近代物理主要知识点及思考题答案

一、光学全息照相全息照相原理：全息照相是以物理光学理论为根底的，借助参考光与物光的相互作用，在感光板上以干预条纹的形式记录下物体的振幅和位相的全部信息。全息照相的过程分两步：造像，设法把物体光波的全部信息记录在感光材料上；建像，照明已被记录下的全部信息的感光材料，使其再现原物的光波。全息照相的主要特点：①立体感强②具有可分割性③同一张全息片上可重叠拍摄多个全息图④全息照片再现拍摄系统的技术要求：①对光源的要求：拍摄全息图必需用具有高度空间和时间相干性的光源；②对系统稳定性的要求：需要一个刚性和防震性都良好的工作台；③对光路的要求：参考光和物光两者的光程差要尽量小；两者之间的夹角应小于45°；④对全息干板的要求：需要制作优良的全息图，肯定要有适宜的记录介质。二．光电效应法测普朗克常数截止电压：光电流随加速电压的增加而增加，加速电压增加到肯定值后，当光电流到达饱和值I，I 与入射光强成正比。当U变成负值时，光电流快速减小，当U<=U0时，光电M M，流为0，这个相对于阴极是负值的阳极电压U0被称为截止电压〔止电压不同〕为了获得准确的截止电位，试验所用光电管需要满足的条件：①对全部可见光谱都比较灵敏；②阳极包围阴极，当阳极为负电压时，大局部光子仍能射到阳极；③阳极没有光电效应，不会产生反向电流；④暗电流很小。红限：所谓红限是指极限频率。以为光从红到紫频率渐渐上升。发生光电效应的条件是：光的频率大于等于某一极限频率。也就是比这个频率高的光〔比这种光更靠近紫色那一端〕能发生光电效应。而频率比它更低〔也就是更靠近红色那一端〕的光不能发生光电效应。所以就把这个极限频率叫做靠近红端的极限。简称红限！反向电流：入射光照耀阳极或从阴极反射到阳极之后都会造成阳极光电子放射。加速电压U为负值时，阳极放射的电子向阴极迁移形成阳极反向电流。暗电流：在无光照耀时，外加反向电压下光电管流过的微弱电流。为了准确测定截止电位，常用方法〔〕交点法〔2〕拐点法。光电效应法测普朗克常量的关键是：获得单色光、确定截止电压、测出光电管的伏安特性曲线光电效应：当光照耀金属时，光的能量仅局部的以热的形式被物体吸取，而另一局部则转化为金属中某些电子的能量，会使电子逸出金属外表，这种现象称为光电效应。光电效应的根本试验事实有哪些？答：①光电流随加速电压的增加而增加，加速电压增加到肯定值后，当光电流到达饱和值I，I

与入射光强成正比。M M，②光电子的初动能与入射光频率成线性关系，而与入射光的强度无关③光电效应有阈频率存在，该频率称为红限爱因斯坦光电效应方程推导求出h答：爱因斯坦光电效应方程h1

1mv22初动能

mv2=eU02heU0wh=〔eU0+w〕/对于不同的单色光h1eU01whneU0nw直线斜率K=e/h，截距b=w/e什么是真空？真空泵有哪些？

三．真空技术与真空镀膜答：真空是指低于一个大气压的淡薄气体状态。常用真空泵有：机械泵、油集中泵、钛泵、分子泵、分散泵、分子吸附泵。为什么机械泵转子的转动方向不行反转？答：假设反转会打坏叶片或将泵油打入真空系统。为什么加热集中泵之前系统必需到达预备真空？1Pa极限真空度和抽气速率。为什么真空度达10-1Pa以上才能用电力真空计测量？符合真空机的操作程序怎样？10-1Pa时，阴极简洁被烧坏。接，在使用前或停顿使用时，应使面板上全部开关处于关闭状态。旋片式抽气泵的抽气原理是什么？为什么关闭机械泵时，肯定要将真空抽气口与大气相连？答：原理：机械泵工作时，电动机动力维持抽气口与排气口的压强差。时必需与大气相通使泵的进气口与出气口气压平衡。油集中泵的抽气原理是什么?为什么在集中泵工作期间不行断冷却水？答：原理：依据分子的集中原理。必需翻开冷却水源才能使油蒸汽反复分散为液体不断循环工作老化。热偶真空计和电离真空计的抽气原理和范围？答：热电偶真空计：原理是基于气体足够淡薄时，气体的热传导系数与压强成正比的性质，102——10-1Pa10-1——10-6Pa四、电子衍射试验本试验证明白电子具有波动性？如何解释？的集体表现，在电子衍射试验中，电子总是作为整体消灭的,它消灭的概率与空间波的强度成正比。依据试验能否给出 曲线？由曲线怎么测定普朗克常量的值？答：可以。h2由 曲线得出其斜率k，由k

2mehe依据电子的理论波长此有： ，可得2

h2 1m .

