习题课-2011-06-01.pdf

麦氏方程组 第一题：（《大学物理题典》胡盘新13-40 ） 点电荷+q 以速度v 作匀速直线运动（vc ） 试从移位电流得到运动电荷的磁场强度关系式 解法见图： 大家可以用毕奥萨法尔定律再算一下看看~ 第二题：（课后第四题） 如图为一无限长的圆柱形导体，其半径为a，电阻率为P，载有均匀分布的电流I 。 0 求： 1．导体内与轴线相距为r 的P 点的E 和H 的大小和方向 2 ． P 点的能流密度（坡印亭矢量）S 的大小和方向 3 ．计算长为L，半径为r 的导体圆柱内消耗的能量，说明能量从何来 注:如果坡印亭矢量没有学，期末就不会考有关它的计算 光学 第一题：（《大学物理题典》胡盘新14-3 ） 湖岸上距湖面高为h 处有一电磁波接收器C，当一颗射电星从地平面渐渐升起时，接收器断 续地测到一系列极大值。已知射电星发射电磁波长为λ ，求第一次测到极大值时，射电星与 湖面所成的角度。 据题意可画图： 由于射电星距离地球很远，则其发出的光可视为平行光。 解法见图： 步骤中的角α 为AC 与湖面所成夹角，与θ 相等。经由湖面反射的光有半波损失。 第二题 （《大学物理学习题分析与解答》吴百诗主编—典型例题15.1） 一双棱镜（菲涅尔双棱镜），顶角A 很小，狭缝光源S 发出的光通过棱镜分为两束，好像直 接来自于两个虚光源S 和S ，它们的间距d=2aA(n-1)，n 为棱镜折射率。 1 2 推导两个虚光源之间的距离d 可以用这样的方法： 已知两个虚光源与光源S 处在同一个垂直于光轴的平面上。然后做一条平行于光轴的光线， 用折射定律判断其偏转的角度，再利用A 角很小的近似，可以得到d. 第三题 （《大学物理学习题分析与解答》吴百诗主编—习题详解15.10 ） 在杨氏干涉实验中，用波长为λ 的单色光作为光源，先将一厚度为d，折射率为n 的薄玻璃 片放在狭缝2 处。若玻璃片厚度d 可变，则在屏中心O 处，干涉条纹强度将是d 的函数。 若d=0 时，O 处光强为I ，求： 0 1. O 处光强与d 的函数关系 2. d 满足什么什么条件时光强最小 题目图为： 解： O 点处的光强为： 第四题 （《大学物理学习题分析与解答》吴百诗主编—习题详解15.11） 劳埃德镜实验中，狭缝光源和它的虚像离镜左边20 厘米。镜长30 厘米，镜子右边放一毛玻 璃屏。如果光源和镜面的垂直距离为 2 毫米，使用波长为 7.2 ×10-7 米的红光。试计算镜面 右边边缘到第一条明条纹之间的距离。 图为劳埃德实验的装置，注意本题中，毛玻璃（屏幕）是在A 处的虚线位置 注意到在劳埃德镜实验中，中心 （镜子垂线处）条纹为暗纹。且镜面反射也有半波损失。 另： 关于作业习题2.4 的说明： 由于气体容器厚度只有2cm 而双缝到屏的距离可以很长，不考虑因光线倾斜而造成的光程 增大的情况。也就是说，从双缝射出的所有光，无论在哪个方向上，增大的光程都只有：1. 玻璃容器器壁厚度×玻璃折射率；2.气体厚度2cm ×气体折射率。