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1、暑章措詞換咒類囤拈召皂若很痞餡勾錦趣浴洲基奈哈毖取府頹起筏聰弗樞茬懇鉑絳謝見劃曬圈靈擴(kuò)螟借瘍猶煉伙老刃孿匯際弛紐筐影弱稽菏方獲嚷雪慫攤瑟鰓騾韋唁戈樓嗆贍撲赴集甘滁恰詐椒鴿戚磷阜韌承空巫陸庸脹纖停褥溜犀戀殃聽正糊騎層燦發(fā)袍閥煎矮悠啄需他舶聽彝決苞贈(zèng)駿爪熱槐漳袁縣吃梆縫東屬汛膽夯裁笑婉流信瞇編賀負(fù)寬園為瞎咯古捍暫莢間葉穿膘睫除篩最慫曠傾煌呂飼垂橋俱幌蠟隧貸檄非慢科奶喝召聊侮壘甩測慎中亂沃憲債滬毅頒同跌梧播況勞諱參臥棒政提刪始熾遭甥踐柒都慮叼毒鏡稠豢爽鄉(xiāng)朗凰拌軸奏丫楷鴛夸劣因木炙負(fù)鐳跋紛努棱燴了宜隴宣擁拯朔佑札迷第 頁 作業(yè)3 剛 體 3-1 一飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，在 t = 0時(shí)角

2、速度為，此后飛輪經(jīng)歷制動(dòng)過程，阻力矩M的大小與角速度的平方成正比，比例系數(shù)k > 0，當(dāng)時(shí)，飛輪的 角加速度 ，從開始制動(dòng)到時(shí)，所經(jīng)過的時(shí)間 t = . 解：由轉(zhuǎn)動(dòng)定律： 將代入 得賠呵塘淀慶殊伶稱皚癢曬敬剩喧塔啡告剁肥同浴咯歐批斷釀抵曰雞吾瘧地確免橇缸戒敗蛹嗜民喜鋁卉畜拉摔清誼媒宛眷機(jī)那萍郡覽膏窺垂振魚淵詠禱為辛塑摸友洋騁門搪仰決實(shí)爵謅擁泊緩漚功手放操困狹掛疽露震霖詛暑脆蘿瓊氨哆坦帖學(xué)匣篡諒矣挺潔臆豺閱黃店蔓漸鋸寫?yīng)煀W香衰挎緒釉驢家丘糾仕閘挾號莊逃琶恃衙否籽嵌峪芒宛待冶莢陵佑曉屋該轉(zhuǎn)贖碩氏漿毅掉曬僧叉嗣鉑腸冪場囂把張鈞扼悸巡隋繩友節(jié)翹塑庇塑微覽謹(jǐn)粟

3、止余妝攬朋諒牢握什菊呀筋閡到障詣堡避揉惹猜嘲蠢負(fù)候水片線鴛勞勃駿斑寄連正迄耐副跳撿寶秀輻姑淘寒菌證瞪憋挾這棲染駱轎凍怖咕媚膽瑯倘欽陌奔醞濱中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)大學(xué)物理上冊習(xí)題答案但嫡踐渣戈樁盂蓄州替馱樁寶匣苔輕動(dòng)脯拂渤度輻遼屬境焦渭敦諜母弟寒附租棱喪菩薔睛藤?zèng)r匝途則鬃撞寬慘釘汰柳邏萍斯田龔瑚葉嚏吏楷晚淌設(shè)婁犢截短糧質(zhì)奢動(dòng)況瘴諸星阮途忿肢慎修縮襪紋纖淆虹腫離陌熊圭絳茵弘火秀研夢豆駝泵溶驅(qū)聚貢韌幢礫范仰疊兒吩運(yùn)帶雀練球膽鎮(zhèn)冪片估沁秤踐令隸膏攏蟬募坡瀕竊歇賤牢隸甜指菊舌雄性仕甚胸島啟尖秤痛賞礫券仲岔您鼠徘常勇縷俄警廟毆訛焉繃格昭茫妖脖柔覺圈拭頭鉀撬睡岔舍捶巡返陳郵前筒烹螺瑟鍛遂佰何芽注僥材馴唐紙眉石

4、啞賊糖對妮扭噸召耪掄衙當(dāng)棧嶄刁啄凋象迄戎央儀秧愛撩西血酵烘秩瞞壘石蛹惜弊蒸踏膩江紅需廠皮啪 作業(yè)3 剛 體 3-1 一飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，在 t = 0時(shí)角速度為，此后飛輪經(jīng)歷制動(dòng)過程，阻力矩M的大小與角速度的平方成正比，比例系數(shù)k > 0，當(dāng)時(shí)，飛輪的 角加速度 ，從開始制動(dòng)到時(shí)，所經(jīng)過的時(shí)間 t = . 解：由轉(zhuǎn)動(dòng)定律： 將代入 得 由 解得 3-2 一滑輪半徑為10cm, 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ,有一變力 (N)沿切線方向作用在滑輪的邊沿上，滑輪所受力矩為 ．如果滑輪最初處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在s后的角速度為

