大学物理与高中物理课程光学部分的衔接研究
大学物理与高中物理课程光学部分的衔接研究摘要:比较了教育部制订的《高中物理课程标准》和教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会最新编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版)中关于光学部分内容的基本要求，较为深入地分析了大学物理与中学物理在光学部分内容衔接中的一些具体问题,并提出了相应的教学衔接的建议,希望为顺利实现从中学向大学的过渡提供参考。
关键词:大学物理高中物理光学部分衔接
大学物理课程是所有高等院校理工科非物理类专业学生的一门重要的通识性必修基础课,着重讲述最基本的物理概念和物理学处理疑难问题的各种理论方法以及它在解决各种不同性质实际问题的作用[1]。大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创新意识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用[2]。目前,中学物理和大学物理课程改革正在进行中。普通高中毕业生有一大半的学生进入高等学校后要学习大学物理知识,故对现行大学物理课程和中学物理课程的衔接情况进行研究具有一定的必要性。本文中,笔者以理工科类所采用的大学物理教材[3]、普通高中理科生所采用的人教版物理教材[4]为参考,对大学物理中光学部分如何与中学物理中相应知识衔接的问题进行了分析和探讨,并提出了建议。
大学物理下册波动光学习题解答杨体强
波动光学习题解答 1-1 在氏实验装置中，两孔间的距离等于通过光孔的光波长的100倍，接收屏与 双孔屏相距50cm 。求第1 级和第3级亮纹在屏上的位置以及它们之间的距离。 解： 设两孔间距为d ，小孔至屏幕的距离为D ，光波波长为λ，则有=100d λ. (1)第1级和第3级亮条纹在屏上的位置分别为 -5150==510m 100D x d λ=?? -42503==1.510m 100 D x d λ=?? (2)两干涉条纹的间距为 -42=1.010m D x d λ?=?? 1-2 在氏双缝干涉实验中，用0 6328A =λ的氦氖激光束垂直照射两小孔，两小孔的间距为1.14mm ，小孔至屏幕的垂直距离为1.5m 。求在下列两种情况下屏幕上干涉条纹的间距。 （1）整个装置放在空气中； （2）整个装置放在n=1.33的水中。 解： 设两孔间距为d ，小孔至屏幕的距离为D ，装置所处介质的折射率为n ，则两小孔出射的光到屏幕的光程差为 21()x n r r nd D δ=-= 所以相邻干涉条纹的间距为 D x d n λ?=? （1）在空气中时，n ＝1。于是条纹间距为 943 1.5 632.8108.3210(m)1.1410 D x d λ---?==??=?? （2）在水中时，n ＝1.33。条纹间距为 9 43 1.563 2.810 6.2610(m)1.1410 1.33 D x d n λ---???=?==??? 1-3 如图所示，1S 、2S 是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为1r 和2r 。路径1S P 垂直穿过一块厚度
为1t 、折射率为1n 的介质板，路径2S P 垂直穿过厚度为2t ，折射率为2n 的另一块介质板，其余部分可看做真空。这两条路径的光程差是多少？ 解：光程差为 222111[r (n 1)t ][r (n 1)t ]+--+- 1-4 如图所示为一种利用干涉现象测定气体折射率的原理性结构，在1S 孔后面放 置一长度为l 的透明容器，当待测气体注入容器而将空气排出的过程中幕上的干涉条纹就会移动。由移过条纹的根数即可推知气体的折射率。 （1）设待测气体的折射率大于空气折射率，干涉条纹如何移动？ （2）设 2.0l cm =，条纹移过20根，光波长为 589.3nm ，空气折射率为1.000276，求待测气体（氯气）的折射率。 1-5 用波长为500 nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边1=1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。 （1）求此空气劈尖的劈尖角θ； （2）改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上，仍观察反射光的干涉条纹，A 处是明条纹还是暗条纹？ （3）在第（2）问的情形从棱边到A 处的围共有几条明纹，几条暗纹？
【高中物理】光学部分教案讲义
光学 一、基础知识 1.光的折射全反射 （1）折射率：n=sini sinr，i表示真空或空气中光线与法线的夹角，r表示介质中光线与法线的夹角。 n=c v ，c表示真空中的光速，v表示介质中的光速。 （2）全反射：sinC=1 n ，C是光线从介质射向真空的全反射临界角，n是光线在介质中的折射率。 2.干涉衍射偏振 （1）光的干涉：屏上距离双缝的路程差为半波长偶数倍的地方，将出现亮条纹。距离双缝的路程差 为半波长奇数倍的地方，将出现暗条纹。相邻亮（暗）条纹间的距离Δx=L dλ，L为双缝与屏间的距离， d为双缝之间的距离，λ为光的波长。只有频率相同、振动情况相同的光线之间才会出现干涉。 （2）光的衍射：发生衍射的条件是，孔或障碍物的尺寸比波长小或者跟波长差不多。 （3）光的偏振：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光。自然光通过偏振片后就得到偏振光。 二、常规题型 例1.下列说法正确的是(D)。 A.光只有照射在两种介质的平整界面上才能发生反射现象 B.反射现象中入射光线和反射光线不可能相互垂直 C.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生偏折 D.光从真空进入某种介质后,速度要减小 练习1.如果光线以大小相等的入射角(不为零)从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则(C)。 A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 由n=sini sinr ,i不变，n越大，r越小，偏离就越大，C对。
