物理光学课后部分习题答案2015

《物理光学课后部分习题答案2015》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十一章光的电磁理论基础1、一个平面电磁波可以表示为，，，求：（1）该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位；（2）波的传播方向和电矢量的振动方向；（3）相应的磁场的表达式。解：（1）根据电磁波表达式可知振幅矢量，；传播速度，频率，波长，初相位。（2）传播方向：z轴方向，电矢量振动方向：沿y轴。（3）根据电磁波性质，电场、磁场、传输方向两两垂直，且满足和，所以磁场为，，。2、在玻璃中传播的一个线偏振光可以表示为，，，试求：（1）光的频率和波长；（2）玻璃的折射率。解：（1）传播速度，频率，波长（2）

2、折射率8、太阳光（自然光）以角入射到窗玻璃（）上，试求太阳光进入玻璃的透射比。分析：太阳光是非偏振光，认为其s波和p波各占50%，求出s波和p波分别有多少透射，然后求出太阳光的透射比。解：入射角，所以，根据折射定律，得，振幅反射比总的能量反射比所以能量透射比10、一束光入射到空气和火石玻璃（，）界面，试问光束以什么角度入射可使？分析：若，则入射角满足布儒斯特角，即，结合折射定律即可求解解：第十二章光的干涉和干涉系统4、双缝间距为1mm，离观察屏1m，用钠光灯做光源，它发出两种波长的单色光和，问两种单

3、色光的第10级亮条纹之间的距离是多少？解：双缝干涉，第m条亮条纹的位置则两种单色光第10条亮条纹位置差为所以距离为11、在等倾干涉实验中，若照明光波的波长，平板的厚度，折射率，其下表面涂上某种高折射率介质，问（1）在反射光方向观察到的圆条纹中心是暗还是亮？（2）由中心向外计算，第10个亮条纹的半径是多少？（观察望远物镜的焦距为20cm）（3）第10个亮环处的条纹间距是多少？解：（1）由于，平板上下表面反射都是从低折射率介质传输到高折射率介质，半波损失的情况一样，所以上、下表面反射光的光程差为条纹中心

4、对应折射角，;，光程差是波长的整数倍，所以中心是亮条纹。（2）中心算第零个亮条纹，则第N个亮纹有，所以第10个亮条纹的角半径为，半径为（3）条纹间距14、用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15条亮条纹，玻璃楔板的折射率，所用光波波长，求楔角。解：条纹间隔；楔角第十三章光的衍射5、单位振幅的单色平面波垂直照明半径为1的圆孔，试利用式（13-12）证明，圆孔后通过圆孔中心光轴上的点的光强分布为式中，z是考察点到圆孔中心的距离。证明：菲涅耳衍射公式圆孔中心轴上点x、y坐标都为零，所以

5、其光场为所以轴上点光强8、波长的单色光垂直入射到边长为3cm的方孔上，在光轴附近离孔z处观察衍射，试求夫琅和费衍射区的大致范围。解：夫琅和费近似条件所以对于边长3cm的方孔所以夫琅和费衍射区范围为11、在不透明细丝的夫琅和费衍射图样中，测得暗条纹的间距为1.5mm，所用透镜的焦距为30mm，光波波长为632.8nm，问细丝直径是多少？解：细丝的夫琅和费衍射图样与狭缝的衍射图样一致，暗条纹间距所以细丝直径19、在双缝夫琅和费衍射实验中，所用光波波长，透镜焦距，观察到两相邻亮条纹之间的距离，并且第四级亮

6、条纹缺级，求双缝的缝距和缝宽。解：假设双缝的缝距为d，缝宽为a，可以将其看作缝数为2的多缝则相邻亮纹间距，所以。若在m、n都为整数的条件下成立，则第m级主极大出现缺级。认为第4级缺级是第一个缺级的位置，即n=1，则