吴强版光学部分答案.doc

光学习题参考答案 1-1解：（B点是A点的像） 由等光程原理，对透镜而言， 光程 显然 1.2 解： （1）：由图1-2知， 所以，光程为： （2） 从而得出： 所以， 满足以上条件的角度为实际光线。 1-3解： 由题意知，经过镜具 的出射光为平行光， 又由折射定律得， 则有 又由等光程原理得 1-4 解：参看课本图1-13 考虑三角形PSC，有，当很小时，；同理有；此时的和均表示线段长度的大小，没考虑符号问题。则根据等光程原理得出 ；则有；考虑符号法则，凡是光线和主轴交点在顶点左方的，线段长度为负，上式变为。 物体通过透镜成像，就是由物体发出的光束在它的两个球面上相继折射的结果。设在透镜主光轴上有一点物P，它经过第一球面成像于，可看作第二球面的物，再经第二球面成像于，它就是P点经透镜所成的像。 按照上面所讲的逐次成像原理，设透镜的折射率为n，S为物距，为像距，为物点经过左半球面折射后所成的像。 对左半球面而言，取;,上式变为 同理，对右半球面，有，将两式相加即可得到 1-5解 （1） 由等光程原理得 1.6 解： 在半径相差dr的两球面为 所以，光程为 所以，当满足 时，ds最小，从而光程取最小值为 由 知，光线在介质中传播不改变方向，即经过O点和任意点A的光线为直线。 1.7解： 由对称性和三角形全等可知EG=CE,FH=DH, 设  2-1解：由关系式知： （1）当置于空气中时，； （2）当置于水中时，。 2-2解： 2-3 解：两管都充满空气时，光程差为0级最大，慢慢变成移动98级最大光程差， 2-4解 ：因为： 所以 2-5 解：光程差 2-6解：由题意知，横向相干宽度为 （1）由于 所以， 故屏上看不到干涉条纹。 （2）由 ，代得 所以， 2-13解： 所以， 带相关参数得未知波长为 2-14设相邻两条纹对应的高度差为， 则 2-15解：设刀刃比晶体的高度高h，等厚干涉条纹间距为 在玻璃与晶体间夹角很小时， 则有， 代入数据， 2-16解：A处为暗纹，根据等厚干涉暗纹位置公式得出 2-17解：（1）考虑到牛顿环的中心点不一定密切接触，可靠的测量方 法应当如题所述。 （2）环半径 。 2-18解： 最高可分辨级次 2-19解：透镜与平板接触时 透镜上移后 2-20解：色彩顺序为黄、绿、蓝、红和黄时，可知两黄纹之间 ， 色彩顺序为黄、绿、蓝、绿和黄时，红光小时可能是因为增透效果 2-21解：光程差为（由空气到薄膜到空气，有的光程差） 相干相长时， 相应波长为，。 相干相消时， 相应波长为。 课本51页：从光疏到光密介质界面上反射的光比从光密到光疏界面上反射的光少走的光程。 2-22解：膜厚度d应满足：（没有的光程差） 2-25 解：（1）在相同视场之内，条纹数目变小。条纹变稀，说明薄膜变薄，条纹向里吞310环，因而位移绝对值为: （2）中心级别的绝对数k取决于膜厚度h。而k，h从及视场角范围开始时，都是未知的，为此，考虑镜面移动前有： (1) (2) 镜面移动后有： （3） （4） 由式（1）和式（2），式（3）和式（4）分别得： 以上两式相比消去 ，解出 （3）显然，移动后，中心亮环级别为10，向外数第五个亮环的干涉级别为5 2-26:解：课本65页，最大相干光程差为，当两相干波的光程差大于最大相干光程差，则干涉条纹消失。 在一个狭缝后放置一玻璃片后，两光线的光程差为 则 2-27解：由公式2-9-9可知测量的量程为代入数据即可计