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时间:2020-06-14
《物理光学e 第6章 习题.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在PPT专区-天天文库。
1、第六章习题6.1、解:将各种光波波函数化成标准的光波波函数的形式可见,沿着x轴和沿着y轴振动、频率相同、传播方向相同的两个线偏振光的合成波还是线偏振光,振动方向在2、4象限内,与y轴的夹角为:(1)显然,两个频率相同、传播方向相同的分别沿着x轴和y轴振动且振幅相等线偏振光,其合成光波是右旋圆偏振光6.1、(2)6.1、(3)显然,E1是右旋圆偏振光,E2是左旋圆偏振光。而它们的合成波是线偏振光。6.2、解:(1)右旋圆偏振光是初始位相差为所以有:而左旋圆偏振光是初始位相差为所以有:6.2、解:(2)右旋圆
2、偏振光的Jones矢量为:左旋圆偏振光的Jones矢量为:合成偏振光波的Jones矢量为:6.3、解:光线传播的光路图如右下:54.6°54.6°n=1.51∵n·sin(54.6°)=1.51×sin(54.6°)=1.23>1∴光在两个界面处发生全反射根据全反射的知识,s光和p光在界面处的位相跃变不同,因而经过两次反射后,出射光的s光和p光的初始位相差不再为零或,于是出射光变为椭圆偏振光。出射光的初始位相差为:可见,是正椭圆左旋圆偏振光。6.4、解:设所求偏振光的Jones矢量为:根据正交偏振的定义,
3、有:根据题意,能量相同,则有两个方程联立,得:6.5、解:(1)与x轴成45°角且相互垂直的两个线偏振光的Jones矢量为:根据正交偏振的定义,显然它们是正交的,所以它们可作为基矢:解之,得:(2)、最方便的是选左旋和右旋单位圆偏振光,它们的的Jones矢量为:根据正交偏振的定义,显然它们是正交的,所以它们可作为基矢:解之,得:6.6、解:(1)入射光可看作没有相位关系的s光和p光的合成,分三种情况讨论:1、在入射角小于布儒斯特角的情况下,反射系数都是小于0的,所以反射光的s光和p光不存在初始位相差,故它
4、们还是没有相位关系,但是,反射系数不同,使得两个振动的振幅发生了变化,大小不同,因而反射光是部分偏振光;2、在入射角等于布儒斯特角的情况下,p光的反射系数为零,故反射光只存在s光,反射光成了线偏振光;3、在入射角大于布儒斯特角的情况下,s光的反射系数还是负的,它与入射的s光存在的位相差,而p光的反射系数为正,反射p光与入射p光不存在位相差,于是反射光的s光和p光就出现了固定的位相差—,于是反射光变为线偏振光,只是偏振方向与入射面有夹角。同理,很容易理解,无论上述何种情况,折射光都是部分偏振光。6.6、解:
5、(2)入射角为57°时,布儒斯特定律发生了作用,此时反射光是线偏振光,其偏振度为1;对于折射光,因为透射系数不一样,故计算如下:6.7、解:开始的时候,B2光为s光,线偏振光;当M'绕AA'转动后,当M'的法线和B2及其振动方向共面时,B2变成p偏振光,而入射角还是没变,所以此时没有反射光,此后B2的振动方向和入射面呈一定夹角,而入射角度还是布儒斯特角,所以有部分反射,形成新的s光,显然强度比开始的旧s光弱;继续转动到B2的振动方向和入射面垂直时,反射光又恢复成旧的s光,达到新的最强,之后重复,直到开始时
6、刻,所以从开始到开始,反射光B3的变化为:强—弱—0—弱—强—弱—0—弱—开始的强AMM'A'B1B2B3θb解:如左图所示,假设前表面为AB面,后表面为CD面,物就在CD上,根据题意和符号约定,对于AB面来说,物距为s=-2r,而象距则为-∞,于是由球面的成像公式有:整理之后得:于是有:OABCDnrn0=1问题:一物点位于一透明玻璃球的后表面,如果从前表面看到此物点的像正好位于无穷远,求该玻璃球的折射率n。
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