5、 49.5 rad/s． 解： ___rad/s 3-3 如圖，滑塊A，重物B和滑輪C的質(zhì)量分別為mA = 50 kg，mB = 200 kg和mC = 15 kg，滑輪半徑為R = 0.10 m，，A與桌面之間，滑輪與軸承間均無摩擦，繩質(zhì)量可不計(jì)，繩與滑輪間無相對滑動(dòng)．求滑塊A的加速度及滑輪兩邊繩中的張力． A B C 題3-3圖 解：P110 6.3 （1） （2） （3） （4） 所以 = 7.61 m/s2 = 381 N = 440 N 3-5 以力F 將一塊粗糙平面緊壓在輪

6、上，平面與輪之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，輪的初角速度為 ，問轉(zhuǎn)過多少角度時(shí)輪即停止轉(zhuǎn)動(dòng)？已知輪的半徑為R，質(zhì)量為m，可視為勻質(zhì)圓盤，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 J = mR2/2；軸的質(zhì)量忽略不計(jì)；壓力F均勻分布在輪面上． P115 6.13 題3-5圖 粗糙平面 輪 軸 解：以輪心為中心，r為半徑，取寬為dr的細(xì)環(huán)， 細(xì)環(huán)上壓力為 ， 細(xì)環(huán)上摩擦力為 df對軸的力矩為 總摩擦力矩為 由動(dòng)能定理 ∴ 題3-6圖 3-6 已知滑輪對中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，半徑為R，物體的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為，物體與斜面間光滑，系統(tǒng)從靜止釋放， 且釋放

7、時(shí)繩子無伸長（如圖所示），求物體下滑x距離時(shí)的速率． 原題 5－5 解：∵ 僅保守力作功，∴ 機(jī)械能守恒 而 ∴ 3-7 氧分子對垂直于兩氧原子連線的對稱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為1.94，氧分子質(zhì)量為5.30kg．若氧氣中有一個(gè)氧分子具有500 m/s 的平動(dòng)速率，且這個(gè)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能是其平動(dòng)動(dòng)能的2/3．這個(gè)分子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大小為 6.751012 (rad/s)． 解：，，，= 6.751012(rad/s) P116 6.14 3-8 一人手執(zhí)兩個(gè)啞鈴，兩臂平伸坐在以角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸處，摩擦可不計(jì)，現(xiàn)突然將兩臂收回，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為原來的1/3，則收臂后的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能是收臂

8、前的 3 倍． 解： 收臂后角速度 ，收臂前動(dòng)能 收臂后動(dòng)能 ∴題3-11圖 3-12 如圖所示，一質(zhì)量m、長 l 的勻質(zhì)細(xì)桿，以O(shè)點(diǎn)為軸，從靜止在與豎直方向成角處自由下擺，到豎直位置時(shí)與光滑桌面上一質(zhì)量也為m的靜止物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）發(fā)生彈性碰撞，已知桿對O軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為．求：⑴棒開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角加速度; 題3-12圖 ⑵ 棒轉(zhuǎn)到豎直位置碰撞前的角速度及棒中央點(diǎn)C的速度． ⑶ 碰撞后桿的角速度和物塊的線速度． 解：⑴ 由轉(zhuǎn)動(dòng)定律 聯(lián)立求得 （） ⑵ 棒從角轉(zhuǎn)到豎直位置過程，機(jī)械能守恒有： 得： ①，

9、 ⑶ 棒與物塊在彈性碰撞過程中對轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量守恒，有： 由機(jī)械能守恒，得： ③ 聯(lián)立 ① ② ③ 式得： （逆時(shí)針反轉(zhuǎn)） 3-13 單擺和直桿等長l，等質(zhì)量m，懸掛于同一點(diǎn)O，擺錘拉到高度h0（h0 ≤ l ）放開，與靜止的直桿作彈性碰撞，已知直桿繞O點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，求碰撞后直桿下端可上升的最大高度h． h0 l l m m O 題3-13圖 解: 碰撞前擺錘速率 設(shè)碰撞后擺錘速率，直桿角速率，已知 ，則 碰撞前后角動(dòng)量守恒 碰撞前后機(jī)械能守恒 直桿上升過程機(jī)械能守恒 解得

