工程光學(xué)期末考試題庫(kù)試題含答案詳解

1、一、填空題1在單縫衍射中，設(shè)縫寬為a,光源波長(zhǎng)為入，透鏡焦距為f，則其衍射暗條紋間距e=_,暗條紋間距同時(shí)可稱為。2.當(dāng)保持入射光線的方向不變，而使平面鏡轉(zhuǎn)15。角，則反射光線將轉(zhuǎn)動(dòng)角。3.光線通過(guò)平行平板折射后出射光線方向_但會(huì)產(chǎn)生軸向位移量，當(dāng)平面板厚度為d折射率為n則在近軸入射時(shí)，軸向位移量為。4.在光的衍射裝置中，一般有光源、衍射屏、觀察屏，則衍射按照它們距離不同可分為兩類，一類為，另一類為。5.光軸是晶體中存在的特殊方向，當(dāng)光在晶體中沿此方向傳播時(shí)不產(chǎn)生。n<n的單軸晶體稱為。eo6. 1/4波片的附加相位差為，線偏振光通過(guò)1/4波片后，出射光將變?yōu)椤?. 單個(gè)折射球面橫向放大

2、率B二，當(dāng)-1<B<0時(shí)，成像性質(zhì)為。8. 兩歹列波相干的條件；、9假設(shè)光波的偏振度為P，則p=0時(shí)表示，=1時(shí)表示_0<p<1時(shí)表示。1°.菲涅爾圓孔衍射圖樣的中心點(diǎn)可能是的，也可能是的，而夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的中心點(diǎn)是的。光波的振動(dòng)方向與傳播方向互相_，所以光波是。12當(dāng)自然光以布儒斯特角入射至兩各向同性介質(zhì)界面上，其反射光為偏振光，折射光為偏振光。13.光線通過(guò)雙平面鏡后，其入射光線與出射光線的夾角為50°，則雙平面鏡的夾角為。14. 在邁克爾遜干涉儀中，用單色光源直接照明，若反射鏡M、M嚴(yán)格垂直，則此時(shí)發(fā)生12（等傾或等厚）干涉，可觀察到（描述條

3、紋特點(diǎn)），若M與M'間的厚；12度每減少的距離，在條紋中心就一個(gè)條紋15限制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的成像光束口徑的光闌稱為，限制物體成像范圍的光闌稱為，能夠在像平面上獲得足夠清晰像的空間深度稱為。16.光的折射定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為，反射定律可看作是折射定律在時(shí)的一種特殊情況。17般獲得相干光的方法有兩類：和18牛頓環(huán)是一種_（等傾或等厚）干涉條紋，反射式牛頓環(huán)中心總是（亮或暗）的。19發(fā)生全反射的條件為（1）（2）。20.邁克耳遜干涉儀的一個(gè)反射鏡移動(dòng)0.33mm時(shí)，測(cè)得條紋變動(dòng)192次，則所用光源的波長(zhǎng)為。21.光學(xué)系統(tǒng)的物方焦點(diǎn)F的共軛點(diǎn)是_22.從自然光獲得線偏振光的方法有三種：（1）（2）（

4、3）23.檢驗(yàn)自然光、線偏振光和部分偏振光時(shí)，使被檢驗(yàn)的光入射到偏振片上，然后旋轉(zhuǎn)偏振片，若從偏振片射出的光的強(qiáng)度，則入射光為自然光。若射出的光的強(qiáng)度，則入射光為部分偏振光。若射出的光的強(qiáng)度，則入射光為線偏振光。24.對(duì)于入=5100埃，圓孔直徑為1.22cm，由焦距為5cm的透鏡產(chǎn)生的夫瑯禾費(fèi)衍射圖樣的第一暗環(huán)的半徑是。25.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，反射光（會(huì)、不會(huì)）發(fā)生半波損失；光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，發(fā)射光反射光（會(huì)、不會(huì)）發(fā)生半波損失。26波長(zhǎng)為550nm的光射在楊氏雙縫上，在距縫1000mm的屏上量得10個(gè)條紋間距總長(zhǎng)為16mm，則其雙縫距離光垂直入射時(shí)，觀上，當(dāng)入射光為27

