第二届非物理类专业大学生物理竞赛
试题
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及解答
(1985)
试 题
一、选择题
11 (5 分) 如图示, 一根跨越一固定的水
平光滑细杆的轻绳, 两端各系一个小球, 球 a
置放于地面, 球 b 被拉到与细杆同一水平的
位置. 在绳刚被拉直时放手, 使球 b 从静止状
态向下摆动. 设两球质量相等, 则球 a 刚要离
开地面时, 跨越细杆的两段绳之间的夹角为
.
(A ) arcco s 13 (B ) arcsin
1
3
(C) 45° (D ) arcsin l1
l21+ l22
21 (3 分) 质量为m 的铁锤竖直落下, 打
在木桩上面后静止下来. 设打击时间为 ∃ t,
碰前铁锤的速率为 v , 则在打击木桩的时间
内, 铁锤所受平均合外力的大小为 .
(A )m v∃ t - m g (B )m v∃ t
(C)m v∃ t + m g (D ) 2m vt
31 (3 分) 一力学系统由两个质点组成,
它们之间只有引力作用. 若两质点所受外力
的矢量和为零, 则此系统 .
(A ) 动量、机械能以及对一轴的角动量
都守恒.
(B ) 动量、机械守恒, 但角动量是否守恒
还不能断定.
(C) 动量守恒, 但机械能和角动量是否
守恒还不能断定.
(D ) 动量和角动量守恒, 但机械能是否
守恒还不能断定.
41 (2 分) 一定量的理想气体盛于容器
中, 则该气体分子热运动的平均自由程仅决
定于 .
(A )压强 P (B )体积V
(C)温度 T (D )分子的平均碰撞频率
51 (3 分) 在长直载流导线附近平行放置
两根金属导轨, 三者在同一平面内. 在导轨上
有两根可沿导轨平行滑动的金属棒 ab 和
cd. 今以力 F 拉 cd 棒向右运动, 则 ab 棒将
.
(A ) 不动 (B ) 向右运动
(C) 向左运动 (D ) 转动
61 (3 分)无限长密绕螺线管半径为 r, 其
中通有电流, 在螺线管内部产生一均匀磁场
B. 在螺线管外同轴地套一粗细均匀的金属
圆环, 金属环由两个半环组成, a、b 为其分界
面, 半环电阻分别为 R 1 和 R 2, 且 R 1> R 2, 如
图所示 (图中螺线管垂直纸面放置). 当螺线
管 内 部 磁 感 应 强 度 B 增 大 时, 将 有
.
(A ) a、b 两点电势相等,
(B ) a 点电势比 b 点高,
(C) b 点电势比 a 点高,
21 工科物理 物理竞赛汇编
(D ) 此问题中谈 a 点、b 点的电势无意
义.
71 (3 分) 如图示, S、S 1、S 2 为狭缝, P 1、
P 2、P、P ′为线偏振片 (P 及 P ′可以撤去) , 其
中 P 1 和 P 2 的偏振化方向互相垂直, P 和 P ′
的偏振化方向互相平行, 且与 P 1、P 2 的偏振
化方向皆成 45°角. 在下列四种情况下, 屏上
有无干涉条纹. (四种情况全部填对才能得
分).
① 撤 掉 P、P ′, 保 留 P 1、P 2, 屏 上
干涉条纹;
② 撤掉P ′保留 P、P 1、P 2, 屏上
干涉条纹;
③ 撤 掉 P , 保 留 P 1、P 2、P ′, 屏 上
干涉条纹;
④ P 1、P 2、P、P ′同 时 存 在, 屏 上
干涉条纹;
81 (2 分) 卢瑟福 Α粒子散射实验证实了
, 斯特恩—盖拉赫实 验 证 实 了
, 康普顿效应证实了 , 戴维
逊一革末实验证实了 .
(A ) 光的粒子性,
(B ) 玻尔的能级量子化假设,
(C) X 射线的存在,
(D ) 电子的波动性,
(E) 原子的有核模型,
(F ) 原子磁矩取向量子化.
二、填空题
11 (2 分) 选择适当的温度计: 测量液氮
温度用 , 测量白炽灯钨丝的温
度用 .
21 (5 分) 设气体分子服从麦克斯韦速率
分布律, v 代
表
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平均速率, v p 代表最可几速
率, ∃v 为一固定的速率间隔, 则速率在 v±∃v 范围内的分子的百分率随着温度的增加
将 , 速率在 v p 到 v 之间的分子
的百分率随着温度的增加将 .
