波动光学习题(二)给学生.pptVIP

例(10).有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块的偏振片化方向相互垂直，垂直入射自然光的光强为 I0，此自然光通过这一系统后，出射光的光强为I0/16，求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角。 §12. 光的偏振 / 例题2 解：设第二个偏振片与第一个偏振片偏振化方向之间的夹角为?，透过第一个后的光强： 透过第二个后的光强： * §12. 光的偏振 / 例题2 透过第三个后的光强： ?=sin-1( …)/2=22.50 * 18-4-8、波长为 的单色光垂直入射到宽度为 的单缝上，透镜焦距 ，衍射图样观察屏在透镜的焦平面处，求 （1）中央明纹宽度 （2）第二级暗纹中心离透镜焦点的距离 解： （1） （2） * 18-5-7、以波长为 的平行单色光斜入射在光栅常数为 ，缝宽为 的光栅上入射角为 ，列出能看到的全部谱线的级次。 解： 斜入射时，光栅方程变为 对应于 * 对应于 综上，能看到以下各级谱线： * 18-5-8、波长为 的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大衍射角为 ，且第三级缺级，求： （1）光栅常数 （2）透光缝可能的最小宽度。 （3）在选定了上述光栅常数和透光缝最小宽度后，在屏幕上可能呈现的全部主极大级次。 解： （1） （2） （3） 能观察到的级次为 * 18-5-9、以波长为 的白光垂直入射在光栅上，衍射光谱中，第二级和第三级光谱发生部分重叠，则第二级光谱被重叠的波长范围是多少？ 解： 故，第二级光谱被重合的波长为 * 光-19、一衍射光栅，每厘米有 条透光缝，每条透光缝宽为 ，在光栅后放一焦距 的凸透镜，现以 的单色平行光垂直照射光栅，求 （1）透光缝 的单缝衍射中央明纹的宽度？ （2）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？ 解： （1） （2） * 取值为 注意：第一级单缝衍射暗纹不引起缺级；第二级单缝衍射暗纹引起第五级主极大缺级 * 18-4-9、在单缝衍射实验中，光源发出只含两种波长 和 的光，垂直入射于单缝上。若 的第一级衍射极小与 的第二级衍射极小重合，问： （1）这两种波长之间的关系。 （2）在衍射图样中，是否还有其他衍射极小重合，求定量关系 解： （1） （2） 的暗纹均重合。 * （1）缝宽 增大或减小。 18-4-10、单缝夫琅和费衍射装置作如下调整，中央明纹中心位置和宽度有什么变化？设入射光为理想单色平行光 （2）缝沿与入射光正交方向上下稍微平移。 （3）波长 增大或减小。 （4）将衍射装置浸于水中。 （5）改变光的入射方向，从正入射变为斜入射 解： 演示 中央明纹位置 中央明纹宽度 （1） 不变 （2） （3） 不变 （4） 不变 （5） 不变 不变 上移或下移 不变 * 18-5-10、设 为光栅常数， 是光谱级次，两光谱线波长分别为 和 证明：它们在同一级光谱中的角距离 证明： 两边同取微分， 由 式得， * 将 式代入 式， * 18-6-7、将三个偏振片叠放在一起，第二个与第三个的偏振化方向分别与第一个的偏振化方向成 和 角。求： （1）让强度为 的自然光垂直入射到这一堆偏振片上时，经每一偏振片后的光强和偏振状态 （2）如将第二个偏振片抽走，情况又如何？ 解： （1） 通过第一个偏振片后，强度为 通过第二个偏振片后，由马吕斯定律， * 同理，通过第三个偏振片的强度为 （2） 通过第一个偏振片强度， 通过第二个偏振片强度， * 解： 18-7-4、假设某一介质对于空气的临界角是 ，则光从空气中射向介质时的布儒斯特角是？ 由折射定律 由布儒斯特定律 * 18-7-6、在以下五个图中分别画出实际存在的反射光线和折射光线，并用点子和短线把振动方向表示出来。 * * 18-6-8、三块偏振片共轴，并垂直于轴平行放置，第一块与第三块的偏振化方向相互垂直并固定，第二块绕轴旋转。开始时，第二块与第一块的偏振化方向平行，然后第二块以恒定的角速度 绕轴旋转，设沿轴向入射于第一块偏振片的自然光强度为 。求出射光强。 解： 通过第一个偏振片强度， 时通过第二个