1.(1)1012(34)d 3107210(T)125i k B k .j −−+=××=×G GG GG(2)1012(34)d 3102410(34)(T)125i j B k .j i −−+=××=×−G G G G G G2. ()002I B i j Lµπ=+G G G[SI]; 或 00,452I B L απ==° [SI] 3. (1) 若取n G垂直纸面向里,0211114B I nR R µ⎛⎞=−⎜⎟⎝⎠G G [SI](2)()222112m I R R n π=−G G [SI]4. (1)(022I R µπ[SI]; (2)(022I R µπ+06IRµ [SI],方向均垂直纸面向内6. (1)2429.3410A m −×⋅;(2)12.55T;方向同磁矩方向,图(略)7. 6026.3710(T)IB Rµπ−==× 作业261. 02IB xµπ= [SI];0[SI]; 2. 222m v e Bπφ=[SI]; 3. 0I µ;4.6053 2.1910Wb n µφπ−==×A5. ()()122022203022B r a I r a B a r b r b a I B r b r µπµπ⎧⎪=<⎪−⎪⎪=<<⎨−⎪⎪⎪=>⎪⎩[SI],图略6.0,02in out NIB B rµπ==[SI]磁感应线为逆时针方向同心圆环;证明略 7.略1.24R IB [SI],方向在纸面内指向上方 2. 02afv e Iπµ=[SI];方向在纸面内垂直力f 的方向指向左上方 3.(1)ab 之间的电势差;b 点高;(2)2cm,0.1cm l h ==,41.0710(m/s)Hd V v Bl−==×; (3)2835.8510(m )H IBn V eh−==× 4. 12Il l B[SI],方向在纸面内指向上方 ;122Bl l I [SI] 5. 负功;d d A F r =⋅G G.6. 恒定磁场不能;洛仑兹力方向与速度垂直,只改变速度方向不改变大小 ,对粒子不做功,不改变动能。
如果磁场随时间变化时可能,如电磁感应现象。
7. 动能源于磁铁的磁场能量。
磁铁在磁化过程中,会有外加能量,磁化过程也是磁铁能量储存的过程。
作业281.0r B H µµ=G G[SI] 2.(C)3. a--铁磁质;b--顺磁质;c--抗磁质4. ob--剩磁;oc--矫顽力5. 否, 与分子电流无关的是H 的环路积分,而不是H 本身。
6.(1)300(A/m)H nI ==; 54001210 3.7710(T)B H µπ−−==×=× (2)300(A/m)H nI ==; 404000 3.7710 1.508(T)r B H µµ−==××= 40(3) 3.7710(T)B −=×; 40 1.508 3.7710 1.508(T)B B B −′=−=−×≈7. 012101202 ()2B () 2 r ()2 r r Irr R R I R r R I r R µπµµπµπ⎧<⎪⎪⎪=<<⎨⎪⎪>⎪⎩[SI] 1121 ()2 r H ()2I r R Ir r R R ππ⎧>⎪⎪=⎨⎪<⎪⎩[SI] 图略331.几何光学:用几何的方法研究光的传播规律。
当研究所涉及的物和光学元件中的限度远远大于光波长时,光波可视为直线, 可以应用几何光学。
波动光学:用波动理论研究光的传播规律。
2.前者为光程后者是光学长度,光线沿光学长度最短的路径传播。
3.dxxnd)(=δ,所以∫=21) (x xdx xnδ4. 先利用两条特殊光线a,b 确定焦点位置,再作出焦平面;这束 平行光中过透镜中心的光线与焦平面交点P,则该平行光汇聚在P 点。
5.6. 438 nm 紫光7. 33.6 μm 21条9. 4615 nm341. A2. A3. 上 凸 150nm 4. λ=485nm, 679nm 5. 94.2nm 6. L2λθ=Δ7. - 0.133, 负号表示减小8. 中央为明条纹,边缘为暗条纹中心,可见4条暗环351. 惠更斯——菲涅耳原理:波阵面上任一点可作为子波的波源;前方任一点的光振动为所有子波源在该点光振动的相干叠加。
2. 夫琅禾费衍射:入射光源到衍射屏的距离R →∞,衍射屏到观察屏的距离r →∞;而菲涅耳衍射至少有一个不满足。
3. a a 32=′ 13a a a ′−=− 负号表示减小 4. 1.12 mm 5. 0.48 μm 6. 467 nm7.505.010684.27′′=×−rad 8. 1)相反方向平移 2)相同方向平移3)相同方向平移361. A2. A C E3. (1) 2.4 mm (2) 9 条, 0 1 2 3 4 -1 -2 -3 -44. 2, 1, 0, -1, -2, -4, -5 (3,6 级缺级)5. (1) 2 (2) 12um6. 2级 7. 1)0.275nm2) 0.165nm 8. 1) 测不到2) k=3 λ=0.1296nm , k=4 λ=0.097nm 在范围内 可测作业3737.1 光的全部偏振状态:自然光,部分偏振光,偏振光,其中偏振光包括线偏振光,圆偏振光和椭圆偏振光。