31 (2 分) 从单一热源吸取热量并将其完
全用来对外作功, 是不违反热力学第二定律
的, 例如 过程就是这种情况.
41 (5 分) 如图示, 截面积为A 、单位长度
上匝数为 n 的螺绕环上套一边长为 l 的方形
线圈, 今在方形线圈中通以交流电流 I =
I 0 sinΞt, 螺绕环两端为开端, 则其间电动势的
大小为
51 (3 分) 下页左上图中 1、2、3、4 为四条
等宽等间距的狭缝, 缝宽为 a , 相邻缝间距为
2a , 其中缝 1 总是打开的, 缝 2、3、4 可以打
开, 也可以关闭. 设有波长为 Κ的单色平行光
垂直入射在狭缝上. 下面画出了三种夫琅和
费衍射图样的相对光强分布曲线, 试分别填
出它们各对应的是哪几个缝打开时的衍射.
61 (4 分)一个正方体, 每边长 a= (10. 00
±0. 04)mm , 则:
①其中一个面的面积 a2 的绝对误差是
, 相对误差是 .
31工科物理 物理竞赛汇编
②体积 a3 的绝对误差是 , 相对
误差是 .
71 (4 分) 有三个透射光栅, 分别为 100
条ömm , 500 条ömm 及 1000 条ömm. 以钠灯
为光源, 经准直正入射光栅, 要求两条黄谱线
分离得尽量远. 如果观察的是一级衍射谱, 应
选用 光栅; 如果观察的是二级衍射
谱, 应选用 光栅.
81 (4 分) 利用单摆测定重力加速度 g.
已知摆的周期 T 为 2s, 测量摆长的相对误差
为 0105◊ , 用秒表测量时间的误差约为
0105s. 如果要求测量结果 g 的相对误差小于
011◊ , 则至少要数 个周期的摆动.
三、问答题
11 (4 分) 在地面上竖立一根弯管, 管的
两端各连接一个盛水容器, 弯管和容器都是
绝热的, 设初始时两容器中的温度相同 (都等
于 T ) , 管内并充满温度为 T 的饱和水蒸汽.
在考虑重力作用的情况下, 上述状态能否保
持不变? 为什么? 如果发生变化, 则最终状态
与上述状态的差别何在?
21 (3 分) 设在 y - z 平面内放置一个边
长为 a 的正六角形线框, 其中心位于坐标原
点O. 现有电量为 q 的电荷均匀分布在线框
上, 有人得出在 x 轴上电场强度的表达式为
E = qax i^
4ΠΕ0 (a2 + 43 x 2) 3ö2 (a2 + x 2) 1ö2
41 工科物理 物理竞赛汇编
其中 i^ 代表 x 轴正方向上的单位矢量.
你能否举出理由说明此结果并不正确.
31 (6 分) 用牛顿环测定透镜曲率半径实
验中, 为什么有时圆环条纹的中心并非暗斑,
甚至出现亮班 (理论上应是暗斑) ? 用什么数
据处理方法能消除它对曲率半径测量的影
响?
四、在下面两题中任选一题作答. (10 分)
11 半径为 R、质量为M 、表面光滑的半
球放在光滑水平面上, 在其正上方置一质量
为m 的小滑块. 当小滑块从顶端无初速地下
滑后, 在图示的 Η角位置处开始脱离半径. 已
知 co sΗ= 0. 7, 求M
m
(在下列结果中有一个正
确的, 供参考: 3186, 2143, 1100, 0187).
21 倔强系数为 k 的水平轻弹簧一端固
定, 另一端连接在质量为m 的匀质圆柱体的
轴上, 圆柱可绕其轴在水平面上滚动. 令圆柱
体偏离其平衡位置, 使该系统作简谐振动, 设
圆柱与地面之间无滑动, 求系统的振动周期
T (在下列结果中有一个是正确的, 供参考:
2Π 2mk , 2Π 3m2k , 2Π 5m3k , 4Π m3k ).
五、(6 分) 一绝热容器被一活塞分隔成两部
分, 其中分别充有一摩尔的氦气和氮气, 设初
始时H e 的压强为 2atm , 温度为 400K, N 2 的
压强为 1atm , 温度为 300K. 由于两侧压力不
等, 活塞将在容器内滑动. 假定活塞是导热
的, 摩擦可以忽略不计, H e 和N 2 均可视为刚
性分子理想气体, 求最终达到平衡时H e 的
压强和温度.