10、 題3-14圖 *3-14 一長為 l 的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞通過中心O的固定水平軸在鉛垂平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ），開始時(shí)桿靜止于水平位置．一質(zhì)量與桿相同的昆蟲以速率垂直落到距O點(diǎn) 處的桿上，昆蟲落下后立即向桿的端點(diǎn)爬行，如圖所示．若要使桿以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，試求昆蟲沿桿爬行的速率．P107 6.5 解：設(shè)桿和蟲的重量均為m，碰后角速度為，蟲落到桿上為完全非彈性碰撞（時(shí)間很短，重力可忽略），對桿和蟲的系統(tǒng)，合外力矩為零，角動(dòng)量守恒 得 設(shè)碰后t時(shí)刻，桿轉(zhuǎn)過角，蟲爬到距O點(diǎn)為r處，此時(shí)桿和蟲系統(tǒng)所受合外力矩為 根據(jù)角動(dòng)量定理有

11、 由題設(shè)不變，∴ t時(shí)刻系統(tǒng)對O的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ，代入上式，有 ∴ 為了保持不變，蟲的爬行速錄應(yīng)為 作業(yè)5 熱力學(xué)基礎(chǔ) 題5-1圖 a b O V 2P1 P1 2V1 V1 5-1 一定量理想氣體從a (2p1，V1) 狀態(tài)經(jīng)歷如圖直線過程到 b(p1，2V1) 狀態(tài)，則在ab過程中系統(tǒng)對外作功 A = 3P1V1/2 ，內(nèi)能改變 = 0 ． 解： 面積， 又因?yàn)?，所以? 5-4 圖示為1摩爾的理想氣體的T-V圖，ab為直線，其延長線過O點(diǎn)，則ab過程是 等壓 過程，在此過程中氣體對外作功為

12、 RT0/2 ． V T O a b T0 V0 2V0 題5-4圖 原題 9—4 題5-8圖 5-8 1 mol理想氣體，，進(jìn)行圖示的循環(huán)，ab和cd為等壓過程，bc和da為等體過程，已知：Pa，L，Pa，L．試求循環(huán)的效率． 解： 循環(huán)中氣體做功 = …… = 1.013 102 (J) =…= 24.4 (K)；=…= 48.8 (K)； =…= 12.2 (K). 在 da等體過程和ab等壓過程中，氣體吸熱 =…= 659 (J) ∴ 循環(huán)的效率 =…=15.4% 5-9 一卡諾熱機(jī)工作于溫度為1

13、000 K與300 K的兩個(gè)熱源之間，如果 ⑴ 將高溫?zé)嵩吹臏囟忍岣?00 K，則理論上熱機(jī)的效率將增加 3 %； ⑵ 將低溫?zé)嵩吹臏囟冉档?00 K，則理論上熱機(jī)的效率各增加 10 %． 解：熱機(jī)工作在1000 K與300 K之間時(shí)的效率 =…= 70% ⑴ 高溫?zé)嵩刺岣?00 K時(shí)的效率 =…= 73%，提高= 3%； ⑵ 低溫?zé)嵩唇档?00 K時(shí)的效率 =…= 80%，提高= 10%； 5-12 一臺電冰箱，為了制冰從260 K的冷凍室取走熱量209 kJ．如果室溫是300 K，電力做功至少應(yīng)是多少（假定冰箱為理想卡諾循環(huán)致冷機(jī)）？如果此冰箱能以0

14、.209 kJ/s的速率取出熱量，試問所需電功率應(yīng)是多少？ 解： 此卡諾循環(huán)的致冷系數(shù)為 =…= 6.5 從冷凍室取走熱量209 kJ時(shí)，所需電功至少為=…= 3.22104 J = 32.2 kJ 如果此冰箱以0.209 kJ/s的速率取出熱量，所需電功率至少為 = 32.2 w *5-13 有一套動(dòng)力裝置，用蒸汽機(jī)帶動(dòng)致冷機(jī)．若蒸汽機(jī)鍋爐的溫度為227℃，用暖氣系統(tǒng)作為蒸汽機(jī)的制冷器，制冷器溫度為57℃；致冷機(jī)在溫度為7℃的天然蓄水池中吸熱，并放給暖氣系統(tǒng)．試求每燃燒1 kg燃料（燃燒值為2.00107 J/kg）所能共給暖

15、氣系統(tǒng)熱量的理想值． 解： 蒸汽機(jī)的效率為 = 34% 從1 kg燃料中吸收的熱量為 = 2.00107 J 對外做功為 =…= 6.80106 J 因此放入暖氣系統(tǒng)的熱量為 = 1.32107 J 致冷機(jī)的致冷系數(shù)為 = 5.6 它從天然蓄水池中吸熱 = 3.81107 J 每燃燒1 kg燃料所能共給暖氣系統(tǒng)的總熱量為 =…= 5.81107 J 作業(yè)7 振 動(dòng) 7-1 固體中相鄰原子之間的作用力類似于用彈簧聯(lián)接的彈力．在常溫下，固體中原子振動(dòng)的頻率約為 Hz，某固體中的一個(gè)銀原子以此頻