大学物理学习方法
大学物理学习方法 物理学不但紧密联系着现代社会，同时也深刻影响着人的发展。“物理学是专业学习的基础。”张宇如是说。物理在他眼中并不是单纯的知识积累，其中贯穿了许多可贵的思想方法。如物理中常用的“理想模型法”体现了哲学中矛盾论的思想。对大一同学来说，学好物理学、掌握这些重要思想方法可以触类旁通，对未来其他课程的深入学习大有裨益。 大学物理学习方法 一、大学物理和中学物理的学习方法有本质区别 起初学习大学物理时，学生们可能会觉得很多概念、定律、定理等都是中学时学过的，并且会发现有些问题仍然可以用中学时学习过的数学知识就可以解决。从而导致部分学生掉以轻心，不认真听讲，有了这种想法之后，到了后期就会觉得学起来越来越困难，跟不上教师的教学进度。最终出现批量学生掉队、对大学物理课程失去兴趣的现象，这也是大学物理课程不及格率较高的重要原因之一。因此，教师在进行大学物理课程教学之前，一定强调大学物理和中学物理的学习方法是有本质区别的，让学生在课堂上要绷紧学习神经，戒骄戒躁。 二、大学物理与中学物理的差异 回顾中学物理的学习方式，可以简单的总结为：学生在教师讲解知识点后，要劳记一些概念、公式、定律和定理，然后会利用它们解决实际物理问题即可。也就是说我们中学时教师讲解知识点，最注重的是如何利用所学的知识点去解题，教师在讲解知识点时，并不注重讲解这些概念、公式定律和定理都是如何演绎过来的。而在学习大学物理的过程中，学生们不仅仅要牢记一些物理概念、公式、定律和定理，最重要的是要掌
握每个概念、定理的形成过程，要知道他们阐明了什么样的物理规律，体现了什么样的物理思想以及它们的适应条件和范围都是什么，在此基础上还要求学生们学会运用高等数学知识来解决物理问题。 三、高等数学是大学物理研究的重要工具 高等数学贯穿于大学物理知识学习的全过程，学习大学物理知识的过程就是应用高等数学知识的过程。大学物理学习中常用的高等数学的知识主要有：微积分、矢量和数学建模。微分、积分主要应用于公式推导的定量，同时微积分的思想方法是解决大学物理中实际问题的主要方法。比如：讨论变力的功问题时，即采用了高等数学中的积分方法又采用了微分方法。因此，学生们一定要把高等数学学好，灵活的运用数学知识解决物理问题。 四、提高课堂听课效率，掌握正确的学习方法 1.在物理课堂上，学生们应该更注重对物理思想和科学研究方法的掌握，学会举一反三，不能死记硬背，不能只生搬硬套公式，要加深对物理概念、公式等的理解，了解定理的演绎过程，从本质上弄清楚每个知识点中涉及到的物理原理。 2.课堂上学生一定要认真记笔记，跟上教师的讲课进度。由于大学物理课程课时的限制以及讲解内容的限制，教科书上有些相对不重要的知识点会被教师略讲或者删除。讲解的重点内容都将体现在课堂板书或者说学生的笔记中，所以学生一定要认真听教师讲解知识点的同时，有选择的记录教师讲解的重点、难点内容，特别是课上例题和解决方法都要详细记录在笔记中。在期末复习时，一本记录详实的笔记，会给学生们的期末复习带来很大的便利，是期末复习的好帮手，也是今后学生走上工作岗位的指导书。
高中物理与大学物理之比较
高中物理与大学物理之比较 上海师范大学附属中学 李树祥 暑假后，将会有一大批同学进入大学深造。其中又会有很多同学将会学习大学物理，那么高中物理与大学物理有哪些不同? 教材内容不同 中学物理和大学物理虽然内容上都是由力学、电磁学、热学、光学、原子物理学这五大部分组成，但中学物理只是这些方面的一些基本知识，而且与数学知识的结合不是非常紧密，物理中要用到的数学知识，学生已在数学课上学过，所以难度较小。另外中学物理教材一般由演示实验、生产实际、生活经验等引入相关知识，配有较多的插图，所以比较形象生动；每节内容后都配置有关本节主要内容的练习题，这除了使学生掌握本节主要内容外，还有二个重要作用：一是帮助学生及时巩固、复习所学内容，二是增强学生学好物理的自信心，因为每节内容后给出的练习题都是本节公式、原理的直接应用，大多同学能够做出，而教学心理学的研究表明，学生能正确求解习题时会有一种成功的感觉，这种感觉不仅会提高学习物理的兴趣，而且会增强学好物理的自信心（中学物理实验编排在教材之中）。大学物理教材很少从演示实验，生产实际，生活经验等引入相关知识，它注重理论上的分析、推理、论证；插图较少，所以比较抽象；每章后才配有思考题和习题，对学生及时巩固、复习带来一定的困难（大学物理实验不编排在教材中）。且大学物理教材在深度和广度上都有加深和拓展，而且与高等数学知识的结合比较紧密，所以难度增加了。以“重心”概念为例，中学和大学是从不同角度对重心进行研究的，中学阶段对重心是这样讲述的：地球上一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。从效果看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心，重心实际上就是重力的作用点。质量分布均匀，形状规则的物体，重心就在物体的几何中心。质量分布不均匀的物体，重心位置与质量分布及物体的形状都有关，重心可能在物体内，也可能在物体外。 大学阶段关于重心的讲述则是按以下方法进行的： 将地面上的物体视为刚体，并将其分割成无数质元来看待。