激光原理复习题(页码是按第五版书标注的,黄色底纹的页码是按第六版书标注的) 填空 6 424 简答 6 636 计算 121527 论述 1 1313 1.什么是光波模式和光子态?什么是相格?Page5 答:光波模式(page5):在一个有边界条件限制的空间V 内,只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波。这种能够存在于腔内的驻波(以某一波矢k 为标志)称为光波模式。 光子态(page6):光子在由坐标与动量所支撑的相空间中所处的状态,在相空间中,光子的状态对应于一个相格。 相格(page6):在三维运动情况下,测不准关系为3xyzx y z P PPh ,故在六位相空间中,一个光子态对应(或占有)的相空间体积元为3xyzx y z P PPh ,上述相空间体积元称为相格。 2.如何理解光的相干性?何谓相干时间、相干长度、相干面积和相干体积?Page7 答:光的相干性(page7):在不同的空间点上、在不同的时刻的光波场的某些特性的相关性。 相干时间(page7):光沿传播方向通过相干长度cL 所需的时间,称为相干时间。 相干长度:相干光能产生干涉效应的最大光程差,等于光源发出的光波的波列长度。 相干面积: 相干体积(page7):如果在空间体积cV 内各点的光波场都具有明显的相干性,则cV 称为相干体积。 3.何谓光子简并度,有几种相同的含义?激光源的光子简并度与它 的相干性什么联 系?Page9 答:光子简并度(page9):处于同一光子态的光子数 称为光子简并度。 光子简并度有以下几种相同含义(page9):同态光子数 、同一模式内的光子数 、处于相干体积内的光子数 、处于同一相格内的光子数 。 联 系:激光源的光子简并度决 定着 激光的相干性,光子简并度越 高 ,激光源的相干性越 好 。 4.什么是黑 体辐 射 ?写 出Planck 公 式,并说 明它 的物 理意 义。Page10 答:黑 体辐 射 (page10):当 黑 体处于某一温 度T 的热 平衡 情况下,它 所吸 收 的辐 射 能量应等于发出的辐射 能量,即 黑 体与辐 射 场之 间应处于能量(热 )平衡 状态,这种平衡 必 然 导 致 空腔内存在完 全 确 定的辐射 场,这种辐 射 场称为黑 体辐 射 或平衡 辐 射 。 Planck 公 式(page10) :33811bhk Thce 物 理意 义(page10) :在单位体积内,频 率 处于 附 近 的单位频 率 间隔 中...