光学课后习题VIP免费

习题第一章习题1.人类对于“光的本性的认识”经历了哪几个主要阶段？2.怎样理解“光学是一门既古老又年轻的学科”？3.“激光”与一般的光有什么不同之处和相同之处？4.列举激光在某一方面的应用曾使您感到新奇和惊讶。5.试提出在天空中出现的某一个光学现象，并由您自己作出合理的解释。6.试介绍我国古代的科学家在天文观测方面的若干成就。7.声音是不是电磁波？若不是则是什么样的波？试阐明光波与声波之间的相同和不同之处。8.电磁波是不是可以在真空中传播？声波是不是可以在真空中传播？9.一般的电磁波在真空中的传播速度c可以用真空中的介电常量和磁导率按公式10.试计算：（1）我国家用交流电频率的波长；（2）求频率为93.3MHz的FM调频无线电波的波长；（3）求频率为Hz红色可见光的波长。11.北京距上海的距离为3000km，在北京和上海之间通电话，那么声音通过电话从北京传到上海需要多少时间？12.从电磁波的频谱中，找出波长分别为km，1km，1m，1cm，1mm，1m的电磁波分别属于什么波段？13.您参加一个音乐会，您的座位距舞台上的唱歌者为500m，您的同事在距音乐会3000km的家中听现场直播，您的同事比您早听到多少时间？（声波在20的空气中的传播速度是340）。14.Nd：YAG激光能发出波长为1062nm的脉冲激光，脉冲的持续时间（即脉冲宽度）为30ps，则在这脉宽中包含了多少个光波的波长？若要求只有一个波长被包含在脉宽中，则脉冲的持续时间应该是多少？15.太阳距我们有km，从太阳发出的光传播到地球所用的时间是多少？16.天文学上用“光年”来衡量距离的长短（不是衡量时间），一光年到底有多少千米？最近的一个宇宙星体距地球为4.2光年，则该星体距我们有多少千米？17.复习有关电子和光子之间的异同性，并列表说明。第二章习题1.从太阳射到地球上的辐射能流为1350。假设太阳光是一个单一的电磁波，试求地球表面上和的值。并分别求出其电场和磁场的能量密度值。2.两个振动方向互相垂直且频率为的单色平面波和，其振幅和初相位分别为，，以及，，求其合成振动的轨迹及其旋转方向。3.He–Ne激光器发出波长632.8nm的红色光波，nm；氪灯（）的橙黄色谱线的波长为605.7nm，nm，试分别求出其光波波列的长度。4.已知一个YAG脉冲激光器的输出波长为1.06，输出脉冲的能量为300mJ，问其中含有多少个光子？光脉冲的动量是多少？5.已知一束CO2激光（=10.6）沿z轴传播，在z=0处是束宽为1mm的平面波，求它在z=2m处的束宽和波面的曲率半径。6.波长为1.06的Nd：YAG激光器所输出的高斯波束的功率为1W，光束的发散角2mrad，试求该光束的腰宽半径、瑞利长度、在腰部的光强和在距腰部z=100m处的腰宽。7.波长为10.6的CO2激光器在相距为d=10cm的某两点处腰宽为W1=1.699mm及W2=3.38mm，求该高斯光束的腰部位置及其腰宽半径。8.已知一高斯光束在某点波面的半宽度为W及该处的曲率半径为R，证明该光束的腰部位于该波面左边的距离处，而其腰半宽为。9.已知波长为=1的某一高斯光束在某处的曲率半径为R=1m及其半宽为W=1mm，求在距该点距离为d=10cm处的曲率半径及腰半宽。10.若=1，即频率函数从到为常数1，求证其时间函数为函数，即t=0时，而当t0时，这是在t=0时的一个脉冲。同样，若是从到为常数1，则，即时为常数1，也就是频率为的纯单色光。11.采用指数函数表式简谐振动有什么优点，指出（2.06）式和（2.08）式的含义的异同之处。12.什么是“波面”？波面和波的传播方向之间有什么联系？等相位的面和等振幅的而必然相同吗？13.折射率的物理意义是什么？“光程”的物理意义是什么？有何实际用处？14.已知水、玻璃、蓝宝石和金刚石的折射率分别为1.33、1.52、1.70和2.40，试求真空中波长为550nm的绿光分别在这些材料中的波长、光波的速度、频率，在这各种材料中所看到的光波是否仍然为绿色？15.试求红外线（）、可见光（）、紫外线（）和X射线（）中的光子能量、动量和质量。16.在理想情况下，人眼可以察觉每秒约100光子的绿色光束，试估算人眼可以感受的最小光功率为多少？17.什么是“单色光”？有没有“单色光脉冲”？一个能量为的光子可以用频率为的单色光来表示吗？第三章习题1.设某人的身高为1.8m，并设他...