它的各个质元所受的重力是同向平行的，如果改变刚体在空间的位置，各个质元所受的重力大小以及相对于地球的方向均不变，只是相对于刚体的方向有所改变，不论如何改变刚体在空间的位置，它的各个质元所受重力的合力都通过与刚体相关联的某一点，即刚体各质元所受重力之合力的作用点，这一点就是刚体的重心。 由刚体各个质元重心的坐标可求出刚体重心G 的坐标为： m x m x i i G ?∑= m y m y i i G ?∑= m z m z i i G ?∑= m 为整个刚体的质量。 中学阶段，限于教学要求，只能给出重心的定性定义以及寻求重心的简易方法；大学阶段，重心的定义则是在中学基础上将物体看作由无数质元组成，各质元所受重力之合力的作用点定义为刚体的重心，并根据力矩等效导出重心的坐标，由此便可定量化地确定物体的重心位置。 讲课方法不同 中学物理由于教学内容少，课时多，所以教学进程相对较慢，老师有时间对内容进行详
(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第19单元波动光学
第19单元 波动光学（二） 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一 选择题 [C]1. 在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度a 稍稍变窄，同时使会聚透镜L 沿y 轴正方向作微小位移，则屏幕E 上的中央衍射条纹将 (A) 变宽，同时向上移动 (B) 变宽，同时向下移动 (C) 变宽，不移动 (D) 变窄，同时向上移动 (E) 变窄，不移动 [ D ]2. 在双缝衍射实验中，若保持双缝S1和S2的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度a 稍微加宽，则 (A) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少 (B) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多 (C) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变 (D) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少 (E) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多 [ C ]3. 在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹 (A) 间距变大 (B) 间距变小 (C) 不发生变化 (D) 间距不变，但明暗条纹的位置交替变化 [ B ]4. 一衍射光柵对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该 (A) 换一个光栅常数较小的光栅 (B) 换一个光栅常数较大的光栅 (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动 (D) 将光栅向远离屏幕的方向移动 λ L 屏幕 单缝 f 单缝 λa L E f O x y
[ B ]5. 波长λ =5500 ?的单色光垂直入射于光柵常数d = 2?10-4cm 的平面衍射光柵上，可能观察到的光谱线的最大级次为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 二 填空题 1. 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第二个暗条纹中心相对应的半波带的数目是_____4_________。 2. 如图所示，在单缝夫琅和费衍射中波长λ的单色光垂 直入射在单缝上。若对应于汇聚在P 点的衍射光线在缝 宽a 处的波阵面恰好分成3个半波带，图中 ____________CD BC AB ==，则光线1和光线2在P 点的相差为 π 。 3. 一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹，若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第__一___级和第___三_级谱线。 4 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为λ1=440nm 的第3级光谱线，将与波长为λ2 = 660 nm 的第2级光谱线重叠。 5. 用波长为λ的单色平行光垂直入射在一块多缝光柵上，其光柵常数d=3μm ，缝宽a =1μm ，则在单缝衍射的中央明条纹中共有 5 条谱线(主极大)。 三 计算题 1. 波长λ=600nm 的单色光垂直入射到一光柵上，测得第二级主极大的衍射角为30o ，且第三级是缺级。则 (1) 光栅常数(a ＋b )等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少 (3) 在选定了上述(a ＋b )和a 之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次。 解：(1) 由光栅公式：λ?k d =sin ，由题意k = 2，得 P λ5.1λA B C D a 1234
高中物理光学部分习题
