光學(xué)教程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書

光學(xué)教程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書篇一：《光學(xué)教程》考試練習(xí)題及答案《光學(xué)教程》考試練習(xí)題１．將揚(yáng)氏雙縫干預(yù)試驗(yàn)裝置放入折射率為n的介質(zhì)中，其條紋間隔是空氣中的a1n倍bn倍c1n倍dn倍2．在菲涅耳圓屏衍射的幾何陰影中心處ａ永久是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度只與入射光強(qiáng)有關(guān)ｂ永久是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度隨著圓屏的大小而變ｃ有時(shí)是亮點(diǎn)，有時(shí)是暗點(diǎn)。３．光具組的入射光瞳、有效光闌，出射光瞳之間的關(guān)系一般為ａ入射光瞳和有效光闌對(duì)整個(gè)光具組共軛。ｂ出射光瞳和有效光闌對(duì)整個(gè)光具組共軛。ｃ入射光瞳和出射光瞳對(duì)整個(gè)光具組共軛。4．通過一塊二外表平行的玻璃板去看一個(gè)點(diǎn)光源，則這個(gè)點(diǎn)光源顯得離觀看者a遠(yuǎn)了b近了c原來位置。5．使一條不平行主軸的光線，無偏折〔即傳播方向不變〕的通過厚透鏡，滿足的條件是入射光線必需通過ab物方焦點(diǎn)c物方節(jié)點(diǎn)d象方焦點(diǎn)6.一薄透鏡由折射率為1.5的玻璃制成，將此薄透鏡4/3原來在空氣中焦距數(shù)值的:a2b3倍c4倍d1.5/1.333倍7.光線由折射率為n1的媒質(zhì)入射到折射率為n2ipa．sinip=n1/n2b、sinip=n2/n1c、tgip=n1/n2d、tgip=n2/n18．用邁克耳遜干預(yù)儀觀看單色光的干預(yù)，當(dāng)反射鏡 m1移動(dòng)0.1mm時(shí)，瞄準(zhǔn)點(diǎn)的干預(yù)條紋移過了400條，那么所用波長(zhǎng)為a5000?b4987?c2500?d9．一波長(zhǎng)為5000?的單色平行光，垂直射到0.02cm寬的狹縫上，在夫瑯禾費(fèi)衍射把戲中心兩旁其次條暗紋之間的距離為3mm，則所用透鏡的焦距為a60mmb60cmc30mmd30cm.10.光電效應(yīng)中的紅限依靠于：a、入射光的強(qiáng)度b、入射光的頻率c、金屬的逸出功d、入射光的顏色11.用劈尖干預(yù)檢測(cè)二件的外表，當(dāng)波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射時(shí)，觀看到干預(yù)條紋如圖，圖中每一條紋彎曲局部的頂點(diǎn)恰與右邊相鄰的直線局部的連續(xù)相切，由圖可見二件外表：a、有一凹陷的槽，深為4b、有一凹陷的槽，深為2c、有一凸起的埂，高為4d、有一凸起的埂，高為212.隨著輻射黑體溫度的上升，對(duì)應(yīng)于最大單色光放射本領(lǐng)的波長(zhǎng)將：a、向短波方向移動(dòng)b、向長(zhǎng)波方向移動(dòng)c、先向短波方向，后向長(zhǎng)短方向移動(dòng)d、先向長(zhǎng)波方向，后向短波方向移動(dòng)13．用單色光觀看牛頓環(huán)，測(cè)得某一亮環(huán)直徑為3mm，在它外邊第5個(gè)亮環(huán)直徑為4.6mm，用平凸透鏡的凸面曲率半徑為1.0m，則此單色光的波長(zhǎng)為a5903?b6080?c7600?d三個(gè)數(shù)據(jù)都不對(duì)14則:a、反射光束偏振面垂直于入射面，而透射光束偏振面平行于入射面并為完全線偏振光b、反射光束偏振面平行偏振于入射面，而透射光束是局部偏振光c、反射光束偏振面是垂直于入射面，而透射光束是局部偏振光d、反射光束和透射光束都是局部偏振光15．僅用檢偏器觀看一束光時(shí)，強(qiáng)度有一最大但無消光位置，在4片，使其光軸與上述強(qiáng)度為最大的位置平行，通過檢偏器觀看時(shí)有一消光位置，這束光是：a、局部偏振光b、橢園偏振光c、線偏振光d、園偏振光16．要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則應(yīng)：a、盡可能增大入射光的強(qiáng)度b、選用波長(zhǎng)較紅限波長(zhǎng)更短的光波為入射光c、選用波長(zhǎng)較紅限波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光波為入射光波d、增加光照的時(shí)間；以下說法正確的選項(xiàng)是a、利用不同折射率的凸凹透鏡相配，可以完全消退去球差和色差；b、近視眼需用凹透鏡校正；c、擴(kuò)大照相景深的方法是調(diào)大光圈；d、天文望遠(yuǎn)鏡的作用是使遙遠(yuǎn)的星體成像在近處，使得人們能看清楚；將折射率n1=1.50的有機(jī)玻璃浸沒在油中。