资源描述
1-4 侧向平移的位移 几何关系得 = = , sin(,) 折射定律： sin = sin, 小角近似： , cos , 1 sin(,) , （ 1 1） = 1 1-7 找到证明的关键点： 为 第一次 的 折射角 2为第 二 次的折射角 1 = , 1-10 （注意其中不同环境） 1-11 解释原因 ： （应用之前的结论，要把结论写出来） （ 1）光线经平行分界面的多层介质时，出射方向只与两边的折射率有关。 所以光线 1和 2射到空气中仍保持平行。 （ 2）如果光线 1进入空气的折射角等于 90 ，则光线 2进入空气的折射角 也等于 90 。故光线 1与 2的入射角再大，两光线都因发生全反射而不能 进入空气。 1-19 若 电子以大于介质中光速的速度在介质中作匀速直线运动，将会发生类似马赫 锥的电磁辐射，称为“切连科夫辐射”。 “冲击波”现象。作匀速直线运动的 带电 粒子 ，当其速度大于介质中的 光 速 时，它所辐射的电磁波将集中在粒 子后方一个圆锥形区域中。粒子正好 位于圆锥的顶点。如图所示，箭头所 指即为辐射传播的方向 ,它与粒子 运动 方向 之间的 夹角 c.称为切连科夫角 。 2-3根据 反射定律 推导球面反射镜的物像距公式和焦距公式 2-6 要把球面反射镜前 10cm处的灯丝成像于 3m处的墙上，镜形应是凹的还是 凸的，半径有多大，像放大多少倍？ 根据球面反射镜物像距公式和横向放大率公式 得 r=-19.4cm， V=-30 r0，凹面镜 放大 30倍的倒立实像 凸面镜成虚像 2-7 根据 正负号法则 标示出物距，像距，曲率半径，光线倾角的绝对值 符号规定原则：如 果物或者像符合光 直线传播方向，则 物距或像距定义为 正；否则为负。 2-10 提示 ：把平面看成 的球面，并利用 球面折射公式 计算 Q发出的傍轴光束经上表面反射成像于 1，物距 s，像距 -s=s Q发出的傍轴光束经上 表面折射成第一个中间像 1（虚像），物距 s，像距 -1 + = = 0 得 1=-ns 1作为实物发出傍轴光束经下表面反射成第二个中间像 2，物距 为 2，像距为 -2=ns+h 2作为实物发出的傍轴光束透过上表面折射成最后的像 2，物距 3，像距 - 3， 得 3 = 3/ =-(s+2h/n) 1与 2之间的距离为 3 （ ） = 2h/n 2-24 物距 s=-15cm 像 距 s=20cm = s+s= -60cm 注意分清物与像以及符号问题 2-25 作图法验证 计算结果（成像于 2右侧 10cm处，放大 两倍 的 倒立 实像） 二次成像 问题 补充 2-26 补充 给定主面和焦点求物像关系 2-27， 2-28 2-44伽利略型望远镜的光路 3-1. Dx d 3-5 (1) 3() 1 .1 3 1 02BCxmB B为光源到双镜距离， C为镜到屏幕距离 F: 1.458cm D: 1.768cm C: 1.969cm （ 2） 22 2 .4 4 1 0L C c m 屏幕上相干区域 最大 为： 条纹数： 22Ln x （ 3） () 2 2 2 B C Cx BB 条纹间距随 B的增大而减小，近似情况下，由于 CB， 故认为分子不变，分母 加倍则 条纹数加倍。 n = 2 2( +) （ 4） B、 C不变，条纹间距 不变 ,在屏幕上零级 位移为 幕上条纹总体发生一个 平移， S顺时针移动，相应的 S1和 S2逆时针移动， 干涉区域与像的移动方向相同 设光源移动角度 ， s=B ，相应的条纹移动 s=C 当 s=x时，无法看到干涉条纹，则 （ 5） 0 .0 5Bs x m mC 课本 中 = = 3 0 0 5 2 3 0 7 0 .5 1 .8 0 9 2 D c m a m m Dx m m a 3-7 (1) (2) 同 3-5中先计算屏幕上的相干区域： 1 3 0 0 5 2La 2 300 25La L=L1-L2=54.8mm 条纹数目： n=L/ x=30 3-8 （ 1）相干光束交叠区为图中红色区域 屏幕所在平面为 OXY平面 S经 L1后的球面波振幅为 1 = 1 10 + , 10为波在 S1 的 初相位 取 = 2 +2 +12 作傍轴近似， 2 = 2 +2 12 则 = 2 +2 +12 1+2+22 1 则 1 = 1 10 +(1+2+22 1 ) 同理 2 = 2 20 (2 + 2+22 2 ) 20为波在 S2 的初相位 两列波在 XOY面上相位差 = 1 2 = 2 +2 21 + 2 +2 22 + 1 +2 (20 10) =2 1 1 + 1 2 2 +2 +0 因 0为两列波与 O点相位差，轴向光程相等，则 0=0 令 = 1 1 + 1 2 2 +2 =const 又相干光束位于轴下方 则幕上干涉条纹为半椭圆 若 1=2，则幕上干涉条纹为一系列同心半圆。 62cm 58.125cm 则 S1 与 S2中点距离透镜 L2 58.0625cm ( 1)1.77105 补充： 1 2 3-9 (1) 注入气体导致 S1P光程增大，为保证光程差不变， P点应上移，即干涉条纹上移 (2)对于 O点，初始光程差为零 注入气体后，光程差为 2 0 ( ) 1 .0 0 0 8 6 5 3 L n n l n 气 气 3-13 条纹数为 8 利用正弦关系： s i n 4 2 . 3 5 784DD Dmx 也可利用 公式 2 = 3-15 22 10 22 10 , ( 1 0 ) 10 3 8 .1 kk kk r k R r k R R r r R c m 3-17 3-18 等倾干涉 半波损 L=2nhcos(i)=/2 sin(35o)=nsin(i) 则有 h=104nm 3-19 96.2nm 3 2 3 +2 1.25rad和 0.71rad 3-20 (1) (2)课本 125页介绍相关增透膜的知识，指出低膜折射率满足 时，可以实现完全消反射。 可得 n=1.84 2nh=/4 则 h=126.4nm 3-23 设移动前中心为第 k级亮纹，初始距离为 h，移动后距离为 h 2 2 ( 10) 2 c os ( 12) 2 c os ( 15 ) hk hk hk hk 可求得移动距离 h-h=2.946um k17 移动后 ，中心为第 7级亮纹，则 第五 个亮环干涉级为 2 3-24 同上题， 2 3 .4 3 7 5 hN m 3-25 1 1 2 2 1 2 1 2 1 12 ( 1 / 2 ) = 5 8 9 .3 =2 = 5 8 9 = 5 8 9 .6 L N N N N ， 其 中 ， 可 得 ， n 22 t vsn 移 动 距 离 s=vt 条 纹 变 动 次 数 3-28 （ 1） (2) 将波长和频率代入（ 1）得 速度 v=15um/s (3) 2 12 12 2v= 11= 2 v ( ) 5 .2 1 0 Hz 时 间 频 率 拍 频 课本 135页
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