如图所示,相互平行的平面Ⅰ和Ⅱ为两种光介质的分界面,两平面外为介质1,两平面间为介质2,一单色光以一定的入射角入射到界面Ⅰ上,已知介质Ⅰ和介质Ⅱ对此光的折射率分别为n1和n2,则以下说法正确的有 ( )
A.若n1<n2,此光线可能在界面Ⅱ上发生全反射
B.若n1<n2,此光线一定在界面Ⅱ上发生全反射
C.若n1>n 2,此光线一定在界面Ⅰ上发生全反射
D.若n1>n 2,此光线可能在界面Ⅰ上发生全反射
光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象
C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
关于机械波,下列说法正确的有( )
A.两列波相遇产生干涉时,两列波的频率一定相等
B.根据公式v=λf,机械波的频率越高时,其传播速度越快
C.当观察者与波源间产生相对运动时,一定会发生多普勒效应
D.缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多,或者比波长更小时,才会发生衍射
以下哪些属于狭义相对论的基本假设( )
A.一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小
B.在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的
C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是不相同的
D.物体的能量E和其质量m满足E=mc2
光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明,光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子(即一个个有确定能量和动量的“光子”)组成的。人们意识到,光既具有波动性,又具有粒子性。(c为光速,h为普朗克常量)
(1)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子,他提出假设:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,粒子的能量E和动量p跟它所对应波的频率v和波长之间也遵从如下关系:,。请依据上述关系以及光的波长公式,试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系;
(2)我们在磁场中学习过磁通量,其实在物理学中有很多通量的概念,比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量表示单位时间内通过某一截面的辐射能,其单位为。
①光子具有能量。一束波长为的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上,其辐射通量为,且全部被黑纸片吸收,求该束光单位体积内的光子数n;
②光子具有动量。当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小,并判断若将黑纸片换成等大的白纸片,该束光对白纸片的压力有何变化。
如图所示,空间内有一磁感应强度的水平匀强磁场,其上下水平边界的间距为H,磁场的正上方有一长方形导线框,其长和宽分别为、,质量,电阻。将线框从距磁场高处由静止释放,线框平面始终与磁场方向垂直,线框上下边始终保持水平,重力加速度取。求:
(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小;
(2)若在线框上边缘进入磁场之前,线框已经开始匀速运动。求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中,线框速度v随t变化的图像(定性画出)。