工程光学习题解答 第十一章 光的电磁理论基础 1. 一个平面电磁波可以表示为140,2cos[210 ()],02xyzzEEtEc,求(1)该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位?(2)拨的传播方向和电矢量的振动方向?(3)相应的磁场B的表达式? 解:(1)平面电磁波cos[2()]zEAtc 对应有1462,10,,3 102AHzm 。 (2)波传播方向沿z 轴,电矢量振动方向为y 轴。 (3)BE与垂直,传播方向相同,∴0ByBz 8146 10 [210 ()]2zBxEyCEytc 2. 在玻璃中传播的一个线偏振光可以表示2150,0,10 cos 10 ()0.65yzxzEEEtc,试求(1)光的频率和波长;(2)玻璃的折射率。 解:(1)215cos[2()]10 cos[10()]0.65zzEAttcc ∴15142105 10vHz 72/2/ 0.653.9 10nkcm (2)87143 101.543.9 105 10nccnv 3.在与一平行光束垂直的方向上插入一片透明薄片,薄片的厚度0.01hmm,折射率n=1.5,若光波的波长为500nm ,试计算透明薄片插入前后所引起的光程和相位的变化。 解:光程变化为 (1)0.005nhmm 相位变化为)(20250010005.026rad 4. 地球表面每平方米接收到来自太阳光的功率为1.33kw,试计算投射到地球表面的太阳光的电场强度的大小。假设太阳光发出波长为600nm 的单色光。 解: 2201122IAcA ∴13202()10/IAv mc 5. 写出平面波8100exp{ [(234 ) 16 10 ]}Eixyzt的传播方向上的单位矢量0k 。 工程光学习题解答 解: exp[ ()]EAi k rt xyzk rkxkykz 00000000002,3,4234234292929xyzxyzkkkkkxkykzxyzkxyz 6. 一束线偏振光以 45 度角从空气入射到玻璃的界面,线偏振光的电矢量垂直于入射面,试求反射系数和透射系数。设玻璃折射率为 1.5。 解:由折射定律 12211221122111122sin2sin37cos3271.5coscos230.3034coscos271.523222cos20.6966coscos271.523ssnnnrnnntnn 7. 太阳光(自然光)以 60 度角入射到窗玻璃(n=1.5)上,试求太阳光的透射比。 解: 222221221112222221221112123sinsin 2136236111.54cos4sincos3340.8231cossin ()3613...