5、.一束自然光由折射率為n=4/3的水中入射到玻璃50.82。時(shí)反射光是線偏振光，則玻璃的折射率為。28用劈尖干涉檢測(cè)工件的表面，當(dāng)波長(zhǎng)為入的單色察到干涉條紋如圖。由圖可見工件表面29.用波長(zhǎng)為入的單色光垂直照射牛頓環(huán)裝置，觀察從空氣膜上下表面反射的光形成的牛頓環(huán)。若使平凸透鏡慢慢地垂直向上移動(dòng)，從透鏡頂點(diǎn)與平面玻璃接觸到兩者距離為d的移動(dòng)過(guò)程中，移過(guò)視場(chǎng)中某固定觀察點(diǎn)的條紋數(shù)目等于。30.振動(dòng)方向?qū)τ诓ǖ膫鞑シ较虻牟粚?duì)稱性叫做，它是區(qū)別的一個(gè)最明顯標(biāo)志，只有才有偏振現(xiàn)象。二、選擇題1將波長(zhǎng)為入的平行單色光垂直投射于一寬度為b的狹縫。若對(duì)應(yīng)于夫瑯禾費(fèi)單縫衍射的第一最小值位置的衍射角e為n/6。試

6、問(wèn)縫寬b的大小為多少？(A)入/2(B)入(C)2入(D)3入(E)4入2在真空中行進(jìn)的單色自然光以布儒斯特角i=57o入射到平玻璃板上。下列敘述中，哪一種是不正確的？(A) 入射角的正切等于玻璃板的折射率(B) 反射線和折射線的夾角為n/2(C) 折射光為部分偏振光(D) 反射光為線偏振光(E) 反射光的電矢量的振動(dòng)面平行于入射面3波長(zhǎng)為入的單色光垂直投射于縫寬為b總縫數(shù)為N,光柵常量為d的光柵上，其光柵方程為(A) bsin9=m入(B)(db)sin。二m入(C)dsin。二m入(D)Ndsin9=m入(E)Nbsin0=m入4楊氏實(shí)驗(yàn)裝置中，光源的波長(zhǎng)為600nm，兩狹縫的間距為2mm

7、。試問(wèn)在離縫300cm的一光屏上觀察到干涉花樣的間距為多少毫米？(A)4.5(B)0.9(C)3.1(D)4.1(E)5.25.在邁克爾遜干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n、厚度為d的透明介質(zhì)片。放入后，兩光束的光程差該變量為(A)2(n1)d(B)2nd(C)nd(D)(n1)d(E)nd/26牛頓環(huán)的實(shí)驗(yàn)裝置是以一平凸透鏡置于一平板玻璃上。今以平行單色光從上向下投射，并從上向下觀察，觀察到有許多明暗相間的同心圓環(huán)，這些圓環(huán)的特點(diǎn)為：(A) 接觸點(diǎn)是明的，明暗條紋是等距離的圓環(huán)(B) 接觸點(diǎn)是明的，明暗條紋不是等距離的圓環(huán)(C) 接觸點(diǎn)是暗的，明暗條紋是等距離的圓環(huán)1001W(D) 接觸點(diǎn)

8、是暗的，明暗條紋不是等距離的圓環(huán)(E) 以上均不正確7如下圖，若L=100，U=1。代表圖中的I、II、III、W中的哪種情況。-3-(A)I(B)II(C)III(D)W8. 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)將受到波長(zhǎng)的限制。根據(jù)瑞利判據(jù)，考慮由于光波衍射所產(chǎn)生的影響，試計(jì)算人眼能區(qū)分兩只汽車前燈的最大距離為多少公里？設(shè)黃光的波長(zhǎng)入=500nm；人眼夜間的瞳孔直徑為D=5mm；兩車燈的距離為d=1.22m。(A) 1(B)3(C)10(D)30(E)1009. 一束白光從空氣射入玻璃，當(dāng)光在玻璃中傳播時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A) 紫光的速率比紅光小(B) 紅光的頻率比紫光大(C) 在玻璃中紅光的偏向角比紫光

9、小(D) 不同色光在玻璃中的波長(zhǎng)與各自在真空中波長(zhǎng)的比值也不同10. 在下列幾種說(shuō)法中，正確的說(shuō)法是(A) 相等光程的幾何距離必然相等(B) 幾何距離大的其光程必然較大(C) 相同的光程必然有相同的對(duì)應(yīng)的真空距離(D) 上述說(shuō)法都不正確11. 右旋圓偏振光垂直通過(guò)1/2波片后，其出射光的偏振態(tài)為(A)線偏振光(B)右旋橢圓偏振光(C)左旋圓偏振光(D)右旋圓偏振光(E)左旋橢圓偏振光12. 借助玻璃表面上涂以折射率n=1.38的MgF2透明薄膜，可以減少折射率為=1.60的玻璃表面的反射，若波長(zhǎng)為5000人的單色光垂直入射時(shí)，為實(shí)現(xiàn)最小的反射，此薄膜的厚度至少應(yīng)為：rrrr(A)50A(B)3