而油的折射率為n2=1.10。則全反射臨界角ic為：a、sin-1(1.10/1.50)b、1.10/1.50c、1.50/1.10d、sin-1(1.50/1.10)一透鏡用n=1.50的玻璃制成，在空氣中時(shí)焦距是10cm，假設(shè)此透鏡泡在水中〔1.33〕，焦距將是：a、7.5cmb、10cmc、20cmd、40cm20．如下圖，波長(zhǎng)為λ的平行單色光垂直入射在折射率為n2的薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)外表反射的兩束光發(fā)生干預(yù)，假設(shè)薄膜的厚度為e，而且，n1>n2>n3，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為：[]n1(a)4πn2e/λ(b)2πn2e/λn3(c)4πn2e/λ+π(d)2πn2e/λ-π21．把雙縫干預(yù)試驗(yàn)裝置放在折射率為n水中，兩縫的距離為d縫到屏的距離為d(d?d)所用單色光在真中的波長(zhǎng)為λ，則屏上干預(yù)條紋中相鄰的明紋之間的距離是λd/(nd)(b)nλd/d(c)λd/(nd)(d)λd/(2nd)22．在邁克爾孫干預(yù)儀的一條光路中，放入一折射率為 n，厚度為d的透亮薄片，放入后，這條光路的光程轉(zhuǎn)變了(a)2(n-1)d(b)2nd(c)2(n-1)d+0.5λ(d)nd(e)(n-1)d23．當(dāng)單色平行光垂直入射時(shí)，觀看單縫的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣。i0〔主極大〕的光強(qiáng)，θ1表示中心亮條紋的半角寬度。假設(shè)只是把單縫的寬度增大為原來的3倍，其他條件不變，則(a)i0增大為原來的9倍，sinθ11/3i0增大為原來的3，sinθ1減小為原來的1/3(c)i0增大為3，sinθ13(d)i0不變，sinθ1減小為原來的1/324．在邁克爾孫干預(yù)儀的一條光路中，放入一折射率為n，厚度為d的透亮介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的轉(zhuǎn)變量為一個(gè)波長(zhǎng)λ，則薄膜的厚度是〔a〕λ/2(b)λ/(2n)(c)λ/n(d)λ/2(n-1)25．一平面衍射的光柵具有n條光縫，則中心零級(jí)干預(yù)明條紋和一側(cè)第一級(jí)干預(yù)明紋之間將消滅的暗條紋為(a)n(b)n2(c)n–1(d)n-226．一束單色右旋圓偏振光垂直穿入二分之一波片后，其出射光為〔a〕線偏振光〔b〕右旋圓偏振光〔c〕左旋圓偏振光〔d〕左旋橢圓偏振光27．平行單色光垂直照耀到薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)外表反射的兩束光發(fā)生干預(yù)，假設(shè)薄膜的厚度為e，并且，n1<n2>n3 ，λ1為入射光在折射率為n1的媒質(zhì)中的波長(zhǎng)，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為(a)2πn2e/(n1λ1)(b)4πn1e/(n2λ1)+π(c)4πn2e/(n1λ1)+π(d)4πn2e/(n1λ1)28．用白光源進(jìn)展雙縫試驗(yàn)，假設(shè)用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純藍(lán)色濾光片遮蓋另一條縫，則〔a〕紋的寬度將發(fā)生轉(zhuǎn)變?！瞓〕產(chǎn)生紅色和藍(lán)色的兩套彩色干預(yù)條紋?！瞔〕干預(yù)條紋的亮度將發(fā)生變化。〔d〕不產(chǎn)生干預(yù)條紋。29．在透光縫數(shù)為n的光柵衍射試驗(yàn)里，縫干預(yù)的中心明紋中強(qiáng)度的最大值為一個(gè)縫單獨(dú)存在時(shí)單縫衍射中心明紋強(qiáng)度最大值的(a)1(b)n〔c〕2n(d)n30〔a〕不發(fā)光的物體(b)不發(fā)出任何輻射的物體(c)黑色的物體(d)不能反射和透射任何輻射的物體一薄透鏡由折射率為1.5的玻璃制成，將此薄透鏡放在折射率4/3成原來在空氣中焦距數(shù)值的:(a)2倍(b)3倍(c)4倍(d)1.5/1.333一透鏡用用 n=1.50cm的玻璃制成，在空氣中時(shí)焦距是10cm，假設(shè)此透鏡泡在水中〔水的折射率為4/3〕，焦距將是：a、7.5cmb、10cmc、20cmd、40cm將折射率為n1=1.5的有機(jī)玻璃浸沒在油中，而油的折射率n2=1.10ic為：a、sin-1〔1.10/1.50〕b、1.10/1.50-1c、1.50/1.10d、cos〔1.10/1.50〕34．