光学习题课..ppt

大学物理学 波动光学 光的干涉 光的衍射 光的偏振 波 动 光 学 光程差与相位差 明 暗 干涉条纹明暗条件 最大光程差 衍射条纹 明暗条件 明 暗 马吕斯定律 布儒斯特定律 双折射现象 O光、e 光 波 动 光 学 小 结 分振幅法 光的干涉（相干光源） 分波振面法 杨氏双缝干涉 菲涅耳双镜 洛埃德镜 等倾干涉 等厚干涉 薄膜干涉 在光垂直入射的情况下 光的衍射 单缝衍射： 圆孔衍射： 光栅衍射：光栅衍射条纹是单缝衍射和多光束干涉的综合效果。 半波带法 爱里斑的半角宽度： 光栅方程 缺级现象 最高级次满足： 杨氏双缝 劈尖干涉 条纹宽度 暗纹 明纹 单缝衍射 牛顿环 类别 重要公式 k = 0,1,2,... k = 0,1,2,... k = 1,2,... k = 0,1,2,... k = 1,2,... k = 1,2,... 其他公式 2 、光学仪器最小分辨角和分辨本领： 1、迈克尔逊干涉仪： 4、X射线的衍射： 3、斜入射时，光栅方程： 1、在双缝干涉实验中，所用光的波长，双缝与屏的距离为D = 300mm；双缝间距d = 0.134mm, 则中央明纹两侧的两个第三级明纹之间的距离为___________。 2、用波长为?的单色光垂直照射折射率为 n2 的劈尖膜。图中各部分的折射率的关系是 n1n2n3。观察反射光的干涉条纹，从劈尖顶向右数第 5 条暗条纹中心所对应的厚度e = _____ 。 一、填空题 3、光强均为Ｉ０的两束相干光发生干涉时在相遇的区域可能出现的最大光强是。 4、迈克耳逊干涉仪的可动反射镜M移动了0.620mm的过程，观察到条纹移动了2300条，则所用光的波长为埃。 5 、在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第五级暗纹对应于单缝处波面可划分为　　　　个半波带，若将缝宽缩小一半，原来的第三级暗纹将是纹. 7、用波长为5000?的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，在分光计上测得第一级光谱线的衍射角为。则该光栅每一毫米上有_____________条刻痕。 6、有两个同相的相干点光源 S1 和 S2 ，发出波长为 λ 的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若 在S1与A 之间插入厚度为e、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在 A 点的相位差=__________。若已知 λ = 5000?，n = 1.5，A 点恰为第四级明纹中心，则 e = ________ ? 。 8、在单缝的夫琅和费衍射示意图中所画的各条正入射光线间距相等，那么光线1 和 3 在屏上P点相遇时的相位差为，P点应为点。 P点为暗点 暗 9、在光学各向异性的晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光O光和非常光e 光的　　　 相等，该方向称为晶体的光轴，只有一个光轴方向的晶体称为　　　　晶体。10、一自然光通过两个偏振片，若两片的偏振化方向间夹角由A转到B，则转前和转后透射光强之比为。 单轴 速度 二、选择题 2、一束波长为 的单色光由空气入射到折射率为 n 的透明介质上，要使反射光得到干涉加强，则膜的最小厚度为： 1、两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为 L ，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离 L 变小，则在 L 范围内干涉条纹的 A）数目减少，间距变大。 B）数目不变，间距变小。 C）数目增加，间距变小。 D）数目减少，间距不变。 3、平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下表面反射的两束光发生干涉，若薄膜厚度为 e，且 n1 n2 n3， ?1 为入射光在折射率为n1的媒质的波长，则两束光在相遇点的相位差为： 4、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜厚度为： ? Ａ） 向上平移动　 Ｂ） 向上平移动 Ｃ） 不动Ｄ） 条纹间距变大 6、在单缝的夫琅和费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明纹 5、在单缝的夫琅和费衍射实验中，把单缝垂直透镜光轴稍微向上平移时,屏上的衍射图样将 A ）宽度变小 B ）宽度变大 C ）宽度不变，且中心强度不变 D ）宽度不变，但中心强度变小 7、一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设以布儒斯特角i 0入射，则在界面 2 上的反射光： A）自然光 。 B） 完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面。 C）完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面。 D ）部分偏振光。 8、两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过，当其中一偏振片慢慢转动1800时透射光强度发生的变化为： A）光强单调增加 B）光强先增加，后又减小到零。 C）光强先增加，后又减小，再增加。 D）光强先增加，后减小，再增加，再减小到零。 10