光学复习填空和简答2013.doc

简 答 题 1．光的干涉分哪几类？ 答：分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉三种。 2．你对“激光”的认识？ 答：“激光”是光受激辐射放大的简称，英文名称为“laser”。它通过辐射的受激发射而实现光放大。它的特点是单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好等。 3．你对“迈氏干涉仪”认识？ 答：原理：分振幅干涉。 构造：两块相互垂直的平面反射镜、分光板和补偿板、光源、透镜、接收器等。 主要公式：。 4．光的电磁理论的要点是什么？ 答：光是某一波段的电磁波，其速度就是电磁波的传播速度。 5．光的相干条件是什么？ 答：频率相同 、振动方向相同、相位差恒定。 6． “光程”？ 答：折射率和几何路程的乘积。 7． “干涉相长”？ “干涉相消”？ 答：“干涉相长”：对应于相位差为 p 的偶数倍数的或者光程差等于半波长的偶数倍数的那些点，两波叠加后的强度为最大值。 “干涉相消”：对应于相位差为 p 的奇数倍数的或者光程差等于半波长的奇数倍数的那些点，两波叠加后的强度为最小值。 8．杨氏双缝干涉实验中亮、暗条纹的位置及间距如何确定？ 答：亮纹： 暗纹： 条纹间距： 9．影响干涉条纹可见度大小的主要因素是什么？ 答： 影响干涉条纹可见度大小的主要因素是振幅比。 10．计算干涉条纹可见度大小的常用公式有哪几个？ 答：计算干涉条纹可见度大小的常用公式有： 11．光源的非单色性对干涉条纹有什么影响？ 答：会使干涉条纹的可见度下降。 12．光源的线度对干涉条纹有什么影响？ 答：会使总的干涉图样模糊不清，甚至会使干涉条纹的可见度降为零。 13．在什么情况下哪种光有半波损失？ 答：在光从折射率小的光疏介质向折射率大的光密介质表面入射时，反射过程中反射光有半波损失。 14．何为“等倾干涉”？何为“等厚干涉”？ 答：凡入射角相同的就形成同一条纹，即同一干涉条纹上的各点都具有同一的倾角——等倾干涉条纹。 对应于每一直线条纹的薄膜厚度是相等的——等厚干涉条纹。 15．迈克耳逊干涉仪的基本原理和主要计算公式是什么？ 答：迈克耳孙干涉仪的基本原理是分振幅干涉。 计算公式：或 16．法布里-珀罗干涉仪的基本原理是什么？ 答：法布里-珀罗干涉仪的基本原理是分振幅多光束干涉。 17．试比较法氏干涉仪与迈氏干涉仪的异同。 答：⑴法氏干涉仪是振幅急剧递减的多光束干涉，而迈氏是等振幅的双光束干涉。 ⑵两者的透射光的光程差表达式完全相同，条纹间距、径向分布很相似。 ⑶法氏干涉仪较迈氏的最大优点：越大，干涉条纹越清晰和明锐。 18．干涉现象有哪些重要应用？ 答：检查光学元件的表面、镀膜光学元件、测量长度的微小改变等。 19． “劈尖”结构和原理 答：原理：等厚干涉 装置：取两片洁净的显微镜载玻片叠放在一起，捏紧两片的一端，另一端夹入一薄片，就构成一个劈形的空气薄膜。 条纹：平行于相交棱边的等距条纹。 公式：（正入射） 亮纹 暗纹 应用：光学元件的镀膜，测量长度的微小改变，检查光学元件的表面。 20． “牛顿环”结构和原理 答：原理：等厚干涉。 装置：在平板玻璃上放一个凸透镜，两者之间会形成一空气薄层。 条纹：以接触点为圆心的同心圆。 公式： 亮纹 暗纹 应用；测量长度的微小改变，检查光学元件的表面。 21．将杨氏双孔干涉装置分别作如下单项变化，屏幕上干涉条纹有何改变？ （1） 将双孔间距d变小； 答：条纹间距变宽，零级位置不变，可见度因干涉孔径角φ变小而变大了。 （2） 将屏幕远离双孔屏； 答：条纹变宽，零级位置不变，光强变弱了。 （3） 将钠光灯改变为氦氖激光； 答：条纹变宽，零级位置不变，黄条纹变成红条纹。 （4） 将单孔S沿轴向双孔屏靠近； 答：条纹间距不变，光强变强，但可见度因干涉孔径角φ变大而变小。 （5） 将整个装置浸入水中； 答：条纹间距将为原有的3/4，可见度因波长变短而变小。 （6） 将单孔S沿横向向上作小位移； 答：整个干涉条纹区向下移，干涉条纹间距和可见度均不变。 （7） 将双孔屏沿横向向上作小位移； 答：整个干涉条纹区向上移，干涉条纹间距和可见度不变。 （8） 将单孔变大； 答：光强变大，可见度变小，零级位置不变，干涉条纹间距不变。 （9） 将双孔中的一个孔的直径增大到原来的两倍； 答：孔S2的面积是孔S1的4倍，表明S2在屏上形成振幅为4A的光波，S1则在屏上形成振幅A的光波.屏上同相位处最大光强： I大 =（4A + A）2 = 25A2， 是未加大S2时的（25/4）倍