一透鏡組由兩個(gè)共軸的薄透鏡組成，一凸一凹，它們的焦距都是20cm，中心相距10cm30cm處，放一物體，這物體以透鏡組所成的像是：a、正立實(shí)像b、倒立實(shí)像c、正立虛像d、倒立虛像35．以下那些說法是正確的？一束圓偏振光垂直入通過四分之一波片后將成為線偏振光(b)一束橢圓偏振光垂直入通過二分之一波片后將成為線偏振光(c)一束圓偏振光垂直入通過二分之一波片將成為線偏振光(d)一束自然光垂直入通過四分之一波片后將成為線偏振光36．一菲涅耳波帶片包含16個(gè)半波帶，外半徑ρ16=32mm，中央的第一個(gè)半波帶的半徑ρ1等于：a、16mmb、8mmc、4mmd、2mm.依據(jù)惠更斯—菲涅耳原理，假設(shè)光在某時(shí)刻的陣面為s，則s的前方某點(diǎn)p的光強(qiáng)度打算于波陣面s上全部面積元發(fā)出的子波各自傳到p2(a)振動(dòng)振幅之和(b)光強(qiáng)之和(c)振動(dòng)振幅之和的平方(d)振動(dòng)的相干疊加波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到光柵常數(shù)為d、總縫數(shù)為n的衍射光柵上。則第k級(jí)譜線的半角寬度?θ(a)與該譜線的衍射角θ無關(guān)與光柵總縫數(shù)n成反比與光柵常數(shù)d成正比與入射光波長(zhǎng)λ成反比如圖，s1、s2是兩個(gè)相干光源，它門到p點(diǎn)的距離分別為r1和r2，路徑s1pt2，折射率為n1的介質(zhì)板，路徑s2，p垂直穿過厚度為t2折射率為n2的另一介質(zhì)板，其余局部可看作真空，這兩條路徑的光程差等于〔a〕〔r2+n2t2〕－(r1+n1t1)〔b〕[r2+(n2－1)t2－[r1+(n1－1)t1]〔c〕(r2－n2t2)－(r1－n1t1)〔d〕n2t2－n1t1sps41(a)向中心收縮，條紋間隔變小。(b)向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化。(c)向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化。(d)向外擴(kuò)張，條紋間隔變大。15在光電效應(yīng)中，當(dāng)頻率為3310hz的單色光照耀在脫出功?為4.0ev的金屬外表時(shí)，金屬中逸出的光電子的最大速度為多少m/s？a、1.723106b、1.723104c、1.983103d、1.723102一學(xué)生帶500度近視鏡，則該近視鏡的焦距為 ,該學(xué)生裸眼所能看清的最遠(yuǎn)距離為 。44．光通過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)能量的損失主要有：_。45．渥拉斯棱鏡的作用46.直徑3米的園桌中心上方2米處吊一平均發(fā)光強(qiáng)度為200坎德拉的燈泡，園桌中心的光照度等于;邊緣的光照度等于 。47．如下圖的楔形薄膜，當(dāng)上外表bb’平行地向上移動(dòng)時(shí)，等厚條紋將向移，當(dāng)增大兩外表aa’與bb’的夾角時(shí)，條紋將變。48.如下圖，波長(zhǎng)為?的平行單色光垂直照耀到??兩個(gè)劈形膜上，兩劈尖角分別為θ1和θ2，折射率分別為n1和n2，假設(shè)二者分別形成的干預(yù)條紋的明條紋間距相等，則θ1，θ2，n1n2光源的相干長(zhǎng)度與相干時(shí)間的關(guān)系。相干長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，說明光源n1?12n2的時(shí)間相干性。獲得相干光的方法有和。o閃耀光柵的閃耀角為15，光柵常數(shù)d=1?m，平行光垂直于光柵平面入射時(shí)在一級(jí)光譜處得到最大光強(qiáng)，則入射光的波長(zhǎng)為nm。51.石英晶體對(duì)波長(zhǎng)為5829.90a的光的折射率為ne=1.55379，n0=1.54225，為了制成1/2波片，一塊光軸平行于外表的石英晶片至少須切成的厚度為。隨著確定溫度的上升，黑體的最大輻射能量將向方向移動(dòng)在光電效應(yīng)中，當(dāng)頻率為331015hz的單色光照耀在脫出功?4.0evm/s.