物理光学习题.doc

1、 计算由下式表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。 2、 一个线偏振光表示式在玻璃中传播，表示式为求该光的频率、波长，玻璃的折射率。3、 已知冕牌玻璃对0.3988m波长的光的折射率为， m-1，求光在该玻璃中的相速度和群速度。4、在杨氏实验装置中，光源波长为0.64m，两缝间距为0.4mm，光屏离缝的距离为50cm。 （1）试求光屏上第一亮条纹与中央亮条纹之间的距离； （2）若P点离中央亮条纹为0.1mm，则两束光在P点的相位差是多少？ （3）求P点的光强度和中央点的光强度之比。5、双缝间距为1mm，离观察屏1m，用钠光灯作光源，它发出两种波长的单色光nm和nm，问这两种单色光的第10级亮条纹之间的间距是多少。6、如图1所示的尖劈形薄膜，右端厚度为0.005cm，折射率，波长为0.707m的光以角入射到上表面，求在这个面上产生的条纹数，若以两块玻璃片形成的空气劈尖代替，产生多少条条纹？7、 由于衍射效应的限制，人眼能分辨某汽车两前灯时，人离汽车的最远距离为多少？（假定两车灯相距1.22m）8、一准直的单色光束（nm）垂直入射在直径为1.2cm、焦距为50cm的会聚透镜上，试计算在该透镜焦平面上的衍射图样中心亮斑的角宽度和线宽度。9、照相物镜的相对孔径为1:3.5，用nm的汞绿光照明。问用分辨本领为的底片来记录物镜的像是否合适。10、用波长为624nm的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽mm，不透明部分的宽度mm，缝数。试求：（1）中央峰的角宽度；（2）中央峰内干涉主极大的数目；（3）谱线的半角宽度。 rad（2）11、在一透射光栅上必须刻多少线，才能使它刚好分辨第一级光谱中的钠双线（589.592nm和588.995nm）？12、一闪耀光栅刻线数为100条/mm，用nm的单色平行光垂直入射到光栅平面，若第二级光谱闪耀，闪耀角应为多大？答： 13、在各向异性介质中，沿同一波法线方向传播的光波有几种偏振态？它们的、矢量之间的关系。两种偏振态14、 在各向同性介质中，沿同一光线方向传播的光波有几种偏振态？它们的、矢量间有什么关系？ D 两种偏振态15、 若将一线偏振光入射到以光束为轴、以角速度转动的半波片上，出射光的偏振态如何？其光矢量如何变化？16、 答：出射光仍然为线偏振光，光矢量方向以光束为轴、以角速度2转动16、 一波长为0.55m的绿光入射到间距为0.2mm的双缝上，求离双缝2m远的观察屏上干涉条纹的间距。若双缝距离增加到2mm，条纹间距又是多少？17、波长为0.40-0.76m的可见光正入射在一块厚度为m、折射率为1.5的薄玻璃片上，可见光范围内四个波长光的反射光最强分别为0.4235 m、0.4800 m、0.5538 m和0.6545 m。18、在两个正交偏振器之间插入一块1/2波片，强度为的单色光通过这一系统，如果将波片绕光的传播方向旋转一周。则光强出现极大值相应波片的方位为 =/4 、=3/4 、=5/4 、=7/4；光强出现极小值波片的方位为=0 、=/2 、= 、=3/2。19、一束钠黄光以角方向入射到方解石晶体上，设光轴与晶体表面平行，并垂直于入射面。问在晶体中o光和e光夹角为多少（对于钠黄光，方解石的主折射率，）20、一块厚度为0.04mm的方解石晶片，其光轴平行于表面，将它插入正交偏振片之间，且使主截面与第一个偏振片的透射方向成（，）角。试问那些光不能透过该装置。64.476021、一CdTe电光晶体，外加电场垂直于（110）面，尺寸为，对于波长，它的折射率，电光系数。为保证相位延迟，外加电场为多大？ 当相位延迟为0.056 rad 时，0.056=5.6310-4U外加电场的大小为 U=100V22、为什么KDP晶体沿方向加电场的横向运用，通光方向不能是方向或方向？23、已知F-P标准具反射系数，求：（1）条纹半宽度；（2）条纹精细度。解：（1）（2）24、 简述一般光波的偏振态种类。1、 线偏振光：指平面光波在垂直于传播方向的某一平面内，其光矢量只改变大小，不改变方向，末端的轨迹是一条直线内2、 圆偏振光：在垂直于传播方向的某一平面，光矢量以角速度旋转，其大小不变，末端轨迹描绘出一个圆3、 椭圆偏振光：在垂直于传播方向的某一平面，光矢量的大小和方向都在改变，其末端轨迹是一个椭圆25、 简述两束光波的相干条件。相干条件：两束光波能够产生干涉，即能够观察到稳定条纹分布的必要条件1、 两束光波的频率应当相同2、 两束光波再相遇处的振动方向应当相同3、 两束光波在相遇处应当有固定不变的相位差26、简述等倾干涉条纹的特点。1）等倾干涉条纹是一组同心圆环，其中心对应1=2=0的干涉光线2）凡入射角相同的光，形成同一干涉条纹3）第N个等倾亮圆环的半径为rN=f tan1Nf 1N4）等倾圆环的相邻条纹的间距为 5）等倾圆环的条纹级数愈接近等倾圆环中心，干涉条纹级数愈高；偏离圆环中心愈远，干涉条纹级数愈小。圆环中心的干涉条纹级数为m0=m1+，从中心往外数，第N个亮环的级数为m1-(N-1)27、 简述劈尖等厚干涉条纹的特点。1、 棱线总处于暗条纹的位置2、 劈角小，条纹间距大3、 波长短的光所形成的条纹间距小28、 简述夫朗和费单缝衍射特点。1、 相邻暗条纹的角宽度为 2、中央亮条纹的角宽度为 3、白光照射时，衍射条纹呈现彩色，中央是白色，向外依次是由紫到红变化29、简述菲涅耳透镜与普通透镜的异同。菲涅耳透镜与普通透镜都具有聚焦光束的成像的作用，但它们之间有本质的区别1、 普通透镜是利用光的折射原理实现聚光的，而菲涅耳透镜则是利用光的衍射原理实现聚光的，即从物点发出的光波经菲涅耳透镜衍射后在像点上产生相干叠加2、 普通透镜中只有一个焦点，而菲涅耳透镜有多个焦点，即用一束平行光照射时，除了p0点为亮点外，在r0=f/3，f/5.处还有一系列光强较小的亮点，在r0=-f，-f/3，-f/5.处还有一些虚焦点3、 菲涅耳透镜的焦距与波长成反比，使得它的色差比普通透镜大很多4、 菲涅耳透镜具有面积大，轻便和可折叠等优点30、简述晶体中单色平面光速的速度。1、Vp相速度：相速度是单色平面光波等相位面的传播速度，其表达式为2、Vr 光线速度：光线速度是单色平面光波能量的传播速度，其方向为能流密度的方向S,大小等于单位时间内通过垂直于能流方向上的一个单位面积的能量除以能量密度31、简述偏振棱镜的主要特性参量。通广面积、孔径角、消光比、抗损伤能力