高中物理光学试题 1．选择题 1.1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下， 选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B 上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．如图所示，如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于（） A．4Lω π B． 8Lω π C． 16Lω π D． 32Lω π 答案：B 2.如图所示，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为（3，0)的点，一个平面镜镜面向下， 左右两个端点的坐标分别为（－2，3）和（0，3）一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动．它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动（） A．0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动 B．－3～一7区间，沿x轴负方向匀速运动 C．－3～－7区间，沿x轴负方向加速运动 D．－3～－∞区间，沿x轴正方向加速运动
答案：B 3. 设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，则有大气层与没有大气层时，太阳 光被盖地球的面积相比（ ） A ．前者较小 B ．前者较大 C ．一样大 D ．无法判断 答案：B 4. “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空 气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a 、b 为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（ ） A ．a 光光子能量大于b 光光子能量 B ．在水珠中a 光的传播速度大于b 光的传播速度 C ．用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉条纹间距比b 光宽 D ．如果b 光能使某金属发生光电效应，则a 光也一定能使该金属发生光电效应 答案：BC 5. 如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为f 的细激光束在 真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中．已知120COD ∠=3则下列说法中正确的是（ ） A ．激光束的入射角45α= B ．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小 C ．此激光束在玻璃球中穿越的时间为3R t c =（其中c 为真空中的光速） D ．改变入射角α的大小，细激光束可能在球的内表面发生全反射
关于大学物理与高中物理的区别论文
关于大学物理与高中物理的区别论文 北京建筑工程学院 班级电气工程及其自动化11级2班 姓名博爱 学号2107171112022 日期2012.12.15
摘要：中国的教育以脱节为特点，如果说你高中物理学的不好,不会特别影响大学物理。但是大学物理确实是高中物理在各个方面的延伸。不同的专业对于物理的能力要求是不一样的。高中的物理在教学方面还是不够严谨的，但是不能够说错误，因为都是特殊情况。大学的物理学是真正一般的物理学，现象也从最一般开始，这主要是因为数学工具的应用.这也更加符合物理学的发展规律。 关键词：比较；联系；区别 真正的物理课程只有一门,那就是《大学物理》,一般情况下会在一年内学完.涵盖的面积比较广泛,但是不深入，可以说就是高中的基本知识的延伸，但是角度不同，不能再用高中那种特殊的眼光去分析问题，因为问题在这里变得更加一般。 对于我们这些工科的大学生来讲,物理不是一门全新的、陌生的课程,我们从初中开始接触物理知识，高中又学过三年的物理,这可能有助于大学物理的教学,因为我们已具有一定的物理基础知识,也可能不利于大学物理的学习,因为大学物理和中学物理在教学方法、学习方法等各方面有许多不同,我们已习惯于中学物理的教学方法和学习方法,已经形成了一定的思维定势，将对大学物理的教学和学习带来负面影响，正如俗话所说：一张白纸上好画画。所以,尽量做好大学物理和中学物理的衔接教学,使学生尽快地从中学物理过渡到大学物理的学习,是大学物理教学迫切需要解决的一个问题。 我国中学物理教材和大学物理教材是按照物质运动形态从低级到高级的逻辑顺序展开，即以力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的顺序排列．大学物理是在中学物理基础上的高一级循环．是深度、难度的增加；应用数学手段的不同(从应用初等数学到应用高等数学)；是由定性分析过度到定量研究；中学阶段主要讲均匀变化，大学则进入非均匀变化状态．中学物理绝大部分概念、定律、定理、公式、法则在大学物理中都会再现，所以两者可比性强．它们之间的这种联系，要求每一个中学物理老师当讲述某一物理概念或规律时，应知道这在大学教材中是如何讲的；也要求每一个大学物理老师当讲述某一物理概念或规律时，应明确该内容在中学教材中是如何处理的。 一．教材的区别。 从教材的种类来看:中学物理教材种类少,只有必修教材和选修教材二种版式；而大学物理教材种类多,据我们调查,现在各高校比较流行的大学物理教材版式有十多种。 从教材的内容来看:中学物理教材的内容虽然包括力学、热学、电磁学、光学和原子物理五大部份,但都是五大部份的一些基本知识，而且与数学知识的结合不是非常紧密，物理中要用到的数学知识，学生已在数学课上学过，所以难度较小；而大学物理教材的内容虽然也是力学、热学、电磁学、光学和原子物理五大部份,但在深度和广度上都有加深和拓展，而且与高等数学知识的结合比较紧密，大学物理中要用到的高等数学知识，有许多内容学生在高等数学课还没学过，所以难度增加了。 从教材的编写体系和书写风格来看:中学物理教材一般由演示实验、生产实际、生活经验等引入相关知识，配有较多的插图,所以比较形象生动； 二．教学方法和手段的区别。
