光學(xué)總復(fù)習(xí)PPT演示課件

1、1,期末總復(fù)習(xí),主講：郭紅 6月25日,2,重點(diǎn)復(fù)習(xí)章節(jié),干涉,概念：相干條件；周期；光程,分波面干涉：楊氏雙縫干涉,分振幅干涉,等傾干涉,等厚干涉,邁克耳孫干涉儀,牛頓環(huán),衍射,惠更斯-菲涅爾原理,概念,菲涅爾衍射,夫瑯和費(fèi)衍射,半波帶法,圓孔衍射,圓屏衍射,單縫衍射,多縫衍射,光柵方程,圓孔衍射,艾里斑,3,復(fù)習(xí)重點(diǎn)章節(jié),幾何光學(xué),概念,費(fèi)馬原理,球面反射,球面折射,透鏡成像,遵守符號(hào)法則,薄透鏡成像作圖,矩陣光學(xué),4,注意概念,光的偏振,偏振光的分類,雙折射,偏振態(tài)的檢驗(yàn),偏振光的干涉,自然光,偏振光,部分偏振光,線偏振光,橢圓偏振光,圓偏振光,正晶與負(fù)晶,o光和e光,波片,布儒斯特定律

2、,5,復(fù)習(xí)題,1用很薄的云母片（n=1.58）覆蓋在雙縫試驗(yàn)中的一條縫上，這是屏幕上的零級(jí)條紋移到原來(lái)的第七級(jí)明條紋的位置上，如果入射光波長(zhǎng)為550nm，試問(wèn)此云母片的厚度為多少？ 2在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫相距1mm，屏離縫的距離為1m，若所用的光源含有波長(zhǎng)600nm和540nm兩種光波。試問(wèn)： （1）兩光波分別形成的條紋間距； （2）兩組條紋之間的距離與級(jí)數(shù)之間的關(guān)系； （3）這兩組條紋有可能重合嗎？能,6,3白光垂直照射在空氣中厚度為0.40m的玻璃片上，玻璃的折射率為1.50.試問(wèn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)（400700nm），哪些波長(zhǎng)的在反射中增強(qiáng)？哪些波長(zhǎng)的在透射中增強(qiáng)？ 4利用劈尖的等厚干涉條

3、紋可以測(cè)量很小的角度。今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波長(zhǎng)為589.3nm的鈉光，相鄰條紋間距為5.0mm，玻璃的折射率1.52，求此劈尖的夾角,7,5波長(zhǎng)600nm的單色光垂直入射在一光柵上，第二級(jí)條紋出現(xiàn)在sin=0.20處，第四級(jí)缺級(jí)，試問(wèn)： （1）光柵上相鄰兩縫的間距（a+b）有多大？ （2）光柵上狹縫可能的最小寬度a有多大？ （3）按上述選定的a、b值，試問(wèn)在光屏上可能觀察到的全部條紋級(jí)數(shù)是多少？ 6用方解石切割成一個(gè)60的正三角棱鏡，光軸垂直于棱鏡的正三角形截面。設(shè)非偏振光的入射角為i，而e光在棱鏡的折射線與鏡底邊平行，求入射角i，并在圖中畫出o光的光路。已知no=1.66，ne

4、=1.49,8,7一厚度為10m的方解石晶片，其光軸平行于表面，放置在兩正交偏振片之間，晶片的光軸與第一偏振片的偏振方向夾角為45，若要使波長(zhǎng)600nm的光通過(guò)上述系統(tǒng)后呈現(xiàn)極大，晶片的厚度至少需磨去多少？已知no=1.66，ne=1.49,9,8兩片極薄的表玻璃，曲率半徑分別為20cm和25cm。將兩片的邊緣粘起來(lái)，形成內(nèi)含空氣的雙凸透鏡，把它置于水中，求其焦距為多少？ 9 孔徑相同的微波望遠(yuǎn)鏡和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡比較，前者的分辨本領(lǐng)小的原因是什么？ 10用白光平行光正入射到透射式光柵，在300的衍射角方向上觀測(cè)到600nm的第2級(jí)主極大。若在該處剛好能分辨波長(zhǎng)差為的兩條譜線，但在300衍射方向卻觀

5、測(cè)不到400nm的主極大譜線。求（1）光柵常數(shù)；（2）光柵的總寬度；（3）狹縫的可能的最小寬度,10,11選擇題(每題5分）： (C)(1).右旋圓偏振光垂直通過(guò)1/2波片后，其出射光的偏振態(tài)為 （A）線偏振光;（B）右旋橢圓偏振光;（C）左旋圓偏振光;（D）右旋圓偏振光;（E）左旋橢圓偏振光. (B)(2).全息照片被激光照射后，以實(shí)現(xiàn)全息再現(xiàn)。若照射面積僅占全息照片的一半時(shí)，下列敘述的哪一個(gè)結(jié)果是正確的？ （A）僅觀察到再現(xiàn)像的一半;（B）觀察到整個(gè)再現(xiàn)像，只是分辨本領(lǐng)降低一些; （C）觀察到整個(gè)再現(xiàn)像，但像將小一點(diǎn);（D）像的顏色將改變;（E）成倒像. (A)(3).兩偏振片堆疊在一起，

