北理工物理光学习题参考答案docxWord文档下载推荐.docx

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伏=44.5°

Er}=—0.2E（）Ej=0.192Er3=—O.OO758Eo

/rl=5.31x10_5E（）2Ii2=4.89x1O_5Eo2Zr3=7.58x1O_8Eo2

Ef]=O.96EoEt2=-O.OO384EoE订=O.OO1536Eo

=1.22x10%2I[2=1.96乂10隹2比=3」3xlO-9Eo2

27.86%

67.38°

sin（Q+0jI

E,

Ef=EtQexp-

£

sin0i

1可

2cos0i

1<

>

Ssin（g

rsin

（pt=271x-cot

A

aMAX=4.8°

（2）0=51.3°

\（pr=148°

d°

=1.8x104mm

小<

、nttw

（1）a（）<

sin®

-n21+—

V<

R）

⑵6z0<

16.5°

31.1°

33.8°

34.08°

⑶心"

=1

第三章

3.1.E=6sin（忽）exp-j+~

这是振幅为6的驻波，波腹位置:

kz=mji+%;

波节位置:

kz=m7t

3.2

（1）因p处是磁场的波腹位置，或电场的波节位置，说明光化学作用是山电场E产生.

（2）f=1.16//nm

L

3.3

（1）/（x）=2E02<

1+cos——（sin+sina2）x

A6

J

（2）xlm=O.O5/Z7/7

（3）fx=1634/mmTsv=0.5938x10_3/wnV=0.64

3.4

（1）T（r）=cos[2^-（/1-/2）-r]

（2）&

=1.03。

3.5条纹将向光程増大的方向移动（图中向上），△加=10

3.6

（1）

/（%）=4/（）cos

3.7

3.8

兀0=-2mm

/<

25“”

（3）e=Q.55mm

©

<

0.0143°

（提示）心）=0+0

V=1

3.9

M°

=1.05x107Ao=6.65m

（提示）参见式（3-118）的推导过程.

A=634.6nm

N=126

V=0.999

3.15

3.16

3.17

（1）

3.18

（1）

⑵

3.19

3.20

（1）

3.21

3.22

3.23

3.24

3.25

3.26

3.27

（1）

3.28

（1）

3.29

（1）

（2）

3.30

3.31

=0・2加加

①=3.092如

ae>

（2）ac=3.08x10"

/K

左亮右暗，

pl（）l=4.Q4mm=4.15mmp5（）l=9.224-mmp5（）l.=9.27mm

fr=978mm

向M；

靠近，

（2）刃=14.7/zm（3）移动前/n01=20动后=10

d=289/zm

.（巧

a-arcsin——

3丿

双光朿干涉：

b=7TF=2,多光束干涉;

b=0.1026F=61.24

z6=0.04sd,-12.8mme6=1.Q4mm

RP=F•m

3.34mm<

d<

59.64〃伽

透过谱线中心波长几o分别为；

0.69“〃?

，0.552“”0.46“"

谱线半宽度说为：

0.00282“®

0.0018/zm,0.00125/zm

取d=0.2pirn或d=0.4/zm

N=9

（2）d<

0.2m

d=99.64切2

pB=2.2%pR=1.7%，膜层略呈兰色.

尺=賈_*2，与未镀膜情形相同。

也+役丿

当斤2§

—时，为反射率曲线极人值;

当n2＞役时,为反射率曲线极小值。

膜层数

反射率p等效折射率nx

75%0.1293

9

15

98.8%

482

99.98%

13337.45

第四章

4.1（略）

4.2菲涅耳衍射区:

d>

5&

S6mm;

夫朗和费衍射区：

50〃

4.3（参见pl67角谱理论的菲涅耳近似

⑵=0.0057

/（o）

（2）x0=fsinP

⑶提示：

由第一极小条件d（sin&

「sm0）=］及&

二△&

+〃可证明

4.6

提示：

导出衍射强度分布/（兀）=/（0）sin

入射光倾斜角0

1.2x10"

89°

4.8

4.9

4.10

4.11

反射衍射发散角△&

.（单位:

rad）

0.6x104

折射衍射发散角\et（单位:

rad）0.4xlO-4

（1）提示：

/（x）的极值条件为tan—

3.4x10"

0.49x10“

0.54X10-4

⑵近似值/=0.0162/。

实际值厂=0.01648/。

，相对误差

（略）

提示:

P=—-—=—-—,0=-妬Sig,ksina2/rsina

OA=OB=2psin（ZAO0/2）OC=2psin

（1）图（a）方环

E（兀,y）=》expjk\广

Lrsinc

Lx

sine

Ly

矿

=1.7%

（参见图4-15（c））

I2sine

lx

ly

厶（x，y）=

荫丿

/2slnc>

exp叫广+韵］（础打

2丿］2兀

7D、

2㈣

I犷丿

矿丿

-（如）

2J\2兀

阳）

R2r疋（2再

w=56-25%

412"

8畑M=^=833r

4.13提示:

参见公式（4-131）的证明.