10、00A(C)906A(D)2500A13. 把兩塊偏振片一起緊密地放置在一盞燈前，使得后面沒(méi)有光通過(guò)，當(dāng)一塊偏振片旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，會(huì)發(fā)生何種現(xiàn)象？(A) 光強(qiáng)增加然后減小到不為零的極小值(B) 光強(qiáng)增加然后減小到零(C) 光強(qiáng)始終增加(D) 光強(qiáng)增加，爾后減小，然后再增加(E) 光強(qiáng)增加，減小，增加，然后再減小14. 嚴(yán)格地講，空氣折射率大于1,因此在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若將玻璃夾層中的空氣逐漸抽成真空時(shí)，干涉環(huán)將：(A)變大(B)縮小(C)不變(D)消失15. 一束自然光入射到一個(gè)由兩個(gè)偏振片組成的偏振片組上，兩個(gè)偏振片的光軸方向成30°角，則透過(guò)這組偏振片的光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比

11、為(A)3：4(B)<3：4(C)3：8(D)1：8四、簡(jiǎn)答題1.當(dāng)一束光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，光束的截面積發(fā)生怎樣的變化？2.簡(jiǎn)述劈尖干涉的條紋特點(diǎn)及其產(chǎn)生明紋和暗紋的條件，若將劈尖的上表面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，條紋如何變化；將劈尖的上表面向下平移，條紋又如何變化。3.自然光和圓偏振光都可看成是振幅相等、振動(dòng)方向垂直的兩線偏振光的合成，它們之間的主要區(qū)別是什么？4.簡(jiǎn)述菲涅耳波帶片的定義與其作用。5.寫出夫瑯和費(fèi)圓孔衍射愛里斑的角半徑公式，簡(jiǎn)要說(shuō)明瑞利判據(jù)的內(nèi)容。6.理想光阻有哪些基點(diǎn)、基面？說(shuō)明節(jié)點(diǎn)的特性、指明物方焦點(diǎn)F的共軛點(diǎn)。7簡(jiǎn)述惠更斯原理和惠更斯一菲涅耳原理的內(nèi)容。8.一個(gè)沿Z方向前進(jìn)的單

12、色右旋圓偏振光先后經(jīng)過(guò)一個(gè)最小厚度的1/4波片和一個(gè)最小厚度的1/2波片，兩波片的快軸都在Y方向，請(qǐng)分析通過(guò)1/4波片后和1/2波片后的光波偏振狀態(tài)。(需寫出具體的分析過(guò)程和理由)9.一束在空氣中波長(zhǎng)為589.3nm的鈉黃光，從空氣進(jìn)入水(n=4/3)水中時(shí)，它的波長(zhǎng)將變?yōu)槎嗌伲吭谒杏^察這束光時(shí)，其顏色會(huì)改變嗎？10.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，假定光源是單色線光源，當(dāng)裝置作如下幾種改變時(shí)，試簡(jiǎn)單描述屏上的干涉條紋將會(huì)怎樣變化？(1)將光源向上或向下平移；(2)觀察屏移離雙縫；(3)換用兩個(gè)獨(dú)立光源，使其分別照明雙縫。11.光由光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)入射時(shí)，其布儒斯特角能否大于全反射的臨界角？12

13、.試列舉出一種不產(chǎn)生明暗相間條紋的光干涉現(xiàn)象。13.一維簡(jiǎn)諧平面波函數(shù)E=Acos(t-)中，-表示什么？如果把波函數(shù)寫為E=Acosgt-竺),竺又表示什么？14.在光學(xué)冷加工車間中，為了檢測(cè)透鏡表面面形偏差是否合格，常將樣板(標(biāo)準(zhǔn)球面)緊貼在待測(cè)表面上，根據(jù)它們之間的空氣層生成的光圈來(lái)作判斷。若在樣板周邊加壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)光圈向中心收縮，問(wèn)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步研磨透鏡的邊緣還是中央部分？為什么？15. 對(duì)以下三種系統(tǒng)，入射光和出射光如圖，試判斷物、像的虛實(shí)。-5-<A)(B)(O16簡(jiǎn)述光的直線傳播定律與光的獨(dú)立傳播定律。17用作圖法證明，人通過(guò)一個(gè)平面鏡看到自己的全身，則平面鏡的長(zhǎng)度至少要有多長(zhǎng)？