六、(8 分) 有一平行板电容器, 其间充有两层
均匀介质, 厚度分别为 l1 和 l2. 设介质是漏电
的, 电阻率分别为 Θ1 和 Θ2; 介质的介电常数
分别为 Ε1 和 Ε2. 今在电容器两极板间接上电
池, 设电流达到稳定时极板间电势差U 1- U 2
= U , 求两种介质分界面上所带的自由电荷
面密度.
七、(6 分) 湖面上方 h = 0. 50m 处放一电磁
波接收器. 当某射电星从地平面渐渐升起时,
接收器可测到一系列极大值. 已知射电星所
发射的电磁波的波长为 20cm , 求出现第一个
极大值时射电星的射线与铅垂线间的夹角 Η
(湖水可看作是电磁波的反射体).
八、(6 分) 今有某种介质做成的片, 已知垂直
入射的左旋圆偏振光 (对着光射来的方向看,
光矢量的矢端做左旋圆周运动) 和右旋圆偏
振光在其中传播的速度分别为 v左 和 v右, 且
v左> v右. 试求一垂直入射的线偏振光通过介
质片后振动面转过的角度, 并指出振动面是
向左还是向右旋转 (对着光线看). 设入射光
的频率为 f , 片的厚度为 d.
51工科物理 物理竞赛汇编
答案及参考解法
一、选择题
11 (5 分) (A )
简要说明:
在 a 球离地前, 释放后的 b 球一直以 l1
为半径作竖直圆周运动, 设 b 球下摆至任一
位置时, 速度为 v , 摆线与水平和铅垂方向分
别成 Η角和 Υ角, 如图.
现取小球和地球为系统, 以地面为参照
系. b 球在下摆中, 绳的拉力 T 不作功, 只有
重力作功, 故系统机械能守恒, 选悬点O 所
在高度为重力势能零点, 则有
- m g l1 sinΗ+ 12 m v 2 = 0
由此得
v = 2g l1 sinΗ
= 2g l1co sΥ
随着 Υ角减小, v 及 T 逐渐增大, 当 T = m g
时, a 球刚好离地, 对 b 球可写出法向牛顿方
程
m g - m g co sΥ= m v 2l1 = m 2l1g co sΥl1
即 1- co sΥ= 2cosΥ
∴ Υ= arcco s 13
21 (3 分) (B )
简要说明
选向上为坐标正向, 对铁锤, 由动量定理
得
(F - m g ) ∃ t = 0 - (- m v ) = m v
∴平均合外力的大小 (F - m g ) = m v∃ t
31 (3 分) (C)
简要说明
外力矢量和为零, 故系统动量守恒, 但合
外力为零时, 合外力的功或合外力矩仍可能
不为零, 故机械能和角动量是否守恒还不能
断定.
41 (2 分) (B )
因 Κ= vZ = 12 Πd 2n= 12 Πd 2N öV
=
V
2 Πd 2N
一定量的理想气体在容器中, 其总分子
数N 是不会变化的, 故 Κ取决于体积V .
51 (3 分) (B )
简要说明:
如图所示, 力 F 拉 cd 棒向右运动, 则处
于长直线载流导线磁场中的回路 abdca 内就
有磁通变化, 由楞次定律可知, 即有感应电流
i 从 a 流向 b. 在长直电流 I 产生的垂直于纸
面向里的磁场 (B ) 作用下, 棒受的力方向向
右, 故 ab 棒向右运动.
61 (3 分) (B )
简要说明:
当管内磁场增强时, 将激发出涡旋电场
E 感, 其电力线为沿逆时针方向的同心圆. 由
对称性可知, E 感在 R 1 和 R 2 两段半圆上产生
61 工科物理 物理竞赛汇编
大小相等的感生电动势E2 , 如图, 整个回路上
的感生电动势为
E= ∮E 感õ d l
= 2Πr2E 感
= - Πr2 dBd t
感生电流
I = ER 1 + R 2
由于金属上各处 E 感 大小相等, 电荷受
到的推动作用相同, 但由于两半环的电阻不
同, R 1> R 2, 则在分界面 a 处有正电荷积累, b
处有负电荷积累. 积累的电荷在圆环内产生
静电场, 则 a、b 两点之间有电势差:
V a - V b = R 1 I - E2
= R 1 ER 1 + R 2 - E2
=
(R 1 - R 2) E
2 (R 1 + R 2)
∵R 1> R 2, ∴V a- V b > 0, 即 a 点电势比 b 点
高.
