2018年上海大学微电子中心923普通物理(二)(专)考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 随着光栅中透光狭缝条数的増加，对应的光栅衍射条纹将怎样变化？为什么？
【答案】随着光栅中透光狭缝条数的增加，相应获得的光栅衍射图样中的明条纹间距会逐渐增大，同时可以观察 到这些明条纹的亮度也随之增大。即随着透光狭缝条数的增加，明条纹会变得既细且亮。
2． 假设光子在某个惯性系中的速率为c ，那么，是否存在这样一个惯性系，光子在这个惯性系中的速率不等于c?
【答案】由洛伦兹速度变换公式可知，如果光子在一个惯性系中的速率为c ，那么，对于任一个惯性系，
光子在这个惯性系中的速率的惯性系。
3． 说明宇宙红移以及哈勃定律的起因？
【答案】斯里弗等人观测了十来个漩涡星云的光谱，发现星系光谱波长大多比实验室观测到的要长，即有光谱的红移。若把这红移理解为多普勒效应的后果，则表明，这些星云都在远离地球退行，其退行速度大大地高于恒星的视向速度。1929年，哈勃以24个已知距离星系的观测资料为依据，推算出星系退行的定量规律，光源越远，它远离我们而去的速度也越快。这种趋势称为哈勃定律。宇宙红移以及哈勃定律都是由于宇宙膨胀。
4． 黑洞可能存在的三种形式是什么？
【答案】目前一般认为宇宙中的黑洞可能以三种形式存在：
（1）原初黑洞：因早期宇宙致密介质涨落导致的引力不稳定性而形成，并且质量足够大而残留至今
，
（2）恒星质量黑洞：恒星演化晚期塌缩而成
，（3）超大质量黑洞：位于星系的中心
，
因此不存在使光子在其中速率不等于c
5． 棒球运动员在接球时为何要戴厚而软的手套? 篮球运动员接急球时往往持球缩手，这是为什么？
【答案】这样做是为了增加手与球的作用时间，从而减小球对手的冲力。
二、计算题
6． 将厚度为
【答案】
因
折射率
则
的薄膜置入迈克耳孙干涉仪的一臂后，在视场中观察到7条干涉
问该薄膜的厚度为多少？
此过程中观察到干涉条纹数的变化为将题目条件代入上式后可得薄膜的厚度为
7． 一个水平面上的弹簧振子，弹簧的劲度系数为
所系物体的质量为
振幅为
有一质量为
即
条纹的移动。已知采用的入射单色光波长为
迈克耳孙干涉仪的一臂中插入薄膜前后，光程差的变化为
的小物体从高度处自由下落（如图所示）。当振子在最大位移处，物体正好落在上，并粘在一起，这时 系统的振动周期、振幅和振动能量有何变化? 如果小物体是在振子到达平衡位置时落在
上，这些量又怎样变化？
图
【答案】对于第一种情况：
物块在最大位移处物块速度为周期变长，振幅与能量不变。
对于第二种情况：物块在平衡位移处物块速度最大，
此时小物体落在减小，由简谐 运动能量与速度的
表达式
减小为原来的
所以振幅也变为原来的
上，简谐振子速度会
可得:最大速度变
为原来的
能量为原来的
所以小物体的加入对速度无影响，
8． 如图所示，两列平面简谐相干横波，在两种不同的媒质中传播，在分界面上的点相遇。频率为幅。
振幅
在媒质2
中波速
的相位比的相位超前
在媒质1
中波速
求：点的合振
j
图
【答案】
在点引起振动的相位为
在点引起振动的相位为
二者的相位差为
所以两波在点相干加强，合振幅
9． 钾的光电效应红限波长为
（1）
求：
钾的逸出功；（2）在波长λ=330nm的紫外光照射下，钾的遏止电势差。
当
时，入射光子的能量最小，此时的频率为光子
【答案】（1）此题为爱因斯坦光电效应现象。
爱因斯坦光电效应方程为
的红限频率，入射光子的能量等于材料的逸出功，即：
（2）产生光电效应时，阴、阳电极间的反向电场阻止光电子向阳极运动，电场力的功等于光电子的最大动能时，光电流为零，
这时电极间的电势差为遏止电势差
此时有
即：
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