6、一束自然光垂直入射其上時(shí)沒(méi)有光線通過(guò)。當(dāng)其中一偏振片慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)90時(shí)透射光強(qiáng)度發(fā)生的變化為： （A）光強(qiáng)單調(diào)增加；（B）光強(qiáng)先增加，后又減小至零；（C）光強(qiáng)先增加，后又減小，再增加；（D）光強(qiáng)先增加，然后減小，再增加，再減小至零,11,12問(wèn)答題： (4)、一個(gè)平面電磁波可以表示為 問(wèn):a 該電磁波的頻率、波長(zhǎng)、振幅和原點(diǎn)的初相位為多少？ b 波的傳播方向、電場(chǎng)強(qiáng)度矢量各為哪個(gè)方向,答：a 該電磁波的頻率f為1014赫茲，波長(zhǎng)為c/f，振幅為2，原點(diǎn)的初位相為/2. b 波的傳播方向?yàn)閤軸正向，電場(chǎng)強(qiáng)度矢量為y軸方向,5)、試指出波函數(shù) 所描述光波的偏振態(tài),答：該光波為右旋圓（或橢圓）偏振光,1

7、2,6)、自然光和圓偏振光都可以看成兩個(gè)等幅垂直線偏振光的合成， 它們的主要區(qū)別是什么？ 答：自然光的兩個(gè)垂直分量之間無(wú)固定的相位關(guān)系，而圓偏振光的兩個(gè)垂直分量之間有固定的相位關(guān)系,7)、A quarter-wave plate is rotated between two crossed polaroids. If an unpolarized beam is incident on the first Polaroid, discuss the variation of intensity of the emergent beam as the quarter-wave plate is

8、rotated,13,14,8)、單色平行自然光垂直入射在楊氏雙縫上，屏幕上出現(xiàn)一組干涉條紋。已知屏上A、C兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)零級(jí)亮紋和零級(jí)暗紋，B是AC的中點(diǎn)，如下圖所示，試問(wèn)：a 若在雙縫后放一理想偏振片P，屏上干涉條紋的位置、寬度會(huì)有何變化？A、C兩點(diǎn)的光強(qiáng)會(huì)有何變化？b 在一條縫的偏振片后放置一半波片，如果半波片的光軸與偏振片的透光方向成450角，屏上有無(wú)干涉條紋？A、B、C各點(diǎn)光的偏振狀態(tài)如何,15,解：a(6分）若在雙縫后放一理想偏振片不會(huì)影響S1和S2間原有的光程差，所以原有的干涉條紋位置和寬度都不變。 由于自然光經(jīng)過(guò)偏振片后光強(qiáng)減半，所以A點(diǎn)光強(qiáng)減半，而C點(diǎn)是暗紋，光強(qiáng)仍為0不變。

9、b（6分）若在一條縫的偏振片后放一光軸與偏振片透光方向成450的半波片，則透過(guò)半波片的線偏振光的振動(dòng)面偏轉(zhuǎn)了 ，與未經(jīng)半波片的線偏振光的振動(dòng)面垂直，使兩束光的疊加不滿足振動(dòng)方向接近一致的相干條件，故屏上不再有干涉條紋。 （6分）在A點(diǎn)兩束光的位相差為零，而在C點(diǎn)兩束光的位相差為1800，因此A、C兩點(diǎn)均為為線偏振光。在B點(diǎn)兩束光的位相差為900，故B點(diǎn)為圓偏振光,16,9)、在兩個(gè)正交尼科耳棱鏡N1和N2之間垂直插入一塊波片，發(fā)現(xiàn)N2后面有光射出。但當(dāng)N2繞入射光順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)200后，N2的視場(chǎng)全暗。此時(shí)，把波片也繞入射光順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)200，N2的視場(chǎng)又亮了。問(wèn)：a 這是什么性質(zhì)的波片？b N2要轉(zhuǎn)過(guò)多大角度才能夠使N2的視場(chǎng)又變?yōu)槿怠?(10)對(duì)于一個(gè)半徑為r的球面，用矩陣方法證明：如果物距 則所成像為虛像，且像距,17,10)一束光入射到兩種透明介質(zhì)的分界面上時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有透射光而無(wú)反射光，試說(shuō)明這束光是怎樣入射的？其偏振態(tài)如何？ （6分）答：一束光入射到兩