在学习物理学的过程中,课后练习是巩固课堂知识的重要环节。《物理学教程(第二版)》作为一本经典的物理教材,其课后习题涵盖了丰富的知识点和多种解题方法。本篇将针对该书第十二章的内容进行详细解析,帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
首先,在第十二章中,我们主要探讨了波动现象的基础理论及其应用。这一章节的重点在于理解波的基本性质,如频率、波长和振幅的关系,并学会如何计算这些参数。通过具体的例子,我们可以看到波在不同介质中的传播特性以及干涉与衍射现象的发生条件。
接下来,让我们具体来看几个典型的题目:
例题1:已知一列平面简谐波沿x轴正方向传播,其波函数为y=Acos(ωt-kx),其中A=0.05m, ω=314rad/s, k=6.28m^-1。求该波的周期T、波长λ及波速v。
解答:根据公式T=2π/ω可得周期T=0.02s;由k=2π/λ得出波长λ=1m;而波速v=ω/k,则v=50m/s。
例题2:两相干光源发出的光相遇时产生干涉条纹,若观察到相邻明条纹间距为Δx=1mm,且光源间距离d=0.5m,屏幕到光源距离L=2m,请计算两光源之间的距离。
解答:利用公式Δx=Lλ/d可得λ=Δxd/L=2.5×10^-6m。再代入Δx=λd/L即可求得d≈0.002m。
此外,在这一章还涉及到了一些关于声波的应用问题。例如,当一个人站在山谷两端喊话时,他能听到回声的原因是什么?这是因为声音遇到障碍物会发生反射,从而形成回声效应。类似地,在医学领域内使用的超声波技术也是基于此原理发展起来的。
总之,《物理学教程(第二版)》第十二章为我们提供了关于波动现象全面而系统的介绍。通过对以上几道典型习题的学习,相信各位读者已经能够较为熟练地运用所学知识解决实际问题了。希望大家能够在今后的学习过程中继续保持对科学探索的热情,不断深化自己的理解!