某種介質(zhì)的吸取系數(shù)α=0.32cm-1，透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的20%時(shí)，介質(zhì)的厚度為。55．波長(zhǎng)λ=5000?的單色光垂直照耀一縫寬a=0.25mm的單縫,在衍射圖樣中，中心亮紋兩旁第三暗條紋間距離為1.5mmf在邁克爾遜的干預(yù)儀中，假設(shè)當(dāng)一塊平面鏡移動(dòng)的距離為0.080mm時(shí)，有250條的干預(yù)條紋通過現(xiàn)場(chǎng)。則光源的波長(zhǎng)為。．在菲涅耳圓孔衍射試驗(yàn)裝置中，r=5mr0=10m，ρ=0.5cmλ=500nm。圓孔所含的半波帶數(shù)為。某種介質(zhì)的吸取系數(shù)α=0.32cm-120%時(shí)，介質(zhì)的厚度為汽車的兩前燈相距1.5m，眼睛瞳孔產(chǎn)生的圓孔衍射，正常視力的人在米距離處才能區(qū)分出光源是兩個(gè)燈。設(shè)眼睛瞳孔的直徑為3mmλ550nm。?在邁克爾遜的干預(yù)儀中，假設(shè)當(dāng)一塊平面鏡移動(dòng)的距離為0.060mm時(shí)，有250條的干預(yù)條紋通過現(xiàn)場(chǎng)。則光源的波長(zhǎng)為。吸取系數(shù)α=0.32cm-1，透射光強(qiáng)分別為入射光強(qiáng)的25%時(shí)，介質(zhì)的厚度為12．波長(zhǎng)為180nm4.2ev，出射的光電子的能量是。(h=6.626310-34j.s,e=1.602310-19c)全息圖記錄了物光波的要使一束線偏振光通過偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過90°，至少需要讓這束光通過 塊抱負(fù)偏振片．在此狀況下，透射光強(qiáng)最大是原來光強(qiáng)的倍在抱負(fù)光學(xué)系統(tǒng)中，垂軸放大率?，軸向放大率?，角放大率?，三者的關(guān)系是 65．產(chǎn)生激光的必要條件。二、簡(jiǎn)答題對(duì)于指定的軸上參考點(diǎn)p，說明確定光學(xué)系統(tǒng)有效光闌、入瞳和出瞳的方法。尼科耳棱鏡能夠從自然光中獲得線偏振光。其主要光學(xué)原理是什么？如何區(qū)分圓偏振光和自然？什么是“全息照相”？其主要特點(diǎn)有哪些光的吸取、散射和色散三種現(xiàn)象都是由啥引起的？實(shí)質(zhì)上是由啥引起的？什么是瑞利散射？瑞利定律如何表述？開普勒望遠(yuǎn)鏡與伽利略望遠(yuǎn)鏡有哪些異同？8．試分析白云和藍(lán)天的光學(xué)現(xiàn)象。9.簡(jiǎn)述激光器中諧振腔的作用。10.如何檢驗(yàn)線偏振光？11.“激光”的根本原理是什么？它有哪些主要特點(diǎn)？12．分析邁克爾遜干預(yù)儀兩個(gè)反射鏡相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在觀看場(chǎng)中的環(huán)形條紋如何變化。13．光柵的光譜線在什么狀況下缺級(jí)？在什么狀況下重疊？14.1905年，愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的爭(zhēng)論中做了什么假設(shè)？15．實(shí)現(xiàn)偏振光的干預(yù)至少需要哪幾個(gè)元件？它們分別起什么作用？16.你能說出幾種獲得線偏振光的方法？17.兩個(gè)像點(diǎn)剛好能區(qū)分開的瑞利判據(jù)是如何表述的？18.常用的波片有哪幾種？各有哪些主要應(yīng)用？19．惠更斯-菲涅耳原理是怎樣表述的？2021．試用楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)說明干預(yù)與衍射區(qū)分與聯(lián)系．篇二：姚啟鈞編《光學(xué)教程》學(xué)習(xí)輔導(dǎo)第一章光的干預(yù)一、根本要求1、理解光的迭加原理，把握光的相干條件。并能分析各種干預(yù)裝置如何產(chǎn)生相干光？2、把握光程差與位相差的關(guān)系。3、對(duì)楊氏雙縫、牛頓環(huán)、平行平面薄膜、劈這幾種干預(yù)裝置要求ab、極大微小條件。c、干預(yù)條紋的外形及隨試驗(yàn)條件變化的變化狀況。d、應(yīng)用——測(cè)什么物理量，測(cè)量中用到的計(jì)算公式，分析消滅的現(xiàn)象。4、了解“半波損失”，把握在薄膜干預(yù)中“半波損失”在光程差公式中表達(dá)的條件。