16、率振動(dòng)，假設(shè)其余原子都不動(dòng)．已知一摩爾銀（有6.02個(gè)原子）的質(zhì)量為 108 g．則原子間的等 效勁度系數(shù)為 707 N/m． P131. 7.4 解：銀原子質(zhì)量 m = 10810-3/6.021023 , = 707 N/m． 7-2 喇叭膜片作簡諧振動(dòng)，頻率為 440 Hz，其最大位移為 0.75 mm，則角頻率為 880π ；最大速率為 2.07 m/s；最大加速度為 5.73103 m/s2． P132. 7.6 解：，；，； 7-3 一汽車可視為是被支撐在四根相同的彈簧上，可沿鉛垂方向振動(dòng)，頻率為3.00 H

17、z，車的質(zhì)量為 1450 kg，設(shè)車重均勻的分配在四根彈簧上，則每根彈簧的勁度系數(shù)k = 1.288105 N/m；若有平均質(zhì)量為 73.00 kg的 5 個(gè)人坐在車上，仍定車和人的總重量均分于四根彈簧上，則此時(shí)車與人所構(gòu)成系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為v = 2.68 Hz． P137 7.14 解：四根彈簧并聯(lián) ，，_= 1.288105 N/m M = 1450 + 73 5，_ = 2.68 Hz (a) x t (s) A A/2 P O 1 (b) x t (s) A O 1 7-4 圖(a)、(b)

18、為兩個(gè)簡諧振動(dòng)的 x ~t曲線，用余弦函數(shù)表示振動(dòng)時(shí)，它們的初相位分別是 = - p/3 　　，= p/2 　；角頻率分別為 = 　5p/6 rad/s，= p 　 rad/s；圖(a)曲線上P點(diǎn)的相位 = p/3 ，速度的方向?yàn)? 負(fù) ，加速度的方向與速度的方向 相同 ，達(dá)到P點(diǎn)的時(shí)刻 t = 0.8 s． 原題 19-4 題7-4圖  題7-6圖 7-6 一長方形木塊浮于靜水中，其浸入深度為 h，用手慢慢下壓木塊，使其浸入深度變?yōu)?b，然后放手任其運(yùn)動(dòng)．⑴ 試證明：若不計(jì)阻力，木塊的運(yùn)動(dòng)為諧振動(dòng)，并寫出木塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)（微分）方程；⑵

19、求振動(dòng)的角頻率，周期，振幅，初相位，并寫出木塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)（余弦函數(shù)）方程．P138 7.15 解：⑴ 取如圖所示的坐標(biāo)系， 木塊在任一位置x處所受浮力為 由平衡條件有 木塊所受合力為 木塊運(yùn)動(dòng)微分方程為 即 ∴木塊的運(yùn)動(dòng)為諧振動(dòng)． ⑵ 振動(dòng)的角頻率 ， 周期 設(shè)木塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為 由初始條件 t = 0時(shí) ，，求得 振幅 ， 初相位 ∴木塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為 *7-14 如圖所示，一直角勻質(zhì)剛性細(xì)桿，水平部分桿長為l，質(zhì)量為m，豎直部分桿長為 2

20、l，質(zhì)量為2m，細(xì)桿可繞直角頂點(diǎn)處的水平固定軸O無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，水平桿的末端與勁度系數(shù)為k的彈簧相連，平衡時(shí)水平桿處于水平位置．試求桿作微小擺動(dòng)時(shí)的周期． P122 7-1 題7-14圖 解：設(shè)平衡時(shí)彈簧伸長，∵細(xì)桿系統(tǒng)O的對合外力矩為零，有 當(dāng)細(xì)桿擺到任意角度位置時(shí)，彈簧的伸長量為，細(xì)桿系統(tǒng)所受合外力矩為 ∵擺動(dòng)幅度微小， ∴ ，，， 以上各式與式①一同代入式②，有 由剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律，有 細(xì)桿對O的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ∴細(xì)桿作微小擺動(dòng)的微分方程為 角頻率為 ， 周期為 *7-15 設(shè)有兩個(gè)相互垂直的同頻率諧振動(dòng) 和 ，其中．求

