偏振光光强为透射光强最大值为透射光强
因此,入射光中自然光和线偏振光的强度之比为
3. A 、B 、C 是三块平行金属板,面积均为板都接地,如图所示。设A 板带正电以及A 板的电势。
。
A 、C 相距
B 、C 两
A 、B 相距
不计边缘效应。求B 板和C 板上的感应电荷,
图
【答案】A 板带正电,B 、C 两板接地,且两板在A 板附近,所以A 板上的正电荷电荷量为q ,分布在左右两表面,设召板感应电荷为
,C 板感应电荷为
由于AB 间和AC 间均可视为匀强电场,有
所以
依题意
故
联立式(1)、式(2)可得
故B 板上感应电荷为:
C 板上感应电荷为:
由此得
4. 强度为的单色光垂直入射到有色玻璃片上,玻璃片的厚度为吸收系数为
; (1)试求透射光强和入射光强之比(不计多重反射)
(2)试求由于不计光强的反射损失而引起的相对误差,假设能量反射率很小; (3)试问在测量玻璃片的吸收系数的实验中,怎样消除由于反射引起的误差? 【答案】(1
)由能量反射率的定义,在玻璃片第一界面上反射的光强为
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则
折射率
故进入玻璃片的光强为
由吸收定律,光传播距离后的光强为
在玻璃第二界面上反射的光强为
故透射光强为
透射光强与入射光强之比为
由菲涅耳公式,正入射时的能量反射率为
(2)不计反射损失时,入射光与透射光的光强之比为光的光强之比为
相对误差为
(3)用由同种材料(即和一定)制成的两块厚度不同的玻璃片来做实验,用同样的入射光
强
测定透射光强。
设厚度为
的玻璃片的透射光强为
有
式(1)与式(2)相除,得
此比值与反射损失无关,故得出玻璃片的吸收系数为
厚度为
的玻璃片的透射光强为
则由第问的结果,
考虑反射损失时,入射光与透射
因此,不计反射损失引起的光强之比的绝对误差为
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