物理光学与应用光学习题解第四章Word格式文档下载.doc
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4-4.设有主折射率no=1.5246,ne=1.4864的晶体,光轴方向与通光面法线成45°
,如图所示。
现有一自然光垂直入射晶体,求在晶体中传播的o、e光光线方向,二光夹角以及它们从晶体后表面出射时的相位差(=0.5,晶体厚度d=2cm。
)
4-5.一单轴晶体的光轴与界面垂直,试说明折射光线在入射面内,并证明:
其中,是入射角;
是e折射光线与界面法线的夹角。
4-6.两块方解石晶体平行薄板,按相同方式切割(图中斜线代表光轴),并平行放置,
细单色自然光束垂直入射,通过两块晶体后射至一屏幕上,设晶体的厚度足以使双折射的两束光分开,试分别说明当晶体板2在:
①如图4-64所示;
②绕入射光方向转过角;
③转过/2角;
④转过/4角的几种情况下,屏幕上光点的数目和位置。
4-7.如图所示,方解石渥拉斯顿棱角的顶点=45°
时,两出射光的夹角为多少?
4-8.设正入射的线偏振光振动方向与半波片的快、慢轴成45°
,分别画出在半波片中距离入射表面为:
①0;
②/4;
③/2;
④3/4;
⑤的各点处两偏振光叠加后的振动形式。
按迎着光射来的方向观察画出。
4-9.用一石英薄片产生一束椭圆偏振光,要使椭圆的长轴或短轴在光轴方向,长短轴之比为2:
1,而且是左旋的。
问石英片应多厚?
如何放置?
(=0.5893,no=1.5442,ne=1.5533。
4-10.两块偏振片透射方向夹角为60°
,中央插入一块1/4波片,波片主截面平分上述夹角。
今有一光强为的自然光入射,求通过第二个偏振片后的光强。
4-11.一块厚度为0.04mm的方解石晶片,其光轴平行于表面,将它插入正交偏振片之间,且使主截面与第一个偏振片的透振方向成(≠0°
、90°
)角。
试问哪些光不能透过该装置。
4-12.在两个偏振面正交放置的偏振器之间,平行放一厚0.913mm的石膏片。
当=0.583时,视场全暗,然后改变光的波长,当=0.554时,视场又一次全暗。
假设沿快、慢轴方向的折射率在这个波段范围内与波长无关,试求这个折射率差。
l部分习题解答
4-3.解:
对于单轴晶体内传播的o光和e光均满足折射定律:
由题设条件可知:
对于o光:
由:
,代入数据:
∴
对于e光,由:
由于光在垂直于光轴的平面内传播,在晶体中o光和e光的光线方向与波法线方向不分离。
所以两折射光之间的夹角为:
。
4-4.解:
如图,平面光波正入射,光轴在入射面内,且与晶面斜交所以o光和e光的波法线相同,但o光和e光光线方向不同。
又因为,故e光比o光远离光轴,且光沿其波法线方向传播。
设e光与o光的离散角为
=
所以,
晶体中出射的e光与o光的相位差:
又因为:
所以:
=
=
4-6.解:
1)屏上有2个光点。
E光光点向上平移,o光光点正对入射点。
2)若,屏上只有1个光点,若,屏上有2个光点,,e光光点上移,,e光光点下移。
3)屏上有2个光点。
o光光点正对入射点,e光光点水平平移。
4)屏上有4个光点。
1个光点正对入射点,1个光点向上平移,另外2个光点分别相对这2个光点向方向平移。
4-8.
4-9.
4-11.
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- 物理光学 应用 学习 题解 第四
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