物理光学课后答案叶玉堂.docx

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1、光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案第四章光的电磁理论4-1计算由E=(—2i+2J3j)exp.

2、iQ0+y+壁1(8t)表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。解：由题意:Ex=2ei(A/3x+y+6x108t)Ey二2抬』(V3x+y+6M108t)EyEx,3，振动方向为：-i,3j由平面波电矢量的表达式:kx=3ky=1王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案，传播

3、方向为：，3i,j平面电磁波的相位速度为光速:c=3108m/s振幅:E°=.E2x-Eoy=(-2)2(2一3)2=4V/m频率:6108f=—=3“8二一10Hz冗波长:c——=JIf4—2一列平面光波从点传到B点，今在AB之间插入一透明薄片，薄片的厚度王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案h=0.2mm,折射率n=1.5。假定光波的波长为%=550nm,试计算插入薄片前后B点光11=n0d二d程和相位的变化。

4、解：设AB两点间的距离为d,未插入薄片时光束经过的光程为:插入薄片后光束经过的光程为：L=n0(d-h),nh=d(n-1)h••光程差为：：=l2-1i=(n-1)h=0.50.2=0.1mm2二2二则相位差为：§=—△=v父0.1=363.6冗550104-3试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态：(1)Ex=E0sin(切t—kz),Ey=E°cos(^t—kz)王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案(1)Ex=Eocos(^t-kz),Ey=E0cos@t—kz+n

5、/4)(2)Ex=Eosin侬t—kz),Ex=—Eosin®t—kz)解：(1)..Ex=Eosin(6t—kz)=E0cos(8t—kz—二)2,=V-x=-y2为右旋圆偏振光。(2)=y-4•••为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴沿y=x(3)=y-」x=0•••为线偏振光，振动方向沿y=-x4-4光束以30°角入射到空气和火石玻璃(n2=1.7)界面，试求电矢量垂直于入射面和平行于入射面分量的反射系数rs和rp。sin二解：入射角4=30由折射定律：sin%=——1=0.294，日2=17.

6、1sin(F-父sin(^1%)sin12.9sin47.1=-0.305_tanp-^2)rptan(』上)tan12.9tan47.1=0.213王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案4-5一束振动方位角为45。的线偏振光入射到两种介质的界面上，第一介质和第二介质的折射率分别为1=1和上=1.5。当入射角为50。时，试求反射光的振动方位角。.一sin二解：4=501由折射定律：sin%=——1=0.51.•.%

7、=30.7。%rpsinQ—)sinQ%)sin19.3sin80.7=-0.335tan(%-%)tan(%%)tan19.3=0.057tan80.7..tan-1=-rs-tan-=―^.^^5tan45--5.877rP0.057p・•.反射光的振动方位角为：：♦r=-80.34王伟整理41光学教程第二版叶玉堂第二部分物理光学课后习题答案4—6光波在折射率分别为n1和电的二介质界面上反射和折射，当入射角为61时（折射角为仇），s波和p波的反射系数分别为rs和rp,透射系数分别为ts和tp

8、。若光波反过来从n2介质入射到n1介质，且当入射角为62时（折射角为日1）s波和p波的反射系数分别为rs和rp,透射系数分别为ts和tp。试利用菲涅耳公式证明:(1)%=-rs;(2)rp=-rp；(3)tsts=Ts；(4)tptp=Tpsin(i1_%)证明：(1)%=———―-sin(1112)sinQ--1)rs=一：：sin(1211)sin(u1-12)sin(u1%)tanQ-%)⑵rp=(:tanQ口2)rptan。11)tan。％)tan[1-%)tan。u2)(3)ts2si

9、n%cosxsin('Z)ts2sin』cos%sin(-iZ)tsts2s"2cos'sin(1112)2sin11cos矗sin(』二2)sin'cos%sin%cos^4sin212cos211sin2(^112)n2cos124sin22cos21n1cosnsin2(u1飞)(4)tp2sin飞cos-1sin9-2)cosp1-12)tp2sini1cos聂sin。u1)cos(u2-11)••tptp2sin^2cos%sin([1F2)cosG1-12)2s"1cos聂sin(u