大学物理下册 衍射偏振习题件.pptVIP

第十一章 光学 物理学 第五版 第十一章 习题 光的衍射 1.理论基础——惠更斯－菲涅尔原理 2.光的衍射半定量分析：菲涅尔半波带理论 衍射实质: 无数子波的相干叠加 f 方法要点 (2)将缝波面分成n个带 (3)各带产生的振幅相等. 3. 单缝 4.光栅 特点： 各级明暗纹等间距 中央明条纹的线宽度为： 明纹或暗纹角宽度 光的偏振 1.光的偏振状态 自然光 线偏振光 部分偏振光 光的干涉和衍射现象说明了光的波动性，光的偏振性证明了光是横波。 只有横波才具有偏振性. ? ? ? ? ? . . . . . . . . . . . . . . I0 I I0/2=I1 ? ? ? ? ? 2.马吕斯定律 起偏 检偏 3.布儒斯特定律 空气 玻璃 a.反射光 部分偏振光， 折射光 部分偏振光， b.反射光的偏振化程度与入射角有关 . 布儒斯特定律（1812年） 反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光． 当 时， 玻璃 空气 4. 双折射 o光与e光均是线偏振光 寻常光(o光) 非常光(e光) ----服从折射定律 ----不服从折射定律 O光 在晶体中各方向上传播速度相同. e光 晶体中各方向上传播速度不同,随方向改变而改变. 例1:根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的 (A) 振动振幅之和． (B) 光强之和． (C) 振动振幅之和的平方． (D) 振动的相干叠加． ［ D ］ 例2:波长为l的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为q=±p / 6，则缝宽的大小为 (A) l / 2． (B) l． (C) 2l． (D) 3 l ． [ C ] 例3:波长l=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到宽度a=0.25 mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹．今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d =12 mm，则凸透镜的焦距f 为 (A) 2 m． (B) 1 m． (C) 0.5 m． (D) 0.2 m． (E) 0.1 m． ［ b ］ 例4:一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(b + b’)为下列哪种情况时(b’代表每条缝的宽度)，k=3、6、9 等级次的主极大均不出现？ (A) b + b’ =2 a． (B) b + b’=3 a． (C) b + b’ =4 a． (A) b + b’=6 a． ［ b ］ 例5:波长为550 nm(1nm=10?9m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10-4cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 (A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5． ［ b ］ 例6:对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲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 ］ 例7:设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k (A) 变小． (B) 变大． (C) 不变． (D) 的改变无法确定． ［ b ］ 例8：(1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，l1=400 nm，l2=760 nm ．已知单缝宽度b=1.0×10-2 cm，透镜焦距f=50 cm．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．