806物理光学.PDF

一、（每小题5 分,共 6 小题,共 30 分，）请解释： 1. 惠更斯-菲涅尔原理 2. 光波干涉的理想条件 3. 晶体的光轴、主平面与主截面 4. 驻波和柱面波 5. 光栅的角色散和线色散 6. 波片 二、（15 分）一列平面光波从A点传播到B点，在AB之间插入一透明薄片，其 厚度为h 1mm ，折射率n 1.5 。假定光波的波长λ 500nm ，请推导出插入透 0 明薄片后B点相位变化表达式并计算B点相位的变化。 三、（25 分）用波长为 600nm 的光产生迈克耳逊干涉条纹，先看到干涉场中有 12 个亮环，且中心是亮的；移动平面镜 M1 后，看到中心消失了 10 环，而此时 干涉场中还剩有 10 个亮环，求（1）等效空气层的厚度是变薄还是变厚？（2 ） M1 移动的距离；（3 ）M1 移动前中心亮斑的干涉级和相应的等效空气层厚度； （4 ）M1 移动后，从中心向外数第 5 个亮环的干涉级次（中心亮斑算第一个亮 环）。 四、 （15 分）只有一个振动方向的一束光在玻璃中传播时，表达式为 15 z E x 100cos[π10 (t + )] ，式中 c 为真空中光速，求该光的频率、波长和玻 0.65c 璃的折射率。 五、（15 分）设计一块光栅，要求（1）使波长λ 600nm 的第 2 级谱线的衍射 角θ ≤300 ，（2 ）色散尽可能大，（3 ）第3 级谱线缺级，（4 ）在波长λ 600nm 的 《物理光学》试卷 第 1 页 共 3 页 2 级谱线处能分辨0.02nm 的波长差。 六、（15 分）一出射波长为 600nm 的激光平面波，投射到一双缝上，通过双缝 后，在距离双缝 100cm 的屏幕上，观察到屏幕上光强分布如图所示，求：双缝 的缝宽和缝间距。 I I0 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 y/cm 七、（15 分）方解石晶片的厚度d 0.013mm ，晶片的光轴与表面成 60 度角， 当波长λ 632.8nm 的氦氖激光垂直入射晶片时，求（1）晶片内o 、e 光线的夹 o e o e 角；（2 ）请画图标出 光和 光通过晶体后的传播方向和振动方向；（3 ） 、 光通过晶片后的相位差。（设方解石中n0 1.6584,ne 1.4864 ） 600 d 光轴 《物理光学》试卷 第 2 页 共 3 页 八、（20 分）如图所示，一块单轴晶片的光轴垂直于表面，晶片的两个主折射 率分别为n 和n 。证明当平面波以θ 入射角入射到晶片时，晶体中非常光线的 0 e