了解邁克爾遜干預(yù)儀中主要光學(xué)元件的作用，把握其光路圖，并能通過等效空氣膜干預(yù)分析干預(yù)把戲及把戲的變化，還能對(duì)其主要應(yīng)用作正確計(jì)算。二、內(nèi)容小結(jié)一、光波1從波動(dòng)觀點(diǎn)看，光波是一種電磁波，可見光波的范圍為3900~7600〔即，頻率為3.9×1014hz~7.8×1014hz〕。引起大多數(shù)光效應(yīng)的主要是電磁波中的電矢量，因此，稱電矢量為光矢量。1、沿x〔也稱波動(dòng)方程〕為：e?p,t??acos[2?(tt?x)??0]?acos[2?(ttnx)??0]方程中各特征量的物理意義及關(guān)系如下：〔1〕波速v，波長(zhǎng)?，周期t，頻率?，關(guān)系?〔2〕位相：2?(位相差：??tt?xv?t。真空中波長(zhǎng)為?，則介質(zhì)中波長(zhǎng)?n。)??02?(nx2?nx1)?(?01??02)，當(dāng)?01??02時(shí)得位相差與光程差的關(guān)系：??2??！?〕i=a2。二、光的迭加和干預(yù)迭加原理：當(dāng)兩列或多列光波同時(shí)在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，在它們交迭區(qū)域內(nèi)每一點(diǎn)的振動(dòng)是各列波在該點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)的迭加。1、相干迭加：當(dāng)兩列波在相遇點(diǎn)有一樣的振動(dòng)方向和頻率，且a：當(dāng)??b：當(dāng)??2j?,j?0,?1,?2,??時(shí)，imax=(a1+a2)2——相長(zhǎng)2(2j?1)?,j?0,?1,?2,??時(shí)，imin=(a1+a2)——相消2c：當(dāng)a1=a2=a時(shí)，i?4acos222。d：對(duì)于多束光的相干迭加，假設(shè) a1=a2=?=a，則迭加后光強(qiáng)在(na)2與0之間。2、非相干迭加：假設(shè)兩列光波在相遇點(diǎn)， 常數(shù)，為時(shí)間的迅變函數(shù)，則不消滅穩(wěn)定的干預(yù)。a：合振動(dòng)光強(qiáng)：i=i1+i2b：對(duì)多光束光，假設(shè)a1=a2=?=in=i0，則合振動(dòng)光強(qiáng)i=ni0。3、相干條件：a：相干光必需滿足的條件：〔1〕在場(chǎng)點(diǎn)振動(dòng)方向一樣或有方向一樣的振動(dòng)重量；〔2〕振動(dòng)頻率一樣；〔3〕有恒定的位相差。b：相干光波關(guān)心條件：〔1〕振幅相互接近，不能太懸殊；〔2〕兩束光到達(dá)觀看點(diǎn)的光程差不能太大，要求是同一批原子發(fā)出的光相遇。4、干預(yù)條紋的可風(fēng)度——描述干預(yù)把戲清楚程度的物理量。v=，它與光源的單色性、光源的大小及兩束相2a1a2a1a2)2干光波的相對(duì)強(qiáng)度有關(guān)。假設(shè)其它都是抱負(fù)的條件下，兩相干波a1，a2v=1?(。三、雙光束分波前干預(yù)1 、 干 涉 光 強(qiáng) 分 布 公 式 ： i 〔 p 〕=a21+a22+2a1a2cos??=i1+i2+23i1?i2cos??2、位相差：??2?j?(?01??02),一般地?01??02r0d，因此??2?2?dyr0。3、明紋位置：y4、暗紋位置：y,j?0,?1,?2,??．12)?(j?r0d,j?0,?1,?2,??．r0d5、涉條紋間隔：?yy??．6、留意：對(duì)于具體裝置應(yīng)先求出d，r0代入上述公式。四、薄膜干預(yù)[分振幅干預(yù)]1、菲涅爾公式：見教材p42，式１－３０~式１－３３；正方向規(guī)定見，圖1—16。要求：會(huì)用菲涅爾公式解釋“半波損失”現(xiàn)象的產(chǎn)生。2、薄膜干預(yù)光程差：薄膜干預(yù)屬于分振幅干預(yù)，這是一種多光束干預(yù)，在薄膜外表反射率較低的狀況下，可作為雙光束干預(yù)處理，平行平面薄膜上、下外表反射光的光程差為?2n2hcosi2?22hn2?n1sini1?2222。其中，n2?n3)；2是由“半波損失”差異打算的光程差：假設(shè)上外表有“半波損失”，下外表無“半波損失”取??22。〔n1?假設(shè)上外表無“半波損失”，下外表有“半波損失”取?則無?2?！瞡1?n2?n3)；假設(shè)上、下外表都有〔或都無〕“半波損失”項(xiàng)〔n1?n2?n3)或〔n1?n2?n3)。假設(shè)薄膜上、下外表不完全平行，則對(duì)于薄膜四周的點(diǎn)上式近似成立。3、相長(zhǎng)、相消條件：4相長(zhǎng)〔明〕條件：?