课程名称︰普通物理学甲下 课程性质︰系内必修 课程教师︰吴俊辉 开课学院：电资学院 开课系所︰资讯系 考试日期（年月日）︰2009/16/19 10:20~12:10 考试时限（分钟）：110分钟 是否需发放奖励金：是 试题 : 考试规则： 考试时间10:20am - 12:10pm，中途离开座位时须至助教处签离，回座位时须 签到。不可看书、不可交谈、不可作弊、不可用计算机，手机一律关机。计 算皆须有完整过程，答案标示清楚。 1. 问答题 (请说清楚，讲明白)： (a) 当使用光纤来传递数位讯号时，讯号的零与壹会在发射端以脉冲方式发出。为何讯号 的频率会有一个上限 (即脉冲间的时间间隔会有下限)？ (b) 在雷射原理中，什麽叫population inversion？为何要有该条件才能产生雷射？ 2. 有一摄影师想拍橱窗玻璃後方与相机同高度的物体，他及该物到玻璃面垂直距离同为d ，分别在玻璃的两侧。玻璃折射率为n1，空气折射率为n2。为了去除玻璃上的反光镜像 ，他加装偏振滤镜後，在平行於玻璃面的方向上左右移动相机 (即保持到玻璃面的垂直 距离为d，且高度不变)。请问偏振滤镜的偏振方向应为何才能去除玻璃上的反射光？ 当他朝着被拍物体方向看到玻璃上的反射光完全消失时，此时他与被拍物体间的距离 为何？ 3. 问答题 (请说清楚，讲明白)： (a) 当你被囚禁在一个未知的封闭实验室中时，要如何利用实验器材来判断该实验室 (或 说该实验室中的静止观察者) 是否为inertial observer？ (b) 宇宙中的物体具有「绝对速度」吗？还是只具有和其他物体间的「相对速度」？ 为什麽？ (c) 请说明为何在狭义相对论中，物体速率越快时质量会越大。 4. 两艘长形太空船A及B，A的静止长度为L，B的静止长度比A大许多，A相对於B以速率v平 行前进，两船前进时贴靠得很近，距离可忽略。在A的时间 ta = 0 时，A的船尾和B的 船尾重合 (如下图)，此时A的船首及船尾同时 (在 ta = 0 时) 向B发射出雷射，且分 别在B上留下两个烧痕。 (a) 请问B上两烧痕间的距离S，就B来看是多长？ (b) 该长度大於或小於A的长度L？用 Lorentz Transform 计算A及B的时间问题 (即求tb) ，然後解释该现象。 (重要提示：本大题先不要用直观来回答，要先用 Lorentz Transform 来计算，算出来的 结果一定是对的，虽然有点怪怪的，这个怪怪的结果就是(b)小题要你解释的东西) v A ██████████ → B ██████████████████████ --

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