推薦光學(xué)總復(fù)習(xí)

1、1期末總復(fù)習(xí)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)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dr22. 161. 0sin11艾里斑3復(fù)習(xí)重點(diǎn)章節(jié)復(fù)習(xí)重點(diǎn)章節(jié)幾何光學(xué)概念費(fèi)馬原理1sfsf球面反射球面折射透鏡成像遵守符號(hào)法則rss21111)(srnnnsrnnn221112rnnrnnsnsn薄透鏡成像作圖矩陣光學(xué)11translation matrix 1010det111tandtd nd n11det10re

2、fract1ion matr x0i1ppand 4注意概念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dnneooe)(25復(fù)習(xí)題復(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）

3、這兩組條紋有可能重合嗎？能mm31064. 6mm44100 . 6,104 . 56 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。nm480nmnm400,600rad51088. 37 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

4、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=1.49.mm3106mm3105 . 1條158 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

5、.m2 . 19 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cmf8 .441011選擇題(每題5分）：(c)(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;

6、（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)(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)(a)(3).兩偏振片堆疊在一起，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

7、增加，再減小至零。111212問(wèn)答題：?jiǎn)柎痤}：(4)(4)、一個(gè)平面電磁波可以表示為、一個(gè)平面電磁波可以表示為 問(wèn)問(wèn): :a a 該電磁波的頻率、波長(zhǎng)、振幅和原點(diǎn)的初相位為多少？該電磁波的頻率、波長(zhǎng)、振幅和原點(diǎn)的初相位為多少？ b b 波的傳播方向、電場(chǎng)強(qiáng)度矢量各為哪個(gè)方向？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 5) )、試指出波函數(shù)、試指出波函數(shù) 所描述光波的偏振態(tài)。所描述光波的偏振態(tài)。答：該光波為右旋圓（或橢圓）偏振光。12(6)、自然光和圓偏

8、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 rotated. 1

9、314(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。 b（6分）若在一條縫的

10、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21(1+)nurn 12(1+)nvrn 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