大学物理光学练习题及答案
光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f
高中物理 物理光学 专题
高中物理物理光学专题 一、典型例题： [例1]在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（） A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在 C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D、屏上无任何光亮 [解析]在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多，在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后，由于红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉条纹了，但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹，故正确的选项为C。 [例2]某金属在一束黄光照射下，恰好能有电子逸出（即用频率小于这种黄光的光线照射就不可能有电子逸出），在下述情况下，逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变化？ ⑴增大光强而不改变光的频率； ⑵用一束强度更大的红光代替黄光； ⑶用强度相同的紫光代替黄光。 [解析]“正好有电子逸出”，说明此种黄光的频率恰为该种金属的极限频率。 ⑴增大光强而不改变光的频率，意味着单位时间内入射光子数增多而每个光子能量不
变，根据爱因斯坦光电效应方程，逸出的光电子最大初动能不变，但光电子数目增大。 ⑵用一束强度更大的红光代替黄光，红光光子的频率小于该金属的极限频率，所以无光电子逸出。 ⑶用强度相同的紫光代替黄光，因为一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量，而 强度相同，因而单位时间内射向金属的紫光光子数将比原来少，因此，逸出的电子数将减少，但据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能将增大。 [例3]把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让光从上方射入（图甲），这时可以看到亮暗相间的同心圆（图乙），这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环，解释为什么会出现牛顿环。 [解析]凸透镜的弯曲上表面反射的光和下面的玻璃平面向上反射的光相互叠加，由于来自这两个面的反射的光的路程差不同，在有些位置相互加强，在有些位置相互削弱，因此出现了同心圆状的明暗相间的条纹。 [例4]把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是（） A、将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏 B、将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏
《大学物理学》波动光学习题及答案
一、选择题(每题4分，共20分) 1．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束反射光在相遇点的位相差为（B （A ） 22πn e λ ； （B ） 24πn e λ ； （C ） 24πn e πλ -； （D ） 24πn e πλ +。 2．如图示，用波长600λ=nm 的单色光做双缝实验，在屏P 处产生第五级明纹，现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P （A ）5.0×10-4cm ；（B ）6.0×10-4cm ； （C ）7.0×10-4cm ；（D ）8.0×10-4cm 。 3．在单缝衍射实验中，缝宽a =0.2mm ，透镜焦距f =0.4m ，入射光波长λ=500nm 位置2mm 处是亮纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带？（ D ） (A) 亮纹，3个半波带； (B) 亮纹，4个半波带；(C) 暗纹，3个半波带； (D) 暗纹，4个半波带。 4．波长为600nm 的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm 的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上呈现的全部级数为（B ） (A) 0、1±、2±、3±、4±； (B) 0、1±、3±；(C) 1±、3±； (D) 0、2±、4±。 5． 自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则（ B ） (A) 折射光为线偏振光，折射角为30°； (B) 折射光为部分偏振光，折射角为30°； (C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定； (D) 折射光为部分偏振光，折射角不能确定。 