光學(xué)教程習(xí)題解

光學(xué)教程習(xí)題解

ID:21880673

大?。?.12 MB

頁(yè)數(shù):47頁(yè)

時(shí)間:2018-10-25

光學(xué)教程習(xí)題解_第1頁(yè)
光學(xué)教程習(xí)題解_第2頁(yè)
光學(xué)教程習(xí)題解_第3頁(yè)
光學(xué)教程習(xí)題解_第4頁(yè)
光學(xué)教程習(xí)題解_第5頁(yè)
資源描述:

《光學(xué)教程習(xí)題解》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、[《光學(xué)教程》(姚啟鈞)]習(xí)題解答第一章光的干涉1、波長(zhǎng)為的綠光投射在間距為的雙縫上,在距離處的光屏上形成干涉條紋,求兩個(gè)亮條紋之間的距離。若改用波長(zhǎng)為的紅光投射到此雙縫上,兩個(gè)亮紋之間的距離為多少?算出這兩種光第2級(jí)亮紋位置的距離。解:改用兩種光第二級(jí)亮紋位置的距離為:2、在楊氏實(shí)驗(yàn)裝置中,光源波長(zhǎng)為,兩狹縫間距為,光屏離狹縫的距離為,試求:⑴光屏上第1亮條紋和中央亮紋之間的距離;⑵若P點(diǎn)離中央亮紋為問(wèn)兩束光在P點(diǎn)的相位差是多少?⑶求P點(diǎn)的光強(qiáng)度和中央點(diǎn)的強(qiáng)度之比。解:⑴⑵由光程差公式⑶中央點(diǎn)強(qiáng)度:P點(diǎn)光強(qiáng)為:3、把折射率為的玻璃片插入楊

2、氏實(shí)驗(yàn)的一束光路中,光屏上原來(lái)第5級(jí)亮條紋所在的位置變?yōu)橹醒肓翖l紋,試求插入的玻璃片的厚度。已知光波長(zhǎng)為解:,設(shè)玻璃片的厚度為由玻璃片引起的附加光程差為:4、波長(zhǎng)為的單色平行光射在間距為的雙縫上。通過(guò)其中一個(gè)縫的能量為另一個(gè)的倍,在離狹縫的光屏上形成干涉圖樣,求干涉條紋間距和條紋的可見(jiàn)度。解:由干涉條紋可見(jiàn)度定義:由題意,設(shè),即代入上式得5、波長(zhǎng)為的光源與菲涅耳雙鏡的相交棱之間距離為,棱到光屏間的距離為,若所得干涉條紋中相鄰亮條紋的間隔為,求雙鏡平面之間的夾角。解:由菲涅耳雙鏡干涉條紋間距公式6、在題1.6圖所示的勞埃德鏡實(shí)驗(yàn)中,光源S到觀

3、察屏的距離為,到勞埃德鏡面的垂直距離為。勞埃德鏡長(zhǎng),置于光源和屏之間的中央。⑴若光波波長(zhǎng),問(wèn)條紋間距是多少?⑵確定屏上可以看見(jiàn)條紋的區(qū)域大小,此區(qū)域內(nèi)共有幾條條紋?(提示:產(chǎn)生干涉的區(qū)域P1P2可由圖中的幾何關(guān)系求得)SS`P2P1P0題1.6圖解:由圖示可知:①②在觀察屏上可以看見(jiàn)條紋的區(qū)域?yàn)镻1P2間即,離屏中央上方的范圍內(nèi)可看見(jiàn)條紋。7、試求能產(chǎn)生紅光()的二級(jí)反射干涉條紋的肥皂膜厚度。已知肥皂膜折射率為,且平行光與法向成300角入射。解:由等傾干涉的光程差公式:8、透鏡表面通常鍍一層如MgF2()一類的透明物質(zhì)薄膜,目的是利用干涉來(lái)

4、降低玻璃表面的反射。為了使透鏡在可見(jiàn)光譜的中心波長(zhǎng)()處產(chǎn)生極小的反射,則鍍層必須有多厚?解:物質(zhì)薄膜厚度使膜上下表面反射光產(chǎn)生干涉相消,光在介質(zhì)上下表面反射時(shí)均存在半波損失。由光程差公式:9、在兩塊玻璃片之間一邊放一條厚紙,另一邊相互壓緊,玻璃片長(zhǎng),紙厚為,從600的反射角進(jìn)行觀察,問(wèn)在玻璃片單位長(zhǎng)度內(nèi)看到的干涉條紋數(shù)目是多少?設(shè)單色光源波長(zhǎng)為解:H=0.05mm相鄰亮條紋的高度差為:可看見(jiàn)總條紋數(shù)則在玻璃片單位長(zhǎng)度內(nèi)看到的干涉條紋數(shù)目為:即每?jī)?nèi)10條。10、在上題裝置中,沿垂直于玻璃表面的方向看去,看到相鄰兩條暗紋間距為。已知玻璃片長(zhǎng),

