光的衍射、偏振习题课合编.ppt

* SUMMARY ⒈惠更斯－菲涅耳原理 ⒉单缝衍射 ⑴半波带方法 ⑵条纹位置 p ? ? ?/2 A2 A1 f a A B O * 0 (中央明纹) (两侧明纹) (暗纹) ⑶条纹宽度 ? asin? 0.047 0.017 1 I / I0 0 0.047 0.017 -? 2? -2? 3? -3? ⑷条纹强度 *⒊光学仪器的分辨本领 ⒋光栅衍射 ⑴光栅方程 ⑵谱线特点：很窄、很亮、间距较大 ⑷谱线缺级： (k?取非零整数，使k为整数) *⑶分辨本领： 布拉格公式： (掠射角) *⒌晶体的X射线衍射 ⒈五种偏振类型 ⒉马吕斯定律 ⒊布儒斯特定律 iP+ r = 90? I0 ? I = I0cos2? n1 n2 iP ? ? ? ? ? ? ? r SUMMARY ⑵单轴晶 o光、e光的性质 主折射率no、ne ⑴名词 光轴，单轴晶，双轴晶，主平面 *⒋光的双折射 EXERCISES ⒈惠－菲原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P的 ，决定了P点的合振动及光强。 答： 相干叠加 ⒉在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为30?的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽等于 。 解： 该方向是哪一级条纹？ [思考] 3. 以氦放电管发出的光垂直照射到光栅上, 测得波长?1=0.668?m的谱线的衍射角?=20?，如果在同样?角处出现波长?2=0.447?m的更高级次的谱线，那么光栅常数最小是多少？ 解： 满足上式的最小正整数k1、k2 ： k1= 2 k2= 3 解： 4.一束平行单色光垂直入射到光栅上，当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度)，k=3, 6, 9 等级次的主极大均不出现？ (A)a+b=2a (B)a+b=3a (C)a+b=4a (D)a+b=6a 缺级： ? (B) 则 k=3, 6, 9,?? 若 解： 5.一衍射光栅对某波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，要使屏幕上出现更高级次的主极大，应该 (A)换一个光栅常数较小的光栅。 (B)换一个光栅常数较大的光栅。 (C)将光栅向靠近屏幕的方向移动。 (D)将光栅向远离屏幕的方向移动。 ?(B) (A), (C), (D) ?结果? [思考] 解： 6.若想用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？ (A)1.0?10-1mm (B)5.0?10-1mm (C) 1.0?10-2mm (D) 1.0?10-3mm 已知d，读出?和k ? ? 误差来自?的测量： 要使??/?? ，应使ctg?? ，即使?? . 但?? ? k? ? 谱线强度? ，不易观测. ? (D) d≤?，行不行? [思考] 所以应使k=1时，?尽可能大 . ? d尽可能小 7.用每毫米有300条刻线的光栅来检验仅含有属于红和蓝的两种单色成分的光谱. 已知红谱线波长在 0.63~0.76 ?m内, 蓝谱线波长在0.43~0.49 ?m内. 当光垂直入射时, 在衍射角为24.46?处, 红、蓝两谱线同时出现. ⑴如果还有的话, 在什么角度下还会出现这种复合谱线? ⑵在什么角度下只有红谱线出现? 解： 红光：0.63?m???0.76?m ? k=2, ?R=0.690?m 蓝光：0.43?m???0.49?m ? k=3, ?B=0.460?m ⑴在谱线重合处，有 kR ?R=kB ?B 但 ?仅当kR=4，还会出现复合谱线 此处，?=55.9? ⑵据上，kR=1, 3 的红谱线会单独出现 相应的衍射角: ?1=11.9? ?3=38.4? 在什么角度下，蓝谱线单独出现? [思考] *