物理光学期末试题(b卷)

物理光学期末试题(b卷)

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1、4物理光学期末试题(B卷)班级别学号姓名成绩一.填空题(28分)1.(7分)单色自然光从折射率为n1的透明介质1入射到折射率为n2的透明介质2中,在两介质的分界面上,发生(1)现象;的关系为(2);设分别为光波在介质1、介质2中的时间频率,则的关系为(3);设分别为光波在介质1、介质2中的波长,则的关系为(4)。2.(7分)光栅是一种分光元件,在复色光照射下,光栅产生的衍射光波按(1)在空间展开成光谱。评价一维振幅光栅分光性能的主要指标是:(2)、(3)、(4)。当光栅缝数N和干涉级m越大,分辨本领越(5)。按照光栅方程,正入射照明条件的

2、最大干涉级为(6)。3.(7分)两束光E1和E2干涉,只有满足(1)、(2)、(3)条件,才能获得稳定的干涉条纹;当位相差等于(4)时,干涉强度取极大值;当位相差等于(5)时,干涉强度取极小值。4.(7分)使用线偏振器可以检验入射光波的偏振态,使线偏振器绕光束传播方向旋转一周,如果观测到两个强度极大值位置和两次消光的位置,则可判定入射光波是(1);若观测到的出射光强不变,则可判定入射光波可能是(2)或(3);若观测到的出射光强有两个强度极大值位置和两个强度极小位置,但无消光的位置,则可判定入射光波可能是(4)或(5)。二.简答题(42分)

3、1.(15分)图1所示为两个球面波干涉的等强度面分布示意图,其中和4是两个相距距离为的相干点光源,是放置在干涉场中不同位置的观察屏,各观察屏到光源的距离远大于两光源之间的间隔。(1)画出三个观察屏上干涉条纹的分布示意图。(2)若其它条件不变,仅使两个点光源之间的距离减小,屏上的干涉条纹将出现什么变化?若其它条件不变,y0增大时,屏上的干涉条纹将出现什么变化;x0增大时,屏上的干涉条纹将出现什么变化?图12.(15分)图2是观察单缝夫琅和费衍射的装置,用波长为的单色平面波照明,缝宽为,透镜的焦距为。(1)当光波正入射时,画图并说明单缝夫琅和

4、费衍射图形的分布特点(包括图形的空间形状和特征尺寸)。(2)分别描述单缝宽度变化、单缝平移和单缝旋转时,夫琅和费衍射图形有何变化?(3)分别描述点光源沿方向(垂至于狭缝)和方向(平行于狭缝)移动时,夫琅和费衍射图形有何变化?4图23.(12分)写出任意椭圆偏振光的Jones矩阵。说明将一束自然光转变为椭圆偏振光必须经历哪两个步骤?每一个步骤的作用是什么?采用什么方法来实现?三.计算题(30分)1.(15分)一台天文望远镜物镜的入射光瞳是边长为的正方形,透过光波长。(1)应用瑞利判据,导出这种具有正方形光瞳的望远镜的衍射受限分辨本领表达式。

5、(2)如果希望用这台望远镜分辨一对角距离毫弧度的等亮度的双子星,求望远镜入射光瞳的边长不能小于多少?2.(15分)一束振动方向沿x轴的单位强度线偏振光D1,顺序通过两个线偏振器P1和P2,画图并分析如何放置P1和P2的主方向,才能使出射的线偏振光D2相对于入射线偏振光D1的振动面旋转90°,并且使D2的强度最大?此最大值与入射光强度的比值是多少?标准答案三.1.(2)42.4

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