光学习题课(干涉衍射习题

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1、1.光程：nr位相差与光程差之间的关系：要求2.杨氏双缝干涉：波动光学总结一.光的干涉：（1）相邻明纹（或相邻暗纹）中心间距：所谓的零级明条纹是指：从同相点出发到零级明条纹处是等光程的。（2）关于条纹移动：则整个条纹向上平移一段距离例：若S下移，O’r2S1S2r1OS例：（3）附加光程差：附加光程差与条纹移动数N之间应满足：（该结论普遍成立）ndr2S1S2r1O对杨氏双缝实验：若上下臂上分别放上透明介质(n1,d1;n2,d2)，则附加光程差为：3.薄膜干涉：=明纹暗纹原则上k取0，1，2，…但要保证膜厚不能取负值(1)关于半波损失：当薄膜的折射率相对于两边介质折射率

2、为最大或最小时，两束反射光干涉有半波损失。(2)增透膜与增反膜：透射光干涉与反射光干涉正好互补。故增透膜即为反射光干涉极小；而增反膜即为反射光干涉极大。相邻明纹（或暗纹）对应的薄膜厚度差：(3)劈尖干涉：∆leL相邻的明纹（或暗纹）间距∆l满足：条纹移动：盯住某一点看，若厚度改变△e则附加光程差：则条纹移动N条.暗纹数目：求劈尖上明纹或暗纹数：明纹数目：nd（4）牛顿环：明环暗环明环暗环成立“半波损失”仅对有2当M2作一微小位移，则附加光程差：121(5)迈克耳孙干涉仪：在一条光路上加一折射率为n，厚度为d的透明介质，则引起的附加光程差：当两臂分别都放上透明介质时的附加光

3、程差2.单缝夫琅和费衍射：f1f21.惠更斯(子波)—菲涅耳(子波干涉)原理二.光的衍射：单缝a相邻两个半波带的各对应点之间的光程差为单缝边缘两点之间对应的光程差为：暗明(1)中央明纹半角宽：(2)关于条纹移动：例：上下前后移动狭缝位置，零级明条纹位置就是入射平行光经透镜会聚的位置.条纹不动其它各级明条纹的宽度为中央明条纹宽度的一半。中央明纹半宽度：例:上(下)移动透镜，3.圆孔夫琅和费衍射爱里斑的半角宽：条纹上(下)移动例：斜射：暗明其中，为代数量.CD+-+-4.最小分辨角，即为爱里斑的半角宽。yLS1S2=1.22/Dy/L=光栅衍射图样

4、是多缝干涉光强分布受单缝衍射光强分布调制的结果。5.光栅衍射：(1)光栅方程：k=0,1,2,···OabfP(2)屏上看见的条纹数：再考虑对称性及中央明纹。P(3)斜射：QO(4)衍射光谱：例：用白光照射衍射光栅,求第二级谱线重叠的波长范围。解：1.偏振现象是横波区别于纵波的最明显的标志。三.光的偏振：••••••••••••2.自然光可分解为两个互相垂直、振幅相等，没有任何相位关系的光振动。（完全偏振光、3.线偏振光：平面偏振光）••••4.部分偏振光：••5.偏振片的作用：偏振片有一个特殊的方向，叫偏振化方向(或透光轴方向)。偏振片只允许平行于偏振化方向的光振动(

5、完全)通过，而让垂直于偏振化方向的光振动被(完全)吸收。•••I0I0/2I0/2•••I0I0/2I=0起偏器检偏器一束光强为的线偏光，透过偏振片以后，透射光强为：振动方向偏振化方向6.马吕斯定律：7.反射和折射时光的偏振：••••••i反射光中垂直入射面振动部分占优势，折射光中平行入射面振动部分占优势。8.布儒斯特定律（1812年）：•••••当入射角等于某一定值i0时，反射光成为垂直振动的完全偏振光，因为此时，平行振动部分已完全不能反射。即反射线与折射线垂直.1.01.01.01.01.51.51.5••••••••为了增加折射光的偏振化程度，可采用玻璃片堆的办法。

6、•••例1.在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处．现将光源S向下移到示意图中的S’位置，则(A)中央明条纹向上移动，且条纹间距不变．(B)中央明条纹向下移动，且条纹间距不变．(C)中央明条纹向下移动，且条纹间距增大．(D)中央明条纹向上移动，且条纹间距增大．[A]例2.把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置．当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环：（作业题）(A)向中心收缩，条纹间隔变小．(B)向中心收缩，环心呈明暗交替变化．(C)向外扩张，环心呈明暗交替变化．(D)向外扩张，条纹间隔变大．[B]例3.一束白

7、光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是：(A)紫光．(B)绿光．(C)黄光．(D)红光．[D][C]例4.测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？(A)双缝干涉．(B)牛顿环．(C)光栅衍射.(D)单缝衍射．例5.光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是___．例6.惠更斯引入__的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯－菲涅耳原理．4I0子波子波干涉√例7.单色平行光垂直照射在薄膜上，经上、下两表面反射的两束光发生干