14、與人離鏡子的距離有沒(méi)有關(guān)系？18.用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，能觀察到幾級(jí)清晰可辨的彩色光譜？并論證。19“平面鏡只能成虛像”這句話對(duì)嗎？若不對(duì)，請(qǐng)說(shuō)明理由。20. 理想單色平面光波是否一定是線偏振的？五、計(jì)算題2.制造半導(dǎo)體元件時(shí)，常常要精確測(cè)定硅片上二氧化硅薄膜的厚度，這時(shí)可把二氧化硅薄膜的一部分腐蝕掉，使其形成劈尖，利用等厚條紋測(cè)出其厚度。已知硅的折射率為3.42,SiO2折射率為1.5,入射光,波長(zhǎng)為589.3nm，觀察到7條暗紋（如圖所示）。問(wèn)SiO2薄膜的厚度e是多少？3航空攝影機(jī)在飛行高度1000m時(shí)，得到底片比例為1/5000，且成倒像，則鏡頭的焦距應(yīng)是多大？4.一根長(zhǎng)玻璃棒的折射

15、率為1.6350,將它的左端研磨并拋光成半徑為2.50cm的凸面球。在空氣中有一小物體位于光軸上距球面頂點(diǎn)9.0cm處。求（1）球面的物方焦距和像方焦距；（2）光焦度；像距；橫向放大率。6.光學(xué)系統(tǒng)由焦距為5.0cm的會(huì)聚薄透鏡L和焦距為10.0cm1處，在L左方10cm1過(guò)計(jì)算求此光學(xué)系放縮和虛實(shí)情況。為1.5,后半球面鍍的發(fā)散薄透鏡L組成，L在L右方5.0cm221處的光軸上放置高度為5mm的小物體，通統(tǒng)最后成像的位置和高度，以及像的正倒、7有一個(gè)玻璃球，如圖，直徑為2R，折射率銀成反射面。一束近軸平行光入射，問(wèn)光束會(huì)聚于何處?10今測(cè)得一細(xì)絲夫瑯和費(fèi)衍射中央亮條紋的寬度為1cm，已知入射

16、光波長(zhǎng)為0.63口m，透鏡焦距為50cm，求細(xì)絲的直徑。12有一理想光組對(duì)一實(shí)物所成的像為放大3倍的倒像，當(dāng)光組向物體靠近18mm時(shí)，物體所成的像為放大4倍的倒像。問(wèn)系統(tǒng)的焦距是多少？15.如圖所示的楊氏雙縫干涉裝置中點(diǎn)光源S發(fā)出波長(zhǎng)入=500nm的單色光波,雙縫間距為d=0.2mm。在距雙縫所在屏A=6cm處放置焦距為f=10cm的薄透鏡，薄透鏡到觀察屏的距離為B=15cm。在傍軸條件下，求上述情況下干涉條紋的形狀和間距。16. 在雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長(zhǎng)為550nm，用一厚h=2.85X10-4cm的透明薄片蓋著S縫，結(jié)果中央明紋移到原來(lái)第三級(jí)明紋處，求透明薄片的折射率。17. 有一理想光

17、學(xué)系統(tǒng)位于空氣中，其光焦度為申=10D。當(dāng)焦物x=-100mm，物高y=40mm時(shí),試分別用牛頓公式和高斯公式求像的位置和大小。18. 用波長(zhǎng)九=0.63pm的激光粗測(cè)一單縫縫寬。若觀察屏上衍射條紋左右兩個(gè)第五級(jí)極小的距離是6.3cm，屏和縫的距離是5m，求縫寬。-7-參考答案I、f一,線寬度2、30°。3、丕變d(1-)。an4、_菲涅耳衍射_,_夫瑯禾費(fèi)衍射_。5、雙折射_,負(fù)單軸晶體。6、(2m+1)-m=0,±1,±2,.,橢圓偏振光或圓片遮光。7、佯,物像處于球面的2n/兩側(cè)，成倒立縮小像。8、有方向相同的振動(dòng)分量，_振動(dòng)頻率相同，_相位差穩(wěn)定。9、_自