二、填空题(每小题4分，共20分) 6．波长为λ的单色光垂直照射在空气劈尖上，劈尖的折射率为n ，劈尖角为θ，则第k 级明纹和第3k +级明纹的间距l = 32s i n λn θ 。 7．用550λ=nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为 1.1 μm 。 8．在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若1600nm λ=为入射光，中央明纹宽度为 3m m ；若以2400nm λ=为入射光，则中央明纹宽度为 2 mm 。 9．设白天人的眼瞳直径为3mm ，入射光波长为550nm ，窗纱上两根细丝之间的距离为3mm ，人眼睛可以距离 13.4 m 时，恰能分辨。 10.费马原理指出，光总是沿着光程为 极值 的路径传播的。 三、计算题(共60分) 11.（10分）在杨氏双缝实验中，双缝间距d =0.20mm ，缝屏间距D ＝1.0m ，试求：(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ，计算此单色光的波长；(2)相邻两明条纹间的距离． 解：(1)由λk d D x = 明知，23 0.26002110 x nm λ= =??， 3 n e
从高中物理到大学物理
从高中物理到大学物理 2008302540238 王君电气工程学院 在高中时很喜欢物理，学得也很好，有时还能拿满分。自认为大学物理应该也不会难住我，可是，经过这些时间的学习，却发现高中物理和大学物理完全是两种生物啊！！！于是经过一段时间的崩溃，我需要调整自己，要适应从高中物理到大学物理的改变。 首先要认识两者的不同。 在高中我们所学习的物理知识以及所接触的物理现象大都是属于宏观低速领域的，因而可以只运用经典的牛顿定理及其他一些物理知识求解，而且感觉很得心应手。但到大学后，所涉及到的内容就完全不同了。不仅有宏观领域而且涉及微观领域，所用到的方法也不仅局限于高中的代数运算，还要用到微积分、概率论、线性代数、数学物理方法等学科的知识。而我上学期高数学得不是很好，这对我的大学物理学习很不利。并且，单从课程容量上来讲要接受大学物理的海量知识也比较吃力，而且课时极其有限，我们只能靠平时多花点时间去查看些参考资料，找些题做。而在高中，我们一个概念一个公式都要花好多时间来讲，并作大量习题去巩固。但是，高中物理知识毕竟比较浅薄，不能适应更多实际需要。还有，高中物理学习中对于一些理论现象的解释大都停留在感性认识上，很多理论只是简单的提了一下没有做过多的涉及，在思考问题时我们还是停留在经验上。因此大学物理的学习是站在高中物理的基础之上，是从一个更高的起点向更深入更细的领域探索。 尽管如此，我想大学物理与高中物理还是存在很多联系的。高中的学习使我们已经掌握了物理的精华和骨干,建立起了一定的物理思想和基础,并且培养了较强的自学能力及独立分析问题的能力。这些都为我大学物理的学习打下坚实的基础。在大学就是要对其进一步进行丰富、充实和提高。 接下来，就要针对自己想一想如何学好大学物理。上面的不同已指出我不能像对待高中物理一样对待大学物理。 首先，上课要认真跟着老师走，才能更好地理解。课时不够，老师讲的较快理解不了，就只有多利用课余时间，自己再啃下书本，不懂得要查相关书籍，还要多做习题。不仅是要理解的问题，比高中多很多的很多概念及公式也要花时间去背。因为要解决问题所用到的知识更广泛，而且这段时间的学习已经充分体现了高数的微积分等的重要性，我要先把高数学好。不仅现在的进程要跟上，以前的也要抽时间巩固，为物理学习的计算打好基础。在高中这些有老师督促，大学了，相对自由后，就要全靠我们自己，要自律。懒散的我还真的狠下心来“虐自己”。总之，课堂要把握住重点与细节，课后要下功夫通过各种途径来巩固加深理解。 然后，对大学物理的学习,我认为自己的脑海中一定要有几种重要
大学物理波动光学题库及标准答案
大学物理波动光学题库及答案
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一、选择题：（每题3分） 1、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ． (C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］ 2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等． (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］ 3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［ ］ 4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为?φ，则 (A) l ＝3 λ / 2，?φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3n π． (C) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，?φ＝3n π． ［ ］ 5、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ． (C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π． ［ ］ 6、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． ［ ］ 7、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2. (C) 2n 2 e －λ ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 n 2 n 3 e λ n 2n 1n 3 e ①② n 2n 1n 3 e ①②