4.14

（1）一级衍射角11.5°

0520.5°

△&

=9°

（2）f=293.37mm

（3）1-2级光谱不車叠,2・3级光谱重叠

4.15

（1）各谱线角间距=0.92°

△&

2=1.64°

A^3=1.62°

4=0.89°

A^5=0.09°

（2）汞绿线角色散Da=0.52xIO-3rad/mn

故小分辨波长差皿=0.02312x10一％心可分辨汞黄双线.

加0=3.45,最多能观察到3级.

I（右

当N―>

oo时,g（g）=—red—d

Nd

4.19RP不变,G减小一•倍.

（1）在&

=30°

方向,m=11286.

（2）<

5^=0.0015nmG=0.0044/舁

（1）干涉零级主极人方向0=0°

衍射零级主极人方向6=20°

⑵仓=0.684/zm

d—0.28\nm

（1）衍射图形仍为3个亮点，但土1级亮点相对于零级亮点不对称，其屮

VV

⑵到达口屏时，二个光波的吋间频率分别是:

匕），《）—,v（）

dd

L（0）=4sin彳芝I在d二（旷、的轴上点,将出现亮点.（2加丿（2m+1）2

（1）N=19.7,

（2）L（P）=0,P点为暗点.

由區（巧=&

（円,可得出EZ（P）=±

EOO（P）W种情形.

Z（^）=/o=50w/m2

/（ci

（1）可导出干涉图形中峰值强度线的方程为°

上亠其中环半径

V可一阖

Q=J兀2+y2収为正整数.

（2）z2=-I33.3m/n

分别从••点向FZP孔径作半波带，再应川半波带法证明.

（1）N=32,

（1）/?

10=2.75/nm,

（2）T=3m

（2）h32=

第八章

（1）2、4象限线偏振光，

（2）右旋圆偏振光，（3）左旋圆偏振光.

2丿

7\（TT

（1）左旋圆偏振光•：

Dx——Dqcos（kz—cot）->

Dx=—D°

coskz—cot+—

fl

\乙）

22i,

右旋圆偏振光，：

Dx=V2£

（）cos（Rz-ef）,D、=V2D,

⑵合成长轴在x方向的右旋椭圜偏振光.

2A0w=270°

出射光为右旋圆偏振光.

D}=[3exp（-y5^/4）,2]r,为右旋椭圆偏振光

（1）

透射光：

当ovei<

90°

时,ovpT<

1，透射光为部分偏振光.反射光：

当ei=0,90°

时，为自然光;

当6,=0h时，为S方向线偏振光；

其它为部分偏振光.

PT=0.09PR=1

【3=【2曲0,当0=0,龙，I3M=Z2;

0=^/2,3^/2,13m=0

（1）S（，绕S。

在圆周上转动，设转角为0,于是：

/$e=/°

cos20=Z（）sin2/?

⑵绕S。

在恻周上转动，但和S°

的亮度不变.

（1）略.⑵\eoe=3.17°

应用折射率血作图，可证明会发牛双折射.

（1）两束光的距离=0.0224mm

（2）\（poe=0.29弧度

化=1.5279ne

d=3.391mm

AIKH<

14.45°

△0=31.08°

（1）0=±

71.56°

（1）cr=45°

=1.4795

ZGKH<

14°

（2）筋=0.19°

（2）a=-45°

（144

]_

（2）dm=O.S6mm

出射光

E、

-jexp（j>

）_

exp（"

）

¥

（l+»

exp

COS

sin

（71（p、

J~2>

/、

7t（p

U2丿

出射光振动方向与X轴的夹角0=2q

保持卩=2a，即出射光与入射光的振动方向相对于U轴对称

入射光为右旋椭圆偏振光,/=80°

0=50°

可以证明，出射光的琼斯矢量为：

J2=E0exp{j[fc-（fz>

-2Q>

]}\

5-j

i—v_j1—

（1）平行于y轴的平行等距直条纹.

（2）石英e=0.61mm;

方解石e=0.036mrn.

方解石晶片的消