相消〔暗〕條件：?2hn2?n1sini1??2hn2?n1sini1?2222222j?,j?o,?1,?2,?j?12)?,j?o,?1,?2,??2。薄膜干預(yù)分為等傾干預(yù)和等厚干預(yù)。4、等傾干預(yù)：，n1，n2i1i2引起的條紋稱等傾干預(yù)條紋。等傾圓條紋的特點(diǎn)：〔1〕從中心到邊緣干預(yù)級(jí)漸漸減小；從中心往外走，干預(yù)環(huán)間距漸漸減小。5、等厚干預(yù)：，n1，n2，i1或i2肯定，不同的h形成不同的條紋稱等厚干預(yù)條紋。等厚干預(yù)條紋打算于等厚點(diǎn)的軌跡。6、等厚干預(yù)的應(yīng)用：a：尖劈形薄膜干預(yù)：條紋為一組平行于棱的平行線。對(duì)于光垂直照耀：相鄰兩明〔或暗〕條紋的高度差?h相鄰兩明〔或暗〕條紋的間距?l2n2；2n2?。12b：牛頓環(huán)：條紋是以接觸點(diǎn)為中心的同心圓環(huán)，在反射光中：明rj的半徑rj(j?)r?,j?0,1,2,；暗環(huán)jr?,j?0,1,2,??。測(cè)量ｒ或?的公式：rrj?m?rjm?22；?rj?m?rjmr22。c：鍍膜光學(xué)元件——增透膜。五、邁克爾遜干預(yù)儀5《光學(xué)》課程教學(xué)大綱〔54學(xué)時(shí)〕〔理論課程〕一課程說明〔一〕課程概況課程中文名稱：《光學(xué)》課程英文名稱：optics課程編碼：3910252108開課學(xué)院：理學(xué)院適用專業(yè)/開課學(xué)期：物理學(xué)/第三學(xué)期學(xué)分/周學(xué)時(shí)：3/3《光學(xué)》是物理學(xué)本科專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修根底課程，是一般物理學(xué)的一個(gè)重要組成局部，是爭(zhēng)論光的本性、光的傳播及光和物質(zhì)的相互作用的根底學(xué)科，它和《原子物理學(xué)》、《電動(dòng)力學(xué)》和《量子物理學(xué)》等后繼課程有著親熱聯(lián)系。激光的消滅和進(jìn)展使光學(xué)的爭(zhēng)論進(jìn)入了一個(gè)嶄的階段，更加擴(kuò)大了光學(xué)在高科技領(lǐng)域、生產(chǎn)和國(guó)防上的應(yīng)用。先修課程：高等數(shù)學(xué)、電磁學(xué)〔二〕課程目標(biāo)結(jié)實(shí)把握有關(guān)光的傳播及其本性，包括干預(yù)、衍射、偏振等根本現(xiàn)象、原理和規(guī)律，為后繼課程奠定必要的根底。并了解它們?cè)诳蒲小⑸a(chǎn)和實(shí)踐上的應(yīng)用。結(jié)實(shí)把握幾何光學(xué)的根本概念、成像規(guī)律和作圖方法。生疏典型助視光學(xué)儀器的根本構(gòu)造及原理。了解現(xiàn)代光學(xué)的進(jìn)展概況以及現(xiàn)代光學(xué)的根本概念、原理，爭(zhēng)論的方法、手段，培育學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。培育學(xué)生的學(xué)習(xí)力量、科學(xué)探究力量和分析解決問題的力量，培育學(xué)生實(shí)事求是、勇于探究的科學(xué)精神和辯證唯物主義世界觀?！踩硨W(xué)時(shí)安排二教學(xué)方法和手段以啟發(fā)式教學(xué)為主，利用多媒體關(guān)心教學(xué)，同時(shí)開展課堂爭(zhēng)論、課外自學(xué)、學(xué)生課外查閱文獻(xiàn)了解學(xué)科前沿，結(jié)合課程內(nèi)容完成課程論文等多種形式教學(xué)。三教學(xué)內(nèi)容第一章〔含緒論〕光的干預(yù)〔10學(xué)時(shí)〕一、教學(xué)目標(biāo)了解光學(xué)爭(zhēng)論的內(nèi)容和爭(zhēng)論方法；知道光學(xué)進(jìn)展歷程；理解相干疊加和非相干疊加的區(qū)分聯(lián)系；理解光的相干條件和光的干預(yù)定義；了解干預(yù)條紋的可見度以及空間相干性和時(shí)間相干性對(duì)可見度的影響；把握光程差和相位差之間的關(guān)系；把握分波面干預(yù)裝置的干預(yù)強(qiáng)度分布的根本規(guī)律，即干預(yù)條紋的間距和干預(yù)條紋的外形；把握分振幅法等傾干預(yù)條紋的條紋特征和光強(qiáng)分布及其應(yīng)用；把握分振幅等厚干預(yù)的條紋特征和光強(qiáng)分布及其應(yīng)用；把握邁克爾孫干預(yù)儀和法布里干預(yù)儀的根本原理及其應(yīng)用。