71 (3 分)无, 无, 无, 有
简要说明:
①由于 S 出来的自然光, 经 P 1、P 2 分解
成相互垂直振动、且无固定位相关系的两束
光, 故不能形成干涉条纹, 屏上呈现的是均匀
照明.
②由于 S 出来的偏振光, 经 P 1、P 2 出射
的两束光偏振方向仍相互垂直, 所以屏上仍
看不见干涉条纹, 呈现均匀照明, 强度为情况
①的二分之一.
③自然光经 P 1、P 2 分解成振动方向垂
直, 无固定位相关系的两束光, 它们经 P 3 虽
投影成同方向的振动, 但仍无固定位相关系,
故不能产生干涉条纹, 光屏呈现均匀照明, 强
度与情况②相同.
④从 P 出射的线偏振光, 经 P 1、P 2 后虽
偏振方向改变了, 但两束光仍有固定的位相
关系. 而这两束振动方向相互垂直的光再经
P ′投影后, 振动方向即相互平行, 故满足相
干条件, 能产生干涉条纹. 强度是只保留 P ,
而撤去 P 1、P 2、P ′时, 屏上强度的四分之一.
81 (2 分) E, F ,A ,D.
简要说明:
1911 年卢瑟福根据 Α粒子被金箔散射的
实验提出了原子的有核模型. 1921 年由斯特恩
和盖拉赫的实验首次证实了原子在磁场中取向
量子化. 1920 年康普顿效应发现, 证实了光的
粒子性. 1927 年戴维逊—革末以电子射向晶体
镍表面的实验, 证实了电子的波动性.
二、填空题
11 (2 分) 热电阻 (或热电偶) , 光学高温
计.
简要说明:
氮的临界温度为 126102K, 液氮在一个
大气压下的沸点为 77135K, 而热电阻温度计
和热电偶温度计的测量范围可到很低, 甚至
可低到 0101K. 特别是半导体电阻温度计, 在
极低的温度下具有非常高的灵敏度. 而白炽
灯钨丝的工作温度可达 2400K~ 2600K, 故
可用测量高温能达 6000K 的光学高温计.
21 (5 分)减少, 不变.
简要说明:
71工科物理 物理竞赛汇编
如图中不同温度的两条速率分布曲线所
示, 当温度升高 (T 2 > T 1) , 曲线的高度下降
(即 f (v ) 值减小) , 平均速率 v 值虽右移, 但
因 ∃v 为一固定速率间隔, 相应矩形窄条面
积减小, 即表明 v±∃v 范围内的分子数占总
分子数的百分率随着温度增加而减少.
根据麦克斯韦速率分布律, 在任意速率
区间 v~ v + ∃v 内的分子数占总分子数的百
分率为 ∃N
N = 4Π( m2ΠkT ) 3ö2e- m v22kT v 2∃v
=
4Π ( vv p ) 2e- ( vvp ) 2 ∃vv p
∵ v p∶v = 1. 41∶1. 59
∴ vλ= 1. 591. 41v p = 1. 13v p
按题意设 v = v p , ∃v = vλ- v p
代入上式得:
即: ∃N
N =
4Π (v pv p ) 2e- (vpvp ) 2 0113v pv p
=
4Π12 × e- 1 × 0113
∵ Π = 1. 77, e = 2. 718,
∴ ∃NN = 41. 77 × 121718 × 0113 = 0. 108
= 10. 8◊
可见速率在 v p 到 v 之间的分子的百分
率总保持在 1018◊ , 是恒定值, 不随温度而
变.
31 (2 分)理想气体的等温膨胀.
简要说明:
理想气体作等温膨胀就是将所吸的热量
全部用来对外作功的过程, 但这时间里气体
体积膨胀了, 即产生了“其它影响”. 因开尔文
表述是:“不可能从单一热原吸收热量, 使之
完全变为有用功而不产生其它影响”, 所以说
此等温过程是不违反热力学第二定律的本题
要求的过程.
41 (5 分) ûΛ0nA ΞI 0co sΞtû
简要说明:
设螺绕环中通过电流 I 1, 则环内有均匀
磁感应强度为 B = Λ0n I 1
因此在方形线圈中产生的全磁通为< = B S = Λ0n I 1A
∴互感系数M =
∆Η2 > ∆Η1, 故应选 1000 条ömm 的
光栅.
