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2003物本《近代物理实验》考试试卷（A卷） 学号 姓名 成绩 题号 一 二 三 四 五 总分 成绩 微波和微弱信号检测实验(20分) 微波 什么是隔离器，它又有什么特点？ 隔离器是一种铁氧体造成的不可逆微波 减器，它对正向通过的电磁波的能量 减很小（约0.5db），而对反向通过的电磁波的能量 减很大。 特点：隔离器在源和负载间起隔离作用。 微波传输线有几种类型？微波在传输中有几种状态？ 微波传输线有以下几种类型：同轴线，波导管，带状线，微带线 微波在传输中有以下几种状态：行波，驻波，和混波状态。 微弱信号检测实验 请画出相关器的原理图。 见书本P174页 简述相关器输出特点。 ω=ωR时（VA为正弦波）输出VO的直流电压与相位φ或cosφ关系 奇次谐波能通过并抑制偶次谐波，fR各奇次谐波的响应为 波f的1/（2n+1） 当ω=ωR时（VA为方波）则相关器为相敏检波器，输出直流电压和信号与参考信号间的相移量成线性关系。 学号 姓名 成绩 . 二、X射线、全息照相实验(20分) 1、产生X射线的主要方法有那些？简述标志谱产生的机理。画出X射线管结构图。 产生X射线的主要方法：1。X射线管；2。同步辐射。 标志谱产生的机理：高速电子对阳极靶的非弹性碰撞，使原子内层的电子电离，原子处于激发态，它的外壳层电子及时跃迁至内层轨道填补空位，使辐射出不连续的X射线谱，其结构示意图见课本P15页图2-7。 2、什么是德拜像法？理论根据是什么？德拜像法对试样和X射线谱有什么要求？ 用X射线的标志谱照射多晶体或粉末试样产生衍射，并用固定底片接受衍射线，以确定衍射角的方法，其理论根据是布喇格定律。德拜相法对试样的要求是多晶体，X射线为单一波长的标志谱。 3、画出你所做的全息照相实验光路图（标上各器件的名称及光源波长）。若物光束与参考光束之间的夹角θ=45o ，那么拍出的全息底片分辨率（条/mm）是多少？ 全息照相实验光路图见课本P图1-3。 若为45度，则拍出的全息底片分辨率为1210条/mm。 学号 姓名 成绩 . 三、油滴、光谱和塞曼效应实验(20分) 1、密立根油滴实验：除了测量油滴的上升与下降时间外， 需要知道那些参量，才能计算油滴的带电荷量？ 由上式可知,除知道上升、下降时间外，还须知道：等参量才能计算油滴的带电量。 2、光谱定性分析实验：如何用：“线性内插法”测末知谱线的波长？ 答：示意图见实验书。在小的波长范围内色散率为常数，由此可得： 3．塞曼效应实验：若在垂直磁场B方向观察 546.1nm光谱线分裂情况，设P为偏振片的偏振方向，请填妥下列表格： 选择定则 偏振方向 经P偏振片后所观察到的谱线分裂示意图 0 P//B 直线偏振光（π线） ±1 P⊥B 直线偏振光（σ+,σ-） 学号 姓名 成绩 。 核磁共振、电子自旋共振和真空实验(20分) 1、核磁共振实验：试用经典理论解释核磁共振的现象。 答：在磁共振实验中，静磁场使得具有角动量的原子核绕运动，其频率为 (r为原子核的旋磁比)。同时，使粒子具有一个附加能量，（θ为μ与夹角）。当在垂直方向加上射频场，且即时，大量的粒子吸收或放出能量，即原子核与外磁场发生了共振。 2、电子自旋共振实验：在电子自旋共振实验中，某一测量者在调出良好的共振信号之后，测得如下的数据： ，试求出旋磁比和g因子大小。 解： 则据可得： 3、真空实验：电离真空计必须在10-3τ以上才能使用，原因是： 在10-3τ以上离子流不会太大，与压强成线性关系。 1标准大气压= 760mm Hg高= 760 τ = 1.01 ×105 帕 学号 姓名 成绩 。 五、电阻、电感传感技术和光速测量实验(20分) 1、 驻波法工作原理：在声光介质中与声源入射面（压电换能器）相对的端面上有一 反射镜 ，如果介质的厚度为超声波波长的 整数倍 ，利用声波的反射，介质中就会形成 驻波 。因为驻波位置的 相对固定 。光折射率变化的位置也相对固定。这种方法调节光路比较 容易 。 2、传感器的定义是什么？它是由那三部分组成的？ 将待测量的非电量转换成与之有确定关系的电量的装置。 由敏感元件、传感元