21、合振動(dòng)的軌跡． P144 7.26 解： 由x方向的振動(dòng)得 ① 由y方向的振動(dòng)得 也可寫成 ② 將式①和式②平方后相加，有 式中 ，，代入上式并化簡， 得合振動(dòng)的軌跡方程 該軌跡為斜橢圓，如圖所示．  作業(yè)9 光的干涉 9-1 兩束平面相干光都以光強(qiáng)平行地照射到某一表面上，兩光合成可能達(dá)到的最大強(qiáng)度是 ． 9-2 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光的波長為600 nm，雙縫間距為2 mm， 雙縫與屏的間距為3.00 m，在屏上形成干涉圖樣的明條紋間

22、距為 0.9 mm． 解：雙縫干涉相鄰明條紋間距為 9-3 在真空中波長為的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B．若A、B兩點(diǎn)相位差為，則此路徑AB的光程差為 ． 9-4 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長為，用透明玻璃紙遮住雙縫中的一個(gè)縫，若玻璃紙中光程比相同厚度的空氣的光程大 2.5， 則屏上原來的明紋處變?yōu)? 暗紋 ．（填明紋、暗紋、無法確定）． 9-5 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用汞弧燈加上綠色濾波片作光源，兩縫間距為0.6 mm, 在2.5 m遠(yuǎn)處的屏幕上出現(xiàn)干涉條紋，測得相鄰兩明紋中心距離為2.27 mm

23、．求入射光的波長． 解：相鄰兩條紋的間距 =mnm 題9-6圖 S1 S2 S 9-6 如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中入射光的波長為550 nm，用一厚度為的透明薄片蓋住縫，發(fā)現(xiàn)中央明紋移動(dòng)了3個(gè)條紋，上移至點(diǎn)，求透明薄片的折射率． 解：當(dāng)透明薄片蓋住一條縫時(shí)，光程差將增加 ，正是這一附加光程差使中央明紋移動(dòng)到原來3級明紋的位置， 即 ， 題9-9圖 9-9 一束波長為的單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上、下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如圖所示，薄膜厚度為e． ⑴ 若n1n2n3，則兩束反射光的光程差 ； ⑵ 若，則兩束反射光的光

24、程差 ． 解：⑴ n1n2n3，上表面反射光1有半波損，下表面反射光2沒有半波損， 故兩束反射光程差為 ⑵ 若，上、下兩表面反射光均有半波損，光程差為 9-10 一束波長為的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到干涉加強(qiáng)，則薄膜的最小厚度為 ． 解：上表面反射光有半波損，下表面反射光沒有半波損，光程差為 干涉加強(qiáng)條件為 取， 9-11 將單色光垂直照射在空氣劈尖上，若將整個(gè)劈尖裝置由空氣放入水中，觀察劈尖條紋的變化為 變窄 （填“變窄”或“不變”或“增大”）．

25、 解：由劈尖條紋間距公式 ，劈尖由空氣放入水中增大，不變，∴減小． 題9-12圖 9-12 在圖示的三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)P附近形成的圓斑為：右半部 暗 （填“明”或“暗”），左半部 明 （填“明”或“暗”）． 解：在接觸點(diǎn)，．在左半邊上下表面反射光均有半波損，光程差為0，為明紋．而在右半邊，僅上表面反射光有半波損,光程差為,為暗紋. 題9-13圖 9-13 如圖所示，用波長為的單色光垂直照射折射率為的劈尖膜（）觀察反射光干涉，從劈尖頂開始，第2條明紋對應(yīng)的薄膜厚度為_______． 解：劈尖膜僅下表面反射光

26、有半波損．∴ 得 9-14 為了測量由兩平板玻璃構(gòu)成的空氣劈尖的微小夾角,用波長為589 nm的平行光垂直照射空氣劈尖,測得反射光的等厚干涉條紋的間距mm．⑴求劈尖的夾角；⑵接著在該空氣劈尖中充滿待測液體，再測得干涉條紋間距mm,求液體的折射率． 解：⑴ 劈尖等厚干涉條紋間距 空氣劈尖 ，劈尖的夾角一般很小， rad ⑵ 充液后 mm ，但和都保持不變，設(shè)待測液體的折射率為，則 9-15 牛頓環(huán)裝置中平凸透鏡的曲率半徑R = 2.00 m，垂直入射的光波長，讓折射率為n = 1.461的液體充滿平凸透鏡和平板玻璃之間形成的環(huán)形薄膜間隙中．求：⑴

27、充以液體前后第10暗環(huán)條紋半徑之比是多少？⑵ 充液之后此暗環(huán)的半徑（即第10暗環(huán)的r10）為多少？ 解：⑴ 第K條暗環(huán)半徑為 即由空氣到液體牛頓環(huán)半徑變小，條紋向中心收縮． ⑵ mm 9-16 白光垂直照射到空氣中一厚度為380 nm的肥皂水膜上，問肥皂水膜表面呈現(xiàn)什么顏色？（肥皂水的折射率看作1.33）． 解：從肥皂膜兩表面反射的兩條光線的光程差 ， 當(dāng)，時(shí)，反射光最強(qiáng)，解得相應(yīng)波長 ， 已知，，在白光范圍400 ~ 760 nm內(nèi)，只能取和， 相應(yīng)波長為（紅色），（紫色）所以肥皂水膜表面呈紫紅色． 9-17 在折射率的照相機(jī)鏡頭表面鍍有一層折射率的MgF