高中物理光学综合试题
高中物理光学综合试题 一、选择题：每题四个选项中有一个或多个选项正确，请将正确选项填在题后括号内（每题 5分）。 1.关于平面镜的虚像,下列叙述中正确的是( ). (A)虚像总是倒立的 (B)虚像是呵以用照相机拍摄的 (C)虚像可以在屏幕上出现 (D)人眼看到的虚像,是因为虚像发出的光射入人眼的视网膜 2.把物体和光屏的位置固定,在两者连线的正中间放一透镜,这时光屏上出现一个清晰的像. 如果沿着连线再移动透镜时,则在光屏上( ). (A)还可以再出现一个缩小的像 (B)还可以再出现一个放大的像 (C)出现放大、缩小的像都有可能,但要知道怎样移动才能判定 (D)以上说法都不对 3.某金属在一束绿光的照射下发生光电效应,则( ). (A)若增加绿光的照射强度,则单位时削内逸出的光电子数目不变 (B)若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加 (C)若改用紫光照射,则逸出的光电子最大初动能增加 (D)若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加 4.关于对光的本性的认识,下列说法中正确的是( ). (A)牛顿的微粒说与惠更斯的波动说第一次揭示了光具有波粒二象性 (B)牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说没有本质的区别 (C)麦克斯韦从理论上指出电磁波传播速度跟光速相同,他提出光是一种电磁波 (D)麦克斯韦的电磁说与爱因斯坦的光子说说明光具有波粒二象性 5光源发出的光照射到不透明物体上就会形成影.下列对于光源面积与影大小的判断中正确的是( ). (A)光源的面积为零.半影区不为零(B)光源面积越大.半影区越大 (C)光源面积越大,本影区越大(D)影的大小与光源的面积无关 6.如图1所示,一个折射率为2的三棱镜,顶角是45°.有一束光以图示 方向射到三棱镜上,入射角为i(0 中学物理与大学物理的衔接——力学部分 引言 中学力学到大学力学的过渡是一个重要的过程，它不仅直接影响到大学物理中力学部分的学习，也会对后续物理其它分支学科的学习产生间接的影响。大学力学中的部分基础知识是在中学力学知识的基础上往深处和广处发展的，若将大学力学学习的规律和公式做特殊化处理和恒定条件下或理想状态下等，就可以得出与中学力学中的基本规律或计算公式一样的表达形式。首先，从数学能力来看，在中学阶段，由于学生仅学习了初等数学的部分内容，缺少矢量运算、微积分乃至场论的学习，所以讨论的问题只能是一些特殊的简单情况。再加上中学对函数的认识还相对较弱，所以在讨论物理问题时往往仅对某一物理量的值进行计算而缺少从函数的角度分析物理量的变化。其次，考虑到学生的认知水平，中学阶段的学习过程往往更偏重于具体的案例分析，而对模型的抽象与分析相对较弱。对知识的迁移与应用的要求不高。在教学实践中，中学阶段对力学内容的讨论也多从实验入手，而对理论推导和分析的要求相对较低。再次，受限于中学课时和考试等因素，中学阶段的力学讨论的内容相较大学力学，有明显的压缩和简化。 所以，为了能更好地对中学力学和大学力学进行衔接过渡，学生因从多方面着手，逐步转变思维习惯，提升数学能力，培养理论分析和逻辑演绎的能力。 一、对数学工具的提升 （1）矢量运算 在大学力学的教学中，较为普遍地使用矢量去描述物理概念、表达物理原理、求解物理问题。而在中学阶段，考虑到学生的认知水平，在运动学和动力学上很多问题都在维度上进行了简化。比如运动学里研究更多的是一维直线上的运动，对速度、加速度等的运算都限于一维直线上的表达。但若将之矢量化，就能很顺利地过渡到大学力学中的一般运动规律表达。比如从一维上的2012s v t at =+推广到2012 s v t at =+v v v 就可以解决一般的匀加速运动（初速度与加速度不在同一方向上）而不仅限于直线运动。 物理概念 一维的情况 矢量表示 瞬时速度 0lim t s v t ?→?=? 0lim t s v t ?→?=?v v 加速度 0lim t v a t ?→?=? 0lim t v a t ?→?=?v v 位移 2012s v t at =+ 2012 s v t at =+v v v 牛顿第二定律 F ma = F ma =v v 动量守恒 0mv ∑= 0mv ∑=v 动量定理 mv F t =??∑∑ m v F t ?=??∑∑v v …… …… …… 在中学阶段，对矢量的加减运算虽然进行了介绍，但更多的是从形象化的图像入手，比 α 一、选择题：（每题3分） 1、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若 A 、 B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ． (C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］ 2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等． (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］ 3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分 别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1 的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一 介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［ ］ 4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径 传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为?