《物理光学》期中小测验.doc

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1、考生信息栏院（系）班级姓名学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………2014—2015学年第一学期物理与机电工程系2013级专业光电班《物理光学》期中小测验注意事项：题号一二三四总分得分一填空题1.两束光要发生干涉现象，必须满足：_______________________;_________________________;______________________2.获取相干光的方法有：___________________;__________________

2、____3.两束同频率的光到空间某区域时的振幅分别为和，它们形成的干涉图样的可见度为__________________,当振幅满足______________，可见度最大，即。4.一束自然光以某一角度斜入射到折射率为1.33的湖面上，用一检偏器检验其反射光束的偏振态，发现有消光现象，此时的入射角被称作布儒斯特角，该入射角为__________。5.某光源发出光的中心频率为，其频率宽度为，则其相干长度为_______________________________6.如图所示，左图是干涉法检测平面示意图，右图是观察到的干涉图样，，请

3、你判断条纹弯曲处的凹凸情况是_________;凹凸高度约为_______.7.用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动0.1mm时，干涉图样中心处移过了400条干涉条纹，那么所用光波的波长为试卷共9页第9页______________.1.为了测量微小金属丝的直径，可采取如图所示的方法：将细金属丝夹在两块玻璃平晶的一端，用一束波长为平行光垂直照射，测得条纹间隔为，金属丝到平晶形成楔缝的顶点的距离为，请写出金属丝直径的计算公式_______________（已知等厚干涉的条纹间隔公式，其中为楔形角。）2.某一平行光束（相干

4、性良好）传播到p点的光强为，现在让该束垂直先通过一个带有小孔的屏再传播到p点，则其光强为________________________.3.现在让一束相干性良好的平行光束垂直通过一个带有小孔的屏再传播到轴上p点，倘若小孔中的波面相对p点而言，可划分出20个半波带，则p点的光强为________________________，现在若将20个波带中偶数波带遮住，则p点的光强为________________________.4.波长为600nm的平行光垂直照射在宽度为0.03mm的细丝上，以焦距为10cm的会聚透镜将衍射光聚焦于其焦

5、平面上进行观察，则其衍射中央亮条纹的半宽度为________。5.若望远镜能分辨角距离为的两颗星，它的物镜最小孔径是___________，同时为了充分利用其分辨率，望远镜的放大率为______.（设人眼能够分辨最小张角约为）6.硅（n=4）片上的二氧化硅（n=1.5）薄膜，对由空气垂直入射的波长为570纳米的黄光反射加强，则该薄膜的厚度至少为______________.7.用波长为λ的单色光照射一光栅，光栅的缝数为，衍射花样的相邻两条谱线之间有____________个暗条纹。8.有一束偏振光可描述成：,则该束光的偏振态属于__

6、________________.三简答题1.激光是单色光还是准单色光呢？为什么？答：激光不是严格的单色光，而是准单色光。这与激光的发光机制有关，激光是受激辐射，每个源自发出波列都有相同的相位和振动方向等，这就决定了激光的单色性很好，另外，从打开电源开始发光到结束这段时间不是无限长，因此由傅立叶变换可知其频谱具有一定宽度。指纹机的工作原理示意图2.试卷共9页第9页请你根据所学自己说明指纹机工作原理3.太阳尺寸这么大大，但我们仍然容易观察到阳光照射到臭水沟的油膜的干涉条纹，为什么？（由表达式来分析说明）4.平行光束通过圆形障碍物（其尺

7、寸很小），则其轴上p点无论远近都是一个亮斑（这就是泊松亮斑）。如何请你利用菲涅尔半波带尝试着解释该现象。四计算题1.一个平面地电磁波可以表示为，求：（1）该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初始相位；（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）频率波长试卷共9页第9页振幅初始相位（2）波沿着z轴传播方向，电矢量的振动方向沿着y轴方向。（3）根据可得：1.试求矩形脉冲的傅里叶变换,请你根据所得结果分析一下脉冲宽度越窄频率分布会有什么变化。解：频谱为连续谱，脉冲越窄，其频谱就越宽，频谱成份越丰富。试卷共9页第

8、9页1.用等厚干涉测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮条纹，玻璃楔板的折射率，所用光波波长，求楔角。解：由题意可得条纹间隔等厚干涉的条纹间隔公式，其中为楔形角2.法布里-玻罗标准具两镜面的间隔为2.5mm，它产生的谱