二、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：相干條件，以及分振幅和分波面干預(yù)裝置及干預(yù)光強(qiáng)分布。難點(diǎn)：薄膜干預(yù)和多光束干預(yù)。三、主要內(nèi)容光學(xué)的爭(zhēng)論內(nèi)容和方法，光學(xué)進(jìn)展史；波動(dòng)的獨(dú)立性、疊加性和相干性；光程和光程差，實(shí)現(xiàn)相干光束的方法；半波損失；等傾干預(yù)和等厚干預(yù)；邁克耳孫干預(yù)儀；多光束干預(yù),法布里-珀羅干預(yù)儀。其次章光的衍射〔8〕一、教學(xué)目標(biāo)了解光的衍射現(xiàn)象，并留意區(qū)分菲涅爾衍射和夫瑯和費(fèi)衍射；理解衍射現(xiàn)象的理論根底 惠更斯-菲涅爾原理；了解波帶片的原理和應(yīng)用；把握夫瑯禾費(fèi)單縫衍射的光強(qiáng)分布規(guī)律，明確bsin??k?的物理意義；把握夫瑯禾費(fèi)園孔衍射的光強(qiáng)分布規(guī)律，明確dsin??1.22?公式的物理意義，和艾里斑的半角寬度計(jì)算；嫻熟把握平面衍射光柵的根本原理和應(yīng)用，了解光柵的分光原理，把握光柵方程、缺級(jí)和譜線半角寬度的概念和計(jì)算；了解晶體的x射線衍射布喇格方程的2dsin??j?意義；二、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：惠更斯—菲涅耳原理的物理意義、夫瑯和費(fèi)單縫衍射、平面衍射光柵難點(diǎn)：用菲涅耳積分公式定量計(jì)算光強(qiáng)分布三、主要內(nèi)容惠更斯-菲涅爾原理；菲涅爾衍射，波帶片；夫瑯禾費(fèi)單縫衍射；夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射；平面衍射光柵；晶體對(duì)x第三章光的偏振〔8學(xué)時(shí)〕一、教學(xué)目標(biāo)了解偏振光和自然光的表觀區(qū)分和內(nèi)在聯(lián)系；理解光的偏振現(xiàn)象是光的橫波性最直接和最有力的試驗(yàn)證據(jù)；明確單軸晶體的光軸、主截面和振動(dòng)面的意義；尋常光和格外光的性質(zhì)；把握單軸晶體中的惠更斯作圖法確定光在單軸晶體中的傳播方向；理解應(yīng)用反射或折射、尼科耳棱鏡、晶體的雙折射和具有二向色性的人造偏振片等產(chǎn)生平面偏振光；把握布儒斯特定律和馬呂斯定律；把握產(chǎn)生線偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的條件。明確1/4波片和/2波片的功用；學(xué)會(huì)用波片和檢偏器來產(chǎn)生和鑒定各種偏振光的原理和方法；分析偏振光干預(yù)光強(qiáng)的計(jì)算；了解光彈效應(yīng)、電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)及旋光現(xiàn)象及應(yīng)用。二、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：各種偏振光的產(chǎn)生及鑒別方法。難點(diǎn)：各種光通過波片偏振態(tài)的變化，橢圓偏振光的形成及鑒別。三、主要內(nèi)容自然光和偏振光，光是橫波，偏振度和局部偏振光；反射和折射時(shí)的偏振現(xiàn)象；布儒斯特定律，馬呂斯定律；光通過單軸晶體時(shí)的雙折射現(xiàn)象，光軸與主截面，o光和e光；偏振儀器；橢圓偏振光和圓偏振光，波晶片，偏振光的檢定法；偏振光的干預(yù)；在應(yīng)力、電場(chǎng)作用下所引起的雙折射；旋光現(xiàn)象，振動(dòng)面的磁致旋轉(zhuǎn)。第四章幾何光學(xué)根底〔10〕一、教學(xué)目標(biāo)把握光線和光束的概念；理解物和象的概念、把握虛物和虛象的實(shí)質(zhì)；了解費(fèi)馬原理在幾何光學(xué)中的地位和作用；把握幾何光學(xué)中的笛卡兒符號(hào)法則；把握曲面反射、曲面折射及薄透鏡成像的物象公式；把握幾何光學(xué)的光線作圖法求解單球面折射和薄透鏡的成象問題；了解抱負(fù)光具組的基點(diǎn)和基面的意義。二、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：費(fèi)馬原理、符號(hào)法則、薄透鏡物象公式和作圖求像法。難點(diǎn)：符號(hào)法則的正確使用、共軸球面系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面。