光学习题课集VIP

第一章 光的干涉习题课例 1 将杨氏双缝干涉装置照明光源波长为 ，S 2 缝覆盖以厚度为h，折射率为 n 的透明介质薄膜，使零级干涉条纹移至原来的第级明条纹处，试问介质薄膜的厚度 h 是多少？例 2 双缝实验中，采用波长为 的单色光为光源，今将一厚度为 b，折射率为 n 的薄玻璃片放在狭缝 S2 和观察屏 P 之间一条光路上，显然这时在屏幕上与狭缝 S1、S 2 对称的中心 c 处，观察到的干涉条纹强度将为玻璃片厚度 b 的函数。如果 I0 表示 b=0 时 c 处的光强度，求：c 处光强度与玻璃片厚度 b 之间的函数关系。b 满足什么的条件时 c 处的光强最小。 S12S r1r2例 3 透镜表面通常覆盖一层氟化镁（MgF 2） （n=1.38）透明薄膜，为的是利用干涉来降低玻璃表面的反射为使波长为 632.8 纳米的激光毫不反射地透过，这覆盖层至少有多厚？例 4 用 500nm 的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面，从反射光中观察，劈尖的棱边是暗纹若劈尖上面媒质的折射率 n1 大于薄膜的折射率 n=1.5,求：(1)膜下面媒质的折射率 n2 与 n 的大小关系；(2)第 10 条暗纹处薄膜的厚度；(3)使膜的下表面向下平移一微小距离，干涉条纹有什么变化?若变化2 微米，原来的第 10 条暗纹处将被哪级暗纹占据?例 5 用波长为 500nm 的单色光垂直照射在有两块光学玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边 1.56cm 的 A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。 （1）求空气劈尖的劈尖角，（2）改用 600nm 的单色光，问 A 处是明条纹还是暗条纹， （3）在（2）中从棱边算起到 A 处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？例 6 如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙 e0。 现用波长为 的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为 R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径。例 7 用水银蓝光( =435.8 纳米) 扩展光源照明迈克耳孙干涉仪，在视场中获得整 20 个干涉圆条纹现在使 远离 ，使 d 逐渐加大，由视场中心冒出 500 个条 纹后，视场内等倾圆条纹变为 40个试求此干涉装置的视场角、开始时的间距 d1 和最后的间距 d2例 8 把折射率为 1.632 的玻璃片放入迈克耳逊干涉仪的一条光路中，观察到有 150 条干涉条纹向一方移过若所用单色光的波长为500nm，求此玻璃片的厚度。、第二章 光的衍射习题课例 1 波长为 500 nm 的单色点光源离光阑 1m 处，光阑上有一个内外半径分别为 0.5mm 和 1mm 的通光圆环,接收点 P离光阑也为 1m，求 P 点的光强度 I 与没有光阑时该点光强度 I0 之比。例 2 如何制作一张满足以下要求的波带片：（1 ）它在 400nm紫光照明下的主焦距为 80cm， （2）主焦点处的光强是自由传播时的1000 倍左右。例 3 一束单色平面光波，其波长为 500nm，强度为 I0。正入射到如图所示的衍射屏上（由半径为 1 的1