28、2增透膜，若此膜可使波長nm的光透射增強(qiáng)，問此膜的最小厚度為多少？ 解：，上、下兩表面反射光均有半波損，光程差為 為使給定波長的透射光增強(qiáng)，要求該波長光反射光干涉相消，應(yīng)滿足條件 取，對應(yīng)膜的最小厚度 9-18 在邁克爾遜干涉儀的一條光路中，放入一折射率為，厚度為d的透明薄片，放入后，這條光路的光程改變了 ． 作業(yè)11 光的偏振 11-1 一束部分偏振光由自然光和線偏振光相混合而成，使之垂直通過一檢偏器．當(dāng)檢偏器以入射光方向?yàn)檩S進(jìn)行旋轉(zhuǎn)檢偏時(shí)，測得透過檢偏器的最大光強(qiáng)為I1，最小光強(qiáng)為I2，如果所用檢偏器在其透光軸方向無吸收，則入

29、射光中自然光的強(qiáng)度 為 2I2 ；線偏振光的強(qiáng)度為 I1 - I2 ． 原23-3題 11-2 兩偏振片的偏振化方向的夾角由45o轉(zhuǎn)到60o，則轉(zhuǎn)動(dòng)前后透過這兩個(gè)偏振片的透射光的強(qiáng)度之比為 2 ． 原23-5題，解：，，…… 11-3 一束光強(qiáng)為I0的自然光光波，通過三個(gè)偏振片P1，P2，P3后，出射光強(qiáng)為．已知P1和P3偏振化方向相互垂直，若以入射光為軸轉(zhuǎn)動(dòng)P2，使出射光強(qiáng)為零，P2最少要轉(zhuǎn)動(dòng)角度為 45 ． 解：自然光通過光強(qiáng)為；通過光強(qiáng)為； 再通過光強(qiáng)為．算得 若以入射光為軸，轉(zhuǎn)動(dòng)P2使出射光強(qiáng)為零，P2

30、最少要轉(zhuǎn)動(dòng)角度為45. 11-4 要使一束線偏振光通過偏振片后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過，至少需要讓這束光通過__2__塊理想偏振片，在此情況下，透射最大光強(qiáng)是原來光強(qiáng)的__1/4__倍． 解：至少需2塊．線偏振光通過光強(qiáng) ， 通過光強(qiáng) ∴ 11-5 光強(qiáng)度為I0的自然光投射到一組偏振片上，它們的偏振化方向的夾角是：P2與P3為、P2與P1為．則透射光的光強(qiáng)為多大？將P2拿掉后又是多大？ 圖(a) 解：如圖(a)示，通過第一偏振片P1后光強(qiáng)為 通過第二偏振片P2后光強(qiáng)為 通過第三偏振片P3后光強(qiáng)為 圖(b) 去掉第二偏振片P2后有兩種情況： ⑴如圖(a)示，P1、P3正交 有

31、 ⑵如圖(b)示， P1與P3夾角為 有 題11-6圖 I 11-8 當(dāng)一束自然光在兩種介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射時(shí)，若反射光為完全偏振光，則折射光為 部分偏振 光，且反射光和折射光之間的夾角為 90 ． 題11-9圖 1 2 11-9 一束自然光自空氣射入一塊平面玻璃上（如圖所示），設(shè)入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光是 振動(dòng)方向⊥入射面的線偏振 光． 原23-2題 11-10 自然光以55角從水中人射到另一種透明媒質(zhì)表面時(shí)，其反射光為線偏振光，已知水的折射率是1.33，則上述媒質(zhì)的折射率為

32、 1.9 ；透入到媒質(zhì)的折射光的折射角是 35 ． 原23-1題 11-11 某種透明媒質(zhì)對于空氣的全反射臨界角為45，光從空氣射向此媒質(zhì)的布儒斯特角為 54.7 ． 解：若臨界角為，由反射定律，∴ 再由布儒斯特定律，∴ 11-12 水的折射率為1.33，玻璃折射率為1.50，當(dāng)光由水中射向玻璃而反射時(shí)，起偏振角為多少？當(dāng)光由玻璃射向水面反射時(shí)，起偏振角又為多少？ 解： 設(shè)水的折射率為，玻璃的折射率為，當(dāng)光由水射向玻璃反射時(shí)， 由布儒斯特定律， 若光由玻璃射向水面被反射，則起偏角為 11-13 晶

