物理光学第3篇习题解答.ppt

26.一块闪耀光栅宽260mm，每毫米有300个刻槽，闪耀角为 。 （1）求光束垂直于槽面入射时，对于波长 的光的分辨本领； （2）光栅的自由光谱范围有多大？ （3）试同空气间隔为1cm、精细度为25的法布里—珀罗标准具的分辨本领和自由光谱范围作一比较。 【解】 物理光学习题解答第三章 3.如教材图13-58所示，单色点光源S（波长 ）安放在离光阑1m远的地方，光阑上有一个内外半径分别为0.5mm和1mm的通光圆环。考察点P离光阑1m（SP连线通过圆环中心并垂直于圆环平面）， 问：在P点的光强和没有光阑时的光强之比是多少？ 【解】 4.波长 的平行光正入射在直径 的圆孔上，与孔相距 处放一屏幕。问： （1）屏幕上正对圆孔中心的P点是亮点还是暗点？ （2）要使P点变成与（1）相反的情况，至少要把屏幕向前（同时求出向后）移动多少距离？ 【解】 9.波长为 的平行光垂直照射在宽度为 0.025mm的单缝上，以焦距为 50cm的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察，求： （1）衍射图样中央亮纹的半宽度； （2）第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离； （3）第一亮纹和第二亮纹相对于中央亮纹的强度。 【解】 13.利用第三节的结果导出外径和内径分别为a和b的圆环（见教材图13-61）的夫琅和费衍射强度公式，并求出当b=a/2时， （1）圆环衍射与半径为a的圆孔衍射图样的中心强度之比； （2）圆环衍射图样第一个暗环的角半径（超越方程 解为 ）。 【解】 18.一台显微镜的数值孔径为0.85，问： （1）它用于波长 时的最小分辨距离是多少？ （2）若利用油浸物镜使数值孔径增大到1.45，分辨率提高了多少倍？ （3）显微镜的放大率应设计成多大？（设人眼的最小分辨率为 ） 【解】 21.一块光栅的宽度为10cm，每毫米内有500条缝，光栅后面放置的透镜的焦距为500mm。问： （1）它产生的波长 的单色光的1级和2级谱线的半宽度是多少？ （2）若入射光是波长为 632.8nm及和此波长相差0.5nm的两种单色光，它们的1级和2级谱线的距离是多少？ 【解】 22.设计一块光栅，要求 （1）是波长 的第2级谱线的衍射角 ； （2）色散尽可能大； （3）第3级谱线缺级； （4）在波长 的第2级谱线处能分辨0.02nm的波长差。在选定光栅的参数后，问在透镜的焦面上只可能看到波长600nm的几条谱线？ 【解】 25.有一多缝衍射屏如教材图13-64所示，缝数为2N，缝宽为a,缝间不透明部分的宽度依次为a和3a。试求正入射情况下，这 一衍射的夫琅和费衍射强度分布公式。 【解】