波动光学习题VIP免费

二、光的衍射（一）惠更斯—菲涅尔原理同一波面上各点都可以认为是相干波源；它们发出的子波在空间各点相遇时，其强度分布是所有子波相干叠加的结果。基本点：子波干涉LfoaBAPxCsina22k)2,1(k减弱212）（k)2,1(k加强（二）夫朗和费单缝衍射光的衍射是同一光束中无数子波在障碍物后相干叠加的结果。半波带法计算光程差单缝最边沿（上下）两光线的光程差sintanffx条纹位置条纹间距afxxxkk1中央明纹宽度afx22afk)2,1(k暗纹afk212）（)2,1(k明纹xbadkfoxP•光栅方程k)2,1,0(ksin)(ba主极大明纹bafkx)2,1,0(k明纹•明纹位置（三）光栅衍射光栅衍射是每一狭缝衍射的同一方向的子波间相互干涉的结果，因而光栅衍射是单缝衍射与缝间干涉的总效果。与单缝衍射相比，在黑暗的背景上显现窄细明亮的谱线，且缝数越多，谱线越细越亮。kkad)321(，，k•缺级条件I单0-2-112I048-4-8单缝衍射轮廓线光栅衍射光强曲线在处出现缺级。谱线强度受单缝衍射调制（，衍射暗纹），有时有缺级现象（）缺级kasinkadkkadk（四）光学仪器的分辨本领两个点光源、，若像中央最亮处刚好与像第一暗处重合，则这两点恰能分辨，称瑞利判据。这两点光源在透镜处所张角程为最小分辨角，其倒数称为光学仪器的分辨率。ABAB最小分辨角D22.10分辨率D0122.110D1S2S2/d0Lx三、光的偏振光波是横波，偏振现象是横波特有的现象。（一）光的五种偏振态自然光线偏振光椭圆偏振光部分偏振光圆偏振光（二）产生偏振光的三种方法1、偏振片2、反射、折射3、双折射光，光Oe1.1.自然光、偏振光、部分偏振光自然光、偏振光、部分偏振光•自然光•线偏振光•部分偏振光2.2.马吕斯定律马吕斯定律212cosII20cos21I2P1P0I1I2I0i1n2n0i0r3.3.布儒斯特定律布儒斯特定律120tgnni2/00ri•例:在单缝衍射实验中,当缝的宽度a远大于单色光的波长时,通常观察不到衍射条纹.试由单缝衍射暗条纹条件公式说明这是为什么.答:由单缝衍射暗纹公式:可知,当很小的时候,级次不太高的那些暗纹(θ角很小)都聚集在狭窄的中央明纹附近(),以致不能分辨出条纹.而且K很大的暗纹之间的明纹本来就暗到看不见了,不必加以考虑.这样就观察不到衍射条纹.)2,1(sinkkaa/afl20•例:用纳光589.3nm垂直照射到某光栅上,测得第三级光谱的衍射角为60度•(1)若换用另一光源测得第二级光谱的衍射角为30度,求后一光源的波长•(2)若以白光(400-760nm)照射到该光栅上,求其第二级光谱的张角01111025)4.2041/7602(sin);4.2041/4002(sin)/2(sin2sin4.2041360sin)2(ddnmdd由nmdd3.5102330sin60sin230sin360sin）1：（221002010解•例:自然光以60度入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全线偏振光,则折射光为•(A)完全线偏振光且折射角是30度•(B)部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时,折射角是30度•(C)部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角•(D)部分偏振光且折射角是30度31n2n0i答：D•解：设入射光强为I0，连续穿过P1P2后的透射光强为：02max20200020max2020604/1cos4/cos30cos4330cos:0cos30cosIIIIIIII时为最大透射光强•例:两偏振片P1，P2叠在一起，一束单色线偏振光垂直入射到P1上，其光矢量振动方向与P1的偏振化方向之间的夹角固定为30度。当连续穿过P1，P2后的出射光强为最大出射光强的1/4时，P1，P2的偏振化方向夹角α是多少？030P1例.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光[B]（A）是自然光（B）是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面；（C）是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面；（D）是部分偏振光。i012§13.反射光与折射光的偏振/三、玻璃堆0r21000)tg(90tgnnir1例.一束自然光入射一块平板玻璃上(如图)，已知其上表面的反射光...