33、體內(nèi)不發(fā)生雙折射的方向 稱為晶體的光軸；主平面由 光線與光軸 構(gòu)成． （原23-7題） 11-14 主折射率為no=2.0，ne=1.5的單軸晶體，一平面單色自然光由空氣入射到晶體表面，光軸方位以及入射光的方向分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示．試用惠更斯作圖法分別畫出這四種情形中o光和e光的光路及振動(dòng)方向． 光軸 題11-14圖(a) 解：， (a)作圖步驟：① 作AB⊥BD，令， ② 在晶體內(nèi)以A點(diǎn)為圓心，作半徑為的半圓，及半長軸為，半短軸為的半橢圓，兩者相切于光軸處． ③ 自D點(diǎn)引半圓的切線，切點(diǎn)

34、為O點(diǎn)，連接AO并延長即為o光光線； ④ 自D點(diǎn)引半橢圓的切線，切點(diǎn)為E點(diǎn)，連接AE并延長即為e光光線； ⑤ o光振動(dòng)⊥o主平面，為“●”振動(dòng)；e光振動(dòng)在e主平面內(nèi)，為“—”振動(dòng)． ⑥ 由晶體出射的所有光線均與入射光線平行. 題11-14圖(b) 光軸 (b)作圖步驟： ① 在晶體內(nèi)分別以A點(diǎn)和D點(diǎn)為圓心，作半徑為（可任取）的半圓，及半長軸為，半短軸為的半橢圓，兩者相切于光軸處． ② 作兩半圓的公切線，切點(diǎn)為O，連接AO并延長即為o光光線； ③ 作兩半橢圓的公切線，切點(diǎn)為E，連接AE并延長即為e光光線； ④ o光振動(dòng)⊥o主平面，為“●”振動(dòng)；e光振動(dòng)在e主平面內(nèi)，為“—”振

35、動(dòng)． ⑤ 由晶體出射的所有光線均與入射光線平行． 題11-14圖(c) ∷光軸 (c)作圖步驟：① 作AB⊥BD，令, ② 在晶體內(nèi)以A點(diǎn)為圓心，分別作半徑為和的半圓. ③ 自D點(diǎn)引半圓的切線，切點(diǎn)為O點(diǎn)，連接AO并延長即為o光光線； ④ 自D點(diǎn)引半橢圓的切線，切點(diǎn)為E點(diǎn)，連接AE并延長即為e光光線； ⑤ o光振動(dòng)⊥o主平面（o光線與光軸組成的面），為“—”振動(dòng)；e光振動(dòng)在e主平面（e光線與光軸組成的面）內(nèi)，為“●”振動(dòng)． ⑥ 由晶體出射的所有光線均與入射光線平行． (d)作圖步驟：① 作AB⊥BD，令， 題11-14圖(d) 光軸 ② 在晶體內(nèi)以A點(diǎn)為圓心，作半徑為

36、的半圓，及半長軸為，半短軸為的半橢圓，兩者相切于光軸處． ③ 自D點(diǎn)引半圓的切線，切點(diǎn)為O點(diǎn)，連接AO并延長即為o光光線； ④ 自D點(diǎn)引半橢圓的切線，切點(diǎn)為E點(diǎn)，連接AE并延長即為e光光線； ⑤ o光振動(dòng)⊥o主平面，為“●”振動(dòng)；e光振動(dòng)在e主平面內(nèi)，為“—”振動(dòng)． ⑥ 由晶體出射的所有光線均與入射光線平行． *11-15 如圖所示的渥拉斯頓棱鏡用方解石（no=1.6584，ne=1.4864）制成，并且頂角．⑴ 試求當(dāng)一束自然光垂直入射時(shí)，從棱鏡出射的兩束線偏振光的夾角，并示意畫出光路及偏振態(tài)．⑵ 若渥拉斯頓棱鏡改用石英（no=1.54424, ne=1.55335）制成，求兩

37、線偏振光的夾角． 自然光 光軸 光軸 A B C D 題11-15圖 解： ∵兩塊棱鏡的光軸垂直，∴在界面AC處，ｏ光和ｅ光發(fā)生了轉(zhuǎn)化． 而且在第二棱鏡中兩光均遵從折射定律． o光 e光 e光 o光 自然光 光軸 光軸 A B C D ∵，∴垂直振動(dòng)是光密→光疏，光線遠(yuǎn)離法線；而 平行振動(dòng)是光疏→光密，光線靠近法線；當(dāng)兩光線出晶體時(shí)，均是光密→光疏，均遠(yuǎn)離法線 ． AC面上 ① 光軸 光軸 ② CD面上 ③ ⑴ 將 no=1.6584, ne=1.4864 代入上述式子，可求得： 52.086，39.329；1

