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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)之普通物理学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、计算题

1. 以光。

(1)计算两种情况下,波长的相对改变量(2)欲获得明,应如何选取入射光? 【答案】(1)设入射光的波长为量:

从结论可以看出,散射角一定时,设入射光子的能量为据能量守恒定律,可得

是一与散射物质无关的常数。

电子获得的动能为

散射光的波长为

当散射角

时,散射光波长的改变

之比和电子获得的动能之比;

的可见光和

的X 射线与自由电子碰撞,在

的方向上观察散射

散射光子的能量为即:

当入射光是可见光

当入射光是X 射线为:

时,波长的相对改变量为电子所获得的动能为

时,波长的相对改变量为电子所获得的动能

因此,波长的相对改变量之比为:电子所获得的动能之比为:

(2)由(1)的计算结果可得,可见光与自由电子碰撞的康普顿效应是非常微弱的。因此,要获得明显的康普顿效应,应选择波长更短的X 射线。

2. 一电子初速为零,在的电压下获得速度后,水平飞入两平行板空间的中央,若平板是水平放置的,且板长飞出两板的空间?

【答案】设电子不飞出板间,两板上所加电压为u ,贝贩间电场强度

两板间距离问至少要在两板上加多大电压,才能使电子不再

=忽略电子所受的

重力,因而有

代入上式整理可得

因为加速电压

故有

代入得

3. 一半径为R 的带电细圆环,电荷线密度的夹角,如图所示。试求圆心O 处的电场强度。

式中为一常量,

为半径R 与x 轴所成

【答案】如图所示,建立坐标系,并取一微元图所示,大小为:

在x 方向上的分量为:

所以

同理,在y 方向上的分量为:

积分得:

对应的弧长作为研究对象。则产生的电场如

4. 迈克尔逊干涉仪一臂中的反射镜以均匀速度平行移动。用透镜将干涉条纹成像于光电元件的取样窗上

, 条纹移动时,进入取样窗的光强的变化将转换成电信号的变化。

(1)若光源波长(2)若以平均波长为得电信号的拍频频率为

测得电信号变化的时间频率为

试求钠黄光中两谱线的波长差。

时间内移动了

干涉条纹相应地移动了

故移动速度为

式中:为电信号变化的频率。

(2)设钠黄光中两谱线的波长分别为和

当反射镜以第1问中的速度匀速平移时,两套

干涉条纹分别移动,产生两种电信号,它们的频率分别为

因与相近,故

与相近,合成后产生的拍频为

故钠黄光两谱线的波长差为

5. 如图(a )所示,在两个偏振化方向相互垂直的偏振片和

之间插入一块

的波晶片K ,

个条纹,则

试求反射镜移动的速度;

的钠黄光作光源,反射镜平行移动的速度取第1问的数值,测

【答案】(1)设一臂的反射镜在

波晶片的光轴方向与和偏振化方向的夹角分别为如图(b )所示的30°和60°。一束强度为的单色平行自然光垂直入射到该装置上,忽略吸收和反射等光的损耗,分别求透射光在里的偏振态和光强度。

【答案】自然光通过偏振片后的第区是线偏振光,振动方向与透振方向相同,光强为

线偏振光通过波晶片时分解为平行于光轴方向的e 光和垂直于光轴方向的o 光,振幅分别为

两线偏振光通过波晶片K 后,相位差为

合成为椭圆偏振光。两光进行非相干叠加得