37.2. 222200121322cos cos ()sin cos sin 22I I I I I I I I 22παααα===−==αα=30O 时 出射光强03332I I =α=45O 时 出射光强 038I I =37.3 设P 1和P 2的偏振化方向之间的夹角为α,则 (1)45α=D (2)若出射光强为0,则900α=D D 或若使032I I =,则,不存在。
2sin 24α=37.4. 52553M m m m Mm M m m I I I I I P I I I I −−=⇒===++偏振度m I i 37.5.bi bibi37.6 设全反射的临界角为0 , 则 ,可得10290n i n sin sin D =2012n i n sin == 由布儒斯特定律 213532b b n tgi i n .D ==⇒= 37.7 11.69° 或者 85.57°37.8 由布儒斯特定律 1335306b b n tgi i n ..D ==⇒=水空气90369b i α.D D =−=作业3838.1 光进入各向异性介质,产生双折射,其中遵守折射定律的光称为寻常光,简称o 光;不遵守折射定律的光称为非常光,简称e 光。
o 光、 e 光的振动方向一般不垂直,只有当入射面和主截面重合时,o 光、 e 光的主平面与主截面入射面三者重合, o 光、 e 光的振动方向垂直。
38.2 由=c cTn λv n λλλλ==⇒=00介质介质介质介质光在晶体中沿光轴传播时,无双折射,n o = n e ,λO =λ0/ n o , λe = λ0/ n o ; 沿垂直光轴传播时λO =λ0/ n o , λe =λ0/ n e38.3. 如下图。
c 线偏振光,振动方向沿P 1的偏振化方向;d 椭圆偏振光;e 线偏振光,振动方向沿P 2的偏振化方向。
四分之一波片绕光线旋转,e 区的光强有明暗变化,并且光强可以为0(201I I sin 24α=,α为光轴与P 1偏振化方向夹角)。
.38.4 2004515075I I I cos ().D D =−=2004515025I I I cos ().D D =+=. 38.5. 光矢量与光轴的夹角为90O 时,只有O 光;光矢量与光轴的夹角为0O 时,只有e 光,其余情况既有O 光,又有e 光。
38.6. , 线偏振光:光强sin 30cos30O e A A A A ==D D 212I A =,22sin 301cos 303O e I I ==D D 自然光:1/138.7.若出射光为圆偏振光,则需满足1、波片对于入射光为四分之一波片2、光轴方向与入射光的光矢量夹角为45O 021218724e d k k n n n λ()()()=+=+−m38.8 用偏振片绕着光线方向旋转,当光强最大时,偏振片的透光方向即为线偏振光的光矢量方向。
作业3939.1 0 39.2 028I I = 39.3.D. (与波长的四次方成反比,与散射角有关)。
39.4. 介质的折射率随着波长的增大而下降。
39.5. ν+ν0、ν+ν0′、ν+ν0′′; ν-ν0、ν-ν0′、ν-ν0′′39.6 由朗伯特定律0.6153.5000.56156.1%x x I I I e e e I ββ−−−×=⇒==== 39.7. 假设为均匀媒质,忽略由散射引起的能量衰减。
由朗伯特定律0001ln x x I I I I e e x I I ββαβ−−=⇒=⇒=− 透射光强是入射光强的10 %时,010.1ln 0.17.210.32I x cm I =⇒=−= 50 %时,010.5ln 0.5 2.170.32I x cm I =⇒=−=39.8. 设散射造成的光强衰减也满足朗伯特定律,则含烟时气体的总吸收系数β可分解为真吸收系数βα和散射系数βs ,即β=βα+βs由题意030110061703I e m I ββ...−−==⇒= 0301200920278I e m I αββ...−−==⇒= 11425s m αβββ.−=−=39.9 我们在地球上看到天空是蓝色的,原因是大气层的瑞利散射 。
没有大气层的散射,人们无法从侧面看到光,所以太空见到的天空是黑色的。
1作业四十 光的粒子性40-1.答:能吸收照射在黑体上的所有电磁辐射的物体。
40-2. (A)40-3.828k40-4.(1)296nm (2)2V (3)2eV40-5. 总辐射本领增加4.0625倍(是原来的5.0625倍)。
40-6.答:X 射线(光)通过物质发生散射时,在散射光中不但有与入射光相同的波长成分,还出现了波长比入射波长大的散射光,这种散射光波长改变的现象称为康普顿效应;康普顿效应散射光的主要特点是:散射光波长随散射角增大,与散射物的性质无关;康普顿波长成分的强度随散射物质的原子序数增大而减小。