φ，则 (A) l ＝3 λ / 2，?φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3n π． (C) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，?φ＝3n π． ［ ］ 5、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ． (C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π． ［ ］ 6、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1 ＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． ［ ］ 7、如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2. (C) 2n 2 e －λ ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ n 3 n 3 2014届本科毕业论文（设计） 题目：浅谈大学物理与中学物理中“力学” 知识的教学链接 学院：物理与电子工程学院 专业班级：物理学10-1班 学生姓名：姬宏星 指导教师：路俊哲 答辩日期：2014年5月10日 新疆师范大学教务处 目录 1 引言 (1) 2 大学“力学”与中学“力学”在教学上的对比 (1) 2.1 应用数学手段的不同 (1) 2.2 知识深度和难度的不同 (2) 2.3 教师教学和学生学习方式的差异 (2) 3 大学“力学”与中学“力学”在知识上的对比 (3) 4 大学“力学”与中学“力学”教学链接的要点 (6) 4.1 物理老师要提高对高等数学的重视 (6) 4.2 老师教学方式的创新 (7) 5 结束语 (8) 参考文献： (9) 致谢 (10) 浅谈大学物理与中学物理中“力学”知识的教学链接 摘要：物理学作为自然科学的一门基础学科，在学生素质发展过程中起着重要的作用。大学物理是中学物理基础上的高一级循环。在中学中力学部分的概念、定理、公式等在大学物理的力学部分还要学习，但在定律叙述、公式表达的推证、物理内涵表述中更严密，逻辑性更强，知识也更深更广。本论文通过对大学物理（力学部分）与中学物理（力学部分）教学过程中遇到的过渡难点、教学内容的差异、老师的教学三个方面具体探讨了中学力学与大学力学的教学链接的问题。 关键词：中学力学；大学力学；过渡；教学链接 The Link Between University Physics (mechanics) And High School Physics (mechanics) Abstract:Physics as a basic natural science disciplines, has an important role in students' quality development process.University Physics is based on secondary school higher circulation.In high school physics,the mechanics part of physics has already taught, but college physics still teach about. But University Physics is an important theoretical basis on non-physical science and engineering physics at the University of professional class, which has an important impact on the quality of science and engineering students to improve the basic quality. In this thesis, through the difficulties of the transition between university physics (mechanics) and high school physics (mechanics) we encountered in the teaching process, differences of teaching content and teaching, the teacher discusses the specific mechanics of teaching high school and university links mechanics problems . key words:high school physics；university physics；transition；teaching link中学物理与大学物理的衔接之力学
(完整版)大学物理波动光学的题目库及答案
浅谈大学物理与中学物理中”力学“知识的教学衔接