物理光学习题参考答案

1、 物理光学习题参考答案 第一章1.2 1.4 (1) 位移 (2) 1.5 (1) 1.6 沿-z方向传播1.7 1.8 1.9 1.10 (1) 无变化 (2) 振动反向 (3) 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 (1) 1.18 (1) (2) 1.19 球心1.20 (1) (2) (3) 薄棱镜的位相因子。其中：，为棱镜底边长，偏向角。1.22 (1) ,振动方向y,传播方向x. (2) 1.23 1.24 1.25 1.26 1.29 (1) (2) 1.32 (1) R=3.69% T=96.3%, (2) R=7.4% T=92.61.33 1.34 2

2、7.86%1.351.36 1.37 (1) (2) 1.38 1.39 (2) 1.40 1.41 (1) (2) (3) 第三章3.1. 这是振幅为6的驻波,波腹位置:;波节位置:3.2 (1) 因p处是磁场的波腹位置,或电场的波节位置,说明光化学作用是由电场E产生. (2) 3.3 (1) (2) (3) 3.4 (1) (2) 3.5 条纹将向光程增大的方向移动(图中向上),3.6 (1) (2) (3) 3.7 3.8 (提示) 3.9 3.10 (提示) 参见式(3-118)的推导过程.3.11 3.12 (1) (2) N=1263.13 n3.14 (1) , 中心是暗纹. (

3、2) (3) V=0.9993.15 3.16 (1) 若为10条暗纹, (2) 若为10条亮纹,.3.17 (1) (2) 3.18 (1) 左暗右亮,(2) 3.19 3.20 (1) 向靠近, (2) (3) 移动前,移动后3.21 3.22 3.23 双光束干涉: , 多光束干涉; b=0.1026 F=61.243.24 3.25 3.26 3.27 (1) 透过谱线中心波长分别为; 谱线半宽度为: (2) 取或3.28 (1) N=9 (2) 3.29 (1) (2) ,膜层略呈兰色.3.30 ,与未镀膜情形相同。当时,为反射率曲线极大值； 当时,为反射率曲线极小值。331 膜层数

4、 反射率 等效折射率 4 75 0.1293 9 98.8% 482 15 99.98% 13337.45第四章4.1 (略)4.2 菲涅耳衍射区:(提示：观察菲涅耳衍射仅限于轴上点，可令x=y=0); 夫朗和费衍射区: 4.3 (参见p167角谱理论的菲涅耳近似4.4 (1) (2) 4.5 (1) (2) (3) 提示: 由第一极小条件及可证明.4.6 提示: 导出衍射强度分布4.7 入射光倾斜角 反射衍射发散角(单位:rad) 折射衍射发散角(单位:rad) 4.8 (1) 提示: 的极值条件为(2) 近似值 ,实际值 相对误差4.9 (略)4.10 提示: (参见图4-15(c)4.1

5、1 (1) 图(a)方环 图(b)圆环 (2) (3) 4.12 4.13 提示:参见公式(4-131)的证明.4.14 (1) 一级衍射角 (2) f=293.37mm (3) 1-2级光谱不重叠,2-3级光谱重叠4.15 (1) 各谱线角间距 (2) 汞绿线角色散 (3) 最小分辨波长差,可分辨汞黄双线. (4) ,最多能观察到3级.4.16 提示: 当时, 当N有限时, 4.17 (略)4.18 (1) (2) 4.19 RP不变,G减小一倍.4.20 (1) 在方向,m=11286. (2) 4.21 (1) 干涉零级主极大方向,衍射零级主极大方向 (2) 4.22 4.23 (1)

6、衍射图形仍为3个亮点,但级亮点相对于零级亮点不对称,其中 , (2) 到达屏时,三个光波的时间频率分别是:4.24 , 在的轴上点,将出现亮点.4.25 (1) N=19.7, (2) L(P)=0, P点为暗点.4.26 提示:由,可得出两种情形.4.27 4.28 图(a) 图(b) 图(c) 4.29 4.30 4.31 (1) 可导出干涉图形中峰值强度线的方程为,其中环半径,N为正整数. (2) 4.32 提示: 分别从点向FZP孔径作半波带,再应用半波带法证明.4.33 (1) , (2) 4.34 (1) N=32, (2) 第六章 6.1 (1) 2、4象限线偏振光, (2) 右

7、旋圆偏振光, (3) 左旋圆偏振光. 6.2 (1) 左旋圆偏振光.: , 右旋圆偏振光,: , (2) 合成长轴在x方向的右旋椭圆偏振光. 6.3 , 出射光为右旋圆偏振光. 6.4 ，为右旋椭圆偏振光 6.5 (1) (2) 6.6 (1) 透射光: 当时,透射光为部分偏振光.反射光: 当 时,为自然光;当时,为S方向线偏振光; 其它为部分偏振光. (2) 6.7 , 当 6.8 (1) 绕在圆周上转动,设转角为,于是: (2) 绕在圆周上转动,但和的亮度不变. 6.9 (1) 略. (2) 6.10 应用折射率面作图,可证明会发生双折射. 6.11 （1）两束光的距离=0.0224mm

8、(2) 弧度 6.12 6.13 d=3.391mm 6.14 。去掉第二问“以及保证e光不发生全反射的最大入射角的大小”。 6.15 6.16 （1） （2） 6.17 （1） （2） 6.18 （1） （2） 6.19 6.20 6.21 （1） （2） 出射光 (3) 6.22 (略) 6.23 (1) 出射光振动方向与x轴的夹角 (2) 保持,即出射光与入射光的振动方向相对于U轴对称 6.24 入射光为右旋椭圆偏振光, 6.25 可以证明,出射光的琼斯矢量为: 6.26 (1) 平行于y轴的平行等距直条纹. (2) 石英; 方解石. 6.27 方解石晶片的消光波长: 干涉级m 正交尼科尔 平行尼科尔 6 7