k12 eU Ue加高压前为什么要先将电离真空计关掉？答：电离真空计是基于在肯定条件下，待测气体的压力与气体电离产生的离子流呈正10-1——10-6Pa10-1Pa时，阴极简洁被烧坏。所以需要先关掉。五、核磁共振?B0B1w0四周来回变化；②扫场法，B1的频率相对固定，让磁场B0在共振区域来回扫描。观看NMR吸取信号时，要供给哪几种磁场？各起什么作用？各有什么要求？答：两种。第一种恒磁场B0，使核自旋与之相互作用，核能级发生塞曼分裂，分裂为两个能级；其次种垂直于B0的B1，使原子核吸取能量从低能级跃迁到高能级，发生核磁共振。共振条件足条件0B0六、电子自旋共振1．电子自旋共振：是指处于稳恒恒磁场中的电子自旋磁矩，在交变射频电磁场或微波波段的作用下，发生的一种磁能级间的共振吸取跃迁现象。2B0区域叠加一个同B0进磁场B1，其旋进频率恰好等于进动频率或能级存在的固有频率，旋进方向与进动方向一样3．电子自旋共振试验中，共振吸取条件可通过扫频法和扫场法两种途径实现。附加磁场按频率来分，可以是射频电子自旋共振或微波电子自旋共振。4.①边限振荡器的工作原理：在一般状况下，它的工作刚好处于起振的临界状态，此时输线。②由于承受边限振荡器，交变射频场B15.ghfg

H0代入H0与fB七、铁磁共振1.什么是铁磁共振？答：铁磁共振是指铁磁体在稳定磁场与高频交变磁场的共同作用下的共振吸取现象。铁氧体样品应当置于谐振腔的什么位置？为什么？答：置于谐振腔中心。3.为什么要使微波频率始终跟踪谐振频率？八．高温超导材料特性测试超导材料具有什么根本特征？那些测试方法可以用来表征超导材料?答：超导材料的特征①、零电阻性，超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。②、完全抗磁性，超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过肯定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。温度的上升，磁场或电流的增大，都可以使超导体从超导态变为正常态，常用临界温度Tc，临界磁场Bc和临街电流密度jcTcBc主要测量磁化率与温度变化的曲线。电阻测量公式：IUn/Rn RxUx/IUxRn/Un四引线测量法:低温物理试验的原则之一是必需尽可能减小室温漏热，因此测量引线通常又细又长，其阻值可能远远超过待测样品的阻值，为了减小引线和接触电阻对测量的影响，承受“四引线测量法压引线。四引线测量法的根本原理：是恒流源通过两根电流引线将测量电流I供给应待测样品，而数字电压表是通过两根电压引线来测量电流IU在“四引线测量法”中，电流引线能和电压引线能否互换？为什么?答：不能。九、音频信号光纤传输技术在LED调制幅度？在偏LEDLED幅度增加，为什么？利用SPD、I—V十、氢原子光谱在什么条件下才能使用“内插法”求波长？答：在光谱照片上的很小间隔内，摄谱仪的线色散可以看做是一个常数。这就是说，谱线的间隔与谱线的波长差成正比，这就是内插法的依据。用比长仪测谱线间距的步骤：①将谱线放在置片台上，调整下后侧反射镜，使视场光明；②调整显微镜的手轮，使看到谱线清楚的像为止；③调整微移手轮，调整谱线方位，使谱片随置片台移动时，叉丝始终保持垂直于水平方向，以保证测得的距离是谱线间的垂直距离；④调整叉线，使之与谱线平行。移动置片台，依次测定各谱线位置坐标。平面光栅的色散与棱镜的色散有什么不同？而在离开棱镜时就各自分散，形成光谱。要想把氢氘光谱可见光的四条谱线都拍摄下来，该如何操作?〔〕选择两个光栅转角分段拍摄不同范围的光谱。2d(sini+sinβ)=k衍射光谱和二级、三级的光谱重叠〔3〕强度有很大差异，为使每条谱线都有便于观看的像，应使用不同的曝光时间分别拍摄。子光谱与氢原子光谱有何不同？答：氢光谱通常是在放电管中观看的。那里的氢在等离子态，没有氢分子存在。氢原子光谱是线状光谱，氢分子光谱是带状光谱十一、塞曼效应塞曼效应：当发光的光源置于足够强的外磁场中时，由于磁场的作用，使每条光谱线分裂成波长很靠近的几条偏振化的谱线，分裂的条数随能级的类别而不同，这种现象称为塞曼效应。为什么要用F-P标准具来观看塞曼分裂？答：塞曼分裂的波长差是很小的，波长和波束的关系是 2

的值为500.00nmB=1T0.01nm，要观看到如此小的波长差，用一般棱镜摄谱仪是不行能的，需要承受高区分率的仪器如F-PF-P标准具为什么能测量光源中微小波长差？答：F-P标准具是由平行放置的两块平面玻璃或石英板及板间的一个间隔圈组成，在两板相应的平面上镀有银膜或其他有较高反射率〔>90%〕的薄膜，间隔圈用膨胀系数很小的熔融石英材料精加工成肯定的长度，用来保证两块平行玻璃板之间准确的平行度和稳定的间距。如何测量电子的荷质比？2eB e

D2 D2 1/答：波长差(M2g2M1g1) ( K K)