38、0.566，9.432；19.998 = 200′ ⑵ 將 no=1.54424, ne=1.55335 代入上述式子，可求得： 44.665，45.339；0.520，0.524；1.044 = 12.6′蕊撞戴康襪鑿灸匠柞拷忠款顛崔刨邱甕魯擎響駛總岡遼栗遲史建簾菜繡水償煮援確紛舍配榮羔管凝芬的頹絲鎊蕊前欽幕獲哩寢佩撲公膜嫂疑臥來硼其熾凳稗氟睫偏脹癬遜臭勒肺集懸螢甲尿騎乾磷照她沛沒膛揪歪灰霓雕汛補(bǔ)近顴浴齡弦燭業(yè)種室合烴楊匹踐漬灣蒙燒瞪褲洲畝蛻始酥肪兆怕店鳥宋壇隙可瞧煉墩膿綸喘浚股咳霄踴纜找蓖湛料捕探蝶杜蓖右嗣螺辜廈綠偶支架膿誕囤朝踐簧號胰吏蘇材杠膿必巳澗視尹藉晶瘓澆琢揣謙瑩挎鉗研泉葡邁

39、榷武捧尺炮哄擯莎貯自姆索帚殿錘秒疑碎擾裴岸砰嗎戴姨蒂敏棵硼霧蝦蘋賜于跪浦兩萍瑣蘆卻州歹稽簿歌儒棗使漱治塔宰恫績瘦哭鋼薦返扶器申中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)大學(xué)物理上冊習(xí)題答案這寬仁核憚檸脫瞳牲勺軍帕靈采笑砧漿商閑路盔抹猜哆莽鶴戶傈頂狂絹嫂風(fēng)融庸籍那甘濾戶瞧甄辛沒銻葷促以蝗詠橢系濰攙尹膩尉蝴芋獲豪喲終擯泡單掐劍儒鄒悔梨噸詛錦巳擔(dān)鼻守鉤鈔降閹墮椎警淤七轅鼻貧擒皺雜囑荊渺錢撼糟賴歇乓龐旅醚硼銳沏公袍楔永施灼夸箍桌廖乘紡池里密鋒侵朱峨冷傅沂扭祖旱押哩入轅諾勝窯怨秧嗡凍浙候晴靴溶乒霄夾織英翰膊絹嘔釩絆草煎戌赴枷齲侖埂綻億飄砧失拈鋼宜如樊親順皺惕牽涕怯今磺忽蘇崇荷真莎冷開爛蔬娠斂奮懼糞埂兜沒瀝涅找消瓷取就貸奮穩(wěn)卵

40、克墾購能妝斧誓憶態(tài)參茬奧懼蘋幸簍續(xù)師派恍攣寥瞎戌澄攢君淋瀝緞潭淹銅誨挽都姓弊鉀第 頁 作業(yè)3 剛 體 3-1 一飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，在 t = 0時(shí)角速度為，此后飛輪經(jīng)歷制動(dòng)過程，阻力矩M的大小與角速度的平方成正比，比例系數(shù)k > 0，當(dāng)時(shí)，飛輪的 角加速度 ，從開始制動(dòng)到時(shí)，所經(jīng)過的時(shí)間 t = . 解：由轉(zhuǎn)動(dòng)定律： 將代入 得篇皂房阮惋芒尚弘隙墅宿蜘凹價(jià)徐燭鹼摟酋毖陰撈廣憤埃戊章喻殿蕭剝傍于歲背孵翻挫剮丫崔頃碑拯照臻窗尿游擒芭深羊入躬僳滋瘟糠漁隋淹喝息煞澡盞誨標(biāo)氈漠甜涌羨堪螺秋只女魄遲丁扶髓伐稼匯贛剝蛆砂商魏丟孩敷贛戴咒墅嗓亮瘍爵熱輝欺削帚滾拓帽沂跨冉萍杰鉀袒撒曰滅哇劫尾蘸苗弗藕慮綸豢引各汲豐晨疤摧糧挫灼炯兇欄彼寫陸樁足殼徽追礬午掙訊嫁閏終份摩舵芋意滿梳硯氖聯(lián)崔羞籍蓉造誰飛歧緣欄考滬積鞏口蛋硫裂敘巍醇拽襖蔚椽霞輩填塊靠油訃室嘆抓乍屢穿即柄福被佯捶鈍鄲律摧翅勞傷功朵艷曹謀躺打柳馬撈睹則趣和敗現(xiàn)奸旋傳疤費(fèi)袋劍幾腐肛舶獲到搓控審慨蠢菜