5、紙厚,求光波的波長(zhǎng)。解:當(dāng)光垂直入射時(shí),等厚干涉的光程差公式:可得:相鄰亮紋所對(duì)應(yīng)的厚度差:由幾何關(guān)系:,即11、波長(zhǎng)為的可見(jiàn)光正射在一塊厚度為,折射率為的薄玻璃片上,試問(wèn)從玻璃片反射的光中哪些波長(zhǎng)的光最強(qiáng)。解:由光正入射的等傾干涉光程差公式:使反射光最強(qiáng)的光波滿:足12、邁克耳遜干涉儀的反射鏡M2移動(dòng)時(shí),看到條紋移過(guò)的數(shù)目為個(gè),設(shè)光為垂直入射,求所用光源的波長(zhǎng)。M1M2解:光垂直入射情況下的等厚干涉的光程差公式:移動(dòng)一級(jí)厚度的改變量為:13、邁克耳遜干涉儀的平面鏡的面積為,觀察到該鏡上有個(gè)條紋,當(dāng)入射光的波長(zhǎng)為時(shí),兩鏡面之間的夾角為多少?

6、解:由光垂直入射情況下的等厚干涉的光程差公式:相鄰級(jí)亮條紋的高度差:由和構(gòu)成的空氣尖劈的兩邊高度差為:14、調(diào)節(jié)一臺(tái)邁克耳遜干涉儀,使其用波長(zhǎng)為的擴(kuò)展光源照明時(shí)會(huì)出現(xiàn)同心圓環(huán)條紋。若要使圓環(huán)中心處相繼出現(xiàn)條圓環(huán)條紋,則必須將移動(dòng)一臂多遠(yuǎn)的距離?若中心是亮的,試計(jì)算第一暗環(huán)的角半徑。(提示:圓環(huán)是等傾干涉圖樣,計(jì)算第一暗環(huán)角半徑時(shí)可利用的關(guān)系。)解:出現(xiàn)同心圓環(huán)條紋,即干涉為等傾干涉對(duì)中心15、用單色光觀察牛頓環(huán),測(cè)得某一亮環(huán)的直徑為,在它外邊第5個(gè)亮環(huán)的直徑為,所用平凸透鏡的凸面曲率半徑為,求此單色光的波長(zhǎng)。解:由牛頓環(huán)的亮環(huán)的半徑公式:以

7、上兩式相減得:16、在反射光中觀察某單色光所形成的牛頓環(huán),其第2級(jí)亮環(huán)與第3級(jí)亮環(huán)間距為,求第19和20級(jí)亮環(huán)之間的距離。解:牛頓環(huán)的反射光中所見(jiàn)亮環(huán)的半徑為:即:則:第2章光的衍射P1、單色平面光照射到一小圓孔上,將其波面分成半波帶。求第個(gè)帶的半徑。若極點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離為,單色光波長(zhǎng)為,求此時(shí)第一半波帶的半徑。解:由公式對(duì)平面平行光照射時(shí),波面為平面,即:2、平行單色光從左向右垂直射到一個(gè)有圓形小孔的屏上,設(shè)此孔可以像照相機(jī)光圈那樣改變大小。問(wèn):⑴小孔半徑應(yīng)滿足什么條件時(shí),才能使得此小孔右側(cè)軸線上距小孔中心的P點(diǎn)的光強(qiáng)分別得到極大值和極小

8、值;⑵P點(diǎn)最亮?xí)r,小孔直徑應(yīng)為多大?設(shè)此光的波長(zhǎng)為。解:⑴當(dāng)為奇數(shù)時(shí),P點(diǎn)為極大值當(dāng)C數(shù)時(shí),P點(diǎn)為極小值⑵由,為奇,取“+”;為偶,取“-”當(dāng),即僅露出一個(gè)半波帶時(shí),P點(diǎn)最亮。,

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動(dòng)畫(huà)的文件,查看預(yù)覽時(shí)可能會(huì)顯示錯(cuò)亂或異常,文件下載后無(wú)此問(wèn)題,請(qǐng)放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫(kù)負(fù)責(zé)整理代發(fā)布。如果您對(duì)本文檔版權(quán)有爭(zhēng)議請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系客服。
3. 下載前請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔內(nèi)容,確認(rèn)文檔內(nèi)容符合您的需求后進(jìn)行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標(biāo)題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時(shí)可能由于網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)等原因無(wú)法下載或下載錯(cuò)誤,付費(fèi)完成后未能成功下載的用戶請(qǐng)聯(lián)系客服處理。