当 k = 2 时,Η1 = arcsin 2Κd 1
= arcsin0. 1178
= 6. 765°Η′1 = arcsin 2Κ′d 1
= arcsin0. 11792
= 6. 772°∆Η1 = Η′1 - Η1 = 0. 007°;Η2 = arcsin 2Κd 2
= arcsin0. 589
= 36. 086°Η′2 = arcsin 2Κ′d 3
= arcsin0. 5896
= 36. 129°∆Η2 = Η′2 - Η2 = 0. 043°;Η3 = arcsin 2Κd 3
= arcsin0. 178Η′3 = arcsin 2Κ′d 3
= arcsin0. 1792.
91工科物理 物理竞赛汇编
可见 1000 条ömm 的光栅对钠黄光无二级光
谱线, 而 ∆Η2 > ∆Η1, 故应选 500 条ömm 的光
栅.
81 (4 分) 100
简要说明:
由于单摆有等时性, 摆动周期总相同, 因
此测定重力加速度可测 n 个周期时间 t= nT
来减小测量误差. 即可把单摆周期公式 T =
2Π lg 改写成 g = 4Π2 l( tön) 2 = n24Π2 lt2 , 则误
差传递公式为∃gg = ∃ ll + 2 ∃ tt
=
∃ l
l + 2
∃ t
nT
代入已知数据有
011◊ = 0. 05◊ + 2×0. 05
n×2
即 0105◊ = 0105
n
∴ n= 100.
三、问答题
11 (4 分)解:
在重力作用下, 上述状态不能保持不变.
因为, 在重力作用下, 气体平衡条件要求压强
随高度而减小, 而上端容器中水与蒸汽平衡
要求上容器中蒸汽压为 P T (温度为 T 时的
饱和蒸汽压) , 同样, 下端容器中水汽平衡要
求下容器中蒸汽压亦为 P T , 这三个条件不能
同时成立. 最终状态下水将完全出现在下端
容器中, 整个系统的温度将有升高.
21 (2 分)解:
下面两条理由举出一条即可
①当 a→0, 应得到点电荷场强结果 E =
q i^
4ΠΕ0x 2而此式在 a→0 时给出 E = 0;
②当 x →∞时应得到 E 按正比于 1
x
2的规
律趋于零 (点电荷情形) , 而此式在 x →∞时
却给出 E 按正比于 1
x
3的规律趋于零 (电偶极
子情形).
31 (6 分)解:
由于灰尘等影响, 使凸透镜面与平板玻
璃未直接接触而有一微小间隙, 从而使中心
并非暗斑, 甚至出现亮斑.
设中心条纹级别为 j , 则第m 和 n 个暗
环半径应为 (m、n 为圆环序数)
rm = (m + j )R Κ, rn = (n + j )R Κ
或
r
2
m = (m + j )R Κ r2n = (n + j )R Κ
∴R = r
2
m - r
2
n
(m - n) Κ
即只要测出两条干涉圆环的半径及序数差即
可精确测出R.
四、(10 分)解
11 当滑块和半球将要脱离时二者间的
接触力变为零, 此时半球仅受重力, 其加速度
亦变为零, 可视为惯性系. 设此时滑块沿半球
面做圆周运动的速度 (即滑块相对半球的速
度) 为 v , 则以半球为参照系由牛顿第二定律
有:
m g co sΗ= m v 2R (1)
以地面为参照系: 对滑块、半球系统, 水
平方向动量守恒, 于是有
m (vco sΗ- V ) - M V = 0 (2)
上式中V 为滑块和半球将脱离时半球的速
度 (水平). 对滑块、半球和地球系统, 机械能
守恒, 于是有:
m gR (1 - co sΗ) = 12 m [ (vco sΗ- V ) 2
+ (v sinΗ) 2 ] + 12M V 2 (3)
由 (1)、(2)和 (3)式消去 v、V 得:
m
M + m co sΗ- 3co sΗ+ 2 = 0
将 co sΗ= 0. 7 代入上式解得:
02 工科物理 物理竞赛汇编
M
m
= 2. 43
21 如图, 设 x c > 0, v c > 0, ac < 0; F = -
kx c i^ , 静摩擦力 f > 0; 圆柱半径为 R、质心
为C.