三、主要內(nèi)容光線的概念，幾何光學(xué)的應(yīng)用范圍，費(fèi)馬原理；單心光束和像散光束，實(shí)像和虛像；幾何光學(xué)的根本定律；平面反射和折射,棱鏡的最小偏向角,光學(xué)纖維；符號(hào)法則，球面反射和折射；虛物的概念，薄透鏡；抱負(fù)成像的條件，橫向放大率和光束會(huì)聚比；同軸球面光具組的基點(diǎn)和基面，薄透鏡的組合。第五章幾何光學(xué)儀器的根本原理〔8〕一、教學(xué)目標(biāo)了解人眼的構(gòu)造以及非正常眼的形成緣由及矯正措施；領(lǐng)悟視角的物理意義；領(lǐng)悟助視儀器的放大本領(lǐng)的物理意義，區(qū)分角放大率與放大本領(lǐng)；把握放大鏡、目鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的放大本領(lǐng)的計(jì)算；了解光闌在光學(xué)儀器的作用和地位；學(xué)會(huì)有效光闌，入射光瞳和出射光瞳的計(jì)算；了解光通量、發(fā)光強(qiáng)度、光照度和光亮度的概念及其單位，特別是作為七個(gè)根本物理量之一的發(fā)光強(qiáng)度的單位---坎德拉；了解球差和色差的形成與矯正。二、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的原理、放大本領(lǐng)和區(qū)分本領(lǐng)。難點(diǎn)：有效光闌，入射光瞳和出射光瞳的計(jì)算，光學(xué)儀器的聚光本領(lǐng)。三、主要內(nèi)容抱負(fù)光具組的放大本領(lǐng)；入射光瞳和出射光瞳，光度學(xué)和根本概念及其單位，像的亮度和照度，物鏡的聚光本領(lǐng)；像差概論；助視儀器的成像區(qū)分本領(lǐng)，分光儀器的色區(qū)分本領(lǐng)；典型的光學(xué)儀器〔放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡和投影儀等〕。第六章光的吸取、散射和色散〔4〕一、教學(xué)目標(biāo)了解電偶極輻射對(duì)光的反射和折射現(xiàn)象的解釋；理解從能量的觀點(diǎn)爭(zhēng)論光的吸取現(xiàn)象所遵循的朗伯定律；理解瑞利散射，會(huì)用瑞利定律解釋一些常見的光學(xué)現(xiàn)象；理解正常色散和反常色散的特點(diǎn)。二、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：光的吸取、散射和色散的現(xiàn)象分析。難點(diǎn)：電偶極子模型。三、主要內(nèi)容光的吸取，比爾定律；光的散射，散射光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)之間的關(guān)系，散射光的偏振度,受激散射；正常色散和反常色散，色散方程。第七章光的量子性〔4〕一、教學(xué)目標(biāo)1.理解群速度的概念；篇四：光學(xué)教程第四版答案word版參考答案光學(xué)教程〔姚啟鈞原著〕名目第一章光的干涉.....................................3 第二章光的衍射...................................15第三章幾何光學(xué)的根本原理...............27第四章光學(xué)儀器的基本原理...............49第五章光的偏振...................................59(70)第七章光的量子性(73)第一章光的干預(yù)500nm的綠光投射在間距0.022cm180cm處的光屏1.波長(zhǎng)為d700nm的紅光投射到此雙縫上,上形成干預(yù)條紋，求兩個(gè)亮條紋之間的距離.假設(shè)改用波長(zhǎng)為2級(jí)亮紋位置的距離.兩個(gè)亮條紋之間的距離又為多少?算出這兩種光第r0y?yj?1?y??jd得解：由條紋間距公式r0180??y???500?10?7?0.409cm11d0.022r0180??y700?10?7?0.573cm22d0.022ry21?j20?1?2?0.409?0.818cmdry22?j202?2?0.573?1.146cmdyj2?y22?y21?1.146?0.818?0.328cm640nm,兩狹縫間距為0.4mm,光屏離狹縫的距離為2．在楊氏試驗(yàn)裝置中,光源波長(zhǎng)為50cm.試求：(1)光屏上第1〔2〕假設(shè)p點(diǎn)離中心亮條紋為0.1mm，問兩束光在p點(diǎn)的相位差是多少？求p點(diǎn)的光強(qiáng)度和中心點(diǎn)的強(qiáng)度之比.r?y