解法一: 以垂直纸面向里为C 轴正方向
由质心定理: f - kx c= m ac (1)
由质心系转动定理:
- f R = ( 12 m R
2) Β (2)
由纯滚动条件: ac= ΒR (3)
(3)式代入 (2)式得: f = - 12 m ac
上式代入 (1)式得: 32 m ac+ kx c= 0
即d
2
x c
d t2 +
2k
3m x c= 0
由以上振动微分方程知系统振动周期
T = 2Π 3m2k
解法二: 该弹簧和圆柱系统机械能守恒:
1
2 kx
2
c +
1
2 m v
2
c +
1
2 (
1
2 m R
2) Ξ2 = 常量
(1)
由纯滚动条件: v c= ΞR (2)
(1)、(2)消去 Ξ: 12 kx 2c + 34 m v 2c = 常量
上式对时间求导:
1
2 k õ 2x c dx cd t + 34 m õ 2v c dv cd t = 0
即 d
2
x c
d t2 +
2k
3m x c= 0
由此得 T = 2Π 3m2k
五、(6 分)解
设初始时, H e 气的压强为 P 1, 温度为
T 1, 而N 2 气的压强为 P 2, 温度为 T 2.
平衡时, H e、N 2 共同的压强为 P , 共同的
温度为 T , 由于整个系统在过程中总内能不
变, 所以有: C v1 (T - T 1) + C v2 (T - T 2) = 0
又知C v1= 32 R , C v2=
5
2 R.
∴ 32 R (T - T 1) +
5
2 R (T - T 2) = 0
解得: T = 3T 1+ 5T 28
将 T 1 = 400K、T 2 = 300K 代入上式解
得:
T = 337. 5K
由于在过程前后系统总体积不变, 所以
有
R T 1
P 1
+
R T 2
P 2
= 2 R TP
解得:
P = 2TT 1
P 1
+
T 2
P 2
将 P 1 = 2atm、P 2 = 1atm、T 1 = 400K、T 2
= 300K、T = 337. 5K 代入上式解得:
P = 1. 35a tm
六、(8 分)解
设介质 1 中的电场强度为 E 1, 介质 2 中
的电场强度为 E 2, 介质分界面上自由电荷密
度为 Ρ.
由高斯定理 (或直接由电场边界条件)可
得出 Ρ = Ε2E 2 - Ε1E 1 (1)
由电流的稳恒条件和欧姆定律的微分形
式得出:
1Θ1 E 1 = 1Θ2 E 2 (2)
由场强和电势的关系有:
E 1 l1 + E 2 l2 = U (3)
由 (2)、(3)解得:
E 1 =
Θ1UΘ1 l1 + Θ2 l2 , E 2 = Θ2UΘ1 l1 + Θ2 l2
将 E 1、E 2 的结果代入 (1)得:
12工科物理 物理竞赛汇编
Ρ = Ε2Θ2 - Ε1Θ1Θ1 l1 + Θ2 l2U
七、(6 分)解
射电星很遥远, 它发射来的光可视为平
行光. 如图示, 直射光与反射光到达接收器 P
的光程差为∆ = O P - Q P + Κ2
= O P (1 - co s2Α) + Κ2
上式中 Α= Π2 - Η, O P= hco sΗ于是有:∆ = 2hco sΗ+ Κ2 (1)
出现第一个极大值时, 两束光干涉加强满足∆ = Κ (2)
由 (1)、(2)解得:
co sΗ= Κ4h = 01204 × 0. 50 = 011
∴Η= co s- 10. 1 = 84. 26°
八: (6 分)解
将入射线偏振光分解为两个等振幅、同
频率的左、右旋圆偏振光, 左旋光是指在固定
点场强方向随时间增加而左旋, 右旋光是指
在固定点场强方向随时间增加而右旋.
随着传播距离的增加, 光波的位相将逐
渐滞后, 传播距离增加 x , 相应地位相滞后
2Πx
vöf = 2Πxfv (v 为波速, f 为波的频率) 而在同
一个时刻, 对左旋光来说位相滞后 Ω左 也就
意味着它的场强方向在空间上右旋了角度Ω左. 同理, 右旋光则与此相反. 因此, 若在同
一时刻比较左旋光在介质出射面B 与入射
面A (如图) 场强的方向, 则知场强方向右旋
了角度 Ω左= 2Πdf
v左
; 同样, 右旋光的场强方向
左旋了角度 Ω左= 2Πdf
v右
. 因此, 二者合成后的
光振动方向应向左旋转了角度 Ω= Ω右 -Ω右+ Ω左
2 =
1
2 (Ω右- Ω左) = Πd f ( 1v右- 1v左)
∵v右< v左 ∴ Ω> 0 即线偏振光通过介
质后其振动面向左旋转了角度Πd f ( 1
v右
-
1
v左
)
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