18、然光_，線偏振光.,_部分偏振光_。10、明_，_，明。II、_垂直_,_橫波_。12、_線_,部分_。13、_25°_。14、等傾，中央或明或暗的一系列同心圓環(huán)，圓環(huán)中央疏、邊緣密，一，消失。215、孑L徑光闌，視場(chǎng)光闌，景深。16、nsinI二nsinI'，n=-n。17、分波面法，分振幅法_。18、_等厚_，暗。20、3437.5nm。19、(1)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)(2)入射角大于臨界角。21、光學(xué)系統(tǒng)的物方焦點(diǎn)F的共軛點(diǎn)是無(wú)限遠(yuǎn)處的像點(diǎn)。22、(1)由反射和折射產(chǎn)生線偏振光(2)由晶體的二向色性產(chǎn)生線偏振光(3)由晶體雙折射產(chǎn)生線偏振光23、不變化，有明暗變化

19、但不完全消失，在極大和零之間變化。24、2.55卩m。25、會(huì)，不會(huì)。26、344卩m。27、1.64。28、有一凹槽。29、。30、偏振，橫波，縱波，橫波。一；1、(C)_2、(E)_3、(C)_4、(B)_5、(A)6、(D)_7、(C)_8、(C)_9、(B)10、(C)11、(C)_12、(C)_13、(B)_14、(A)_15、(C)三、簡(jiǎn)答題1、答：一束光從空氣進(jìn)入水中，由折射定律nsini=nsini和折射率關(guān)系n<n，應(yīng)有i>i。如11221212圖所示，設(shè)OO'=d，光束在空氣中的橫截面積為兀12丿dcosi¥，在水中為兀。由于i>i,co

20、si<cosi，則光束在水中的橫截面積大于在空氣中的橫截面積。2、答：置于1212空氣中的劈尖的干涉條紋是一些與其棱邊平行的明暗相間的直條紋，且其棱邊處形成暗條紋。劈尖形成明紋的條件為：A=2nh+=m九，m=1,2,3,.劈尖形成暗紋的條件為：222A=2nh+=(2m+1),m=0,1,2,3若將劈尖的上表面繞交棱順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由條紋間222距公式e=芻，即9角變小，則條紋間距會(huì)變大；將劈尖的上表面向下平移，則條紋間距2n0不變，但條紋會(huì)向遠(yuǎn)離交棱的方向移動(dòng)。3、答：主要區(qū)別在于，合成圓偏振光的兩線偏振光的相位差恒為n/2的奇數(shù)倍；而合成自然光的兩線偏振光的相位是完全無(wú)關(guān)的。4、答：將

21、奇數(shù)波帶或偶數(shù)波帶擋住所制成的特殊光闌叫菲涅耳波帶片。菲涅耳波帶片類似于透鏡，2具有聚光作用。5、答：夫瑯和費(fèi)圓孔衍射愛里斑的角半徑公式為9=0.61-，其中9為角0a0半徑，九為入射光的波長(zhǎng)，a為衍射圓孔的半徑。瑞利判據(jù)：如果一個(gè)點(diǎn)光源的愛里斑中心剛好和鄰近的另一個(gè)點(diǎn)光源的愛里斑邊緣(第一極小)相重合，則這兩個(gè)點(diǎn)光源恰好能被這一光學(xué)儀器所分辨。6、答：理想光組的基點(diǎn)、基面有：主面和主平面、焦點(diǎn)和焦平面、節(jié)點(diǎn)和節(jié)平面。節(jié)點(diǎn)具有以下特性：凡是通過(guò)物方節(jié)點(diǎn)J的光線，其出射光線必定通過(guò)像方節(jié)點(diǎn)J',并且和入射光線相平行。對(duì)于處于同一介質(zhì)中的光組，其節(jié)點(diǎn)和主點(diǎn)重合。物方焦點(diǎn)F的共軛點(diǎn)為無(wú)限遠(yuǎn)的

22、像點(diǎn)。7、答：惠更斯原理：波源在某一刻所產(chǎn)生的波前上的每一點(diǎn)都可以看作是發(fā)出球面子波的新的波源(次波源)，這些球面子波的包絡(luò)面就是下一時(shí)刻的波前?；莞挂环颇恚翰嚸婀ど厦總€(gè)面元d工都可看成是新的振動(dòng)中心，它們發(fā)出次光波，在空間某一點(diǎn)P的光振動(dòng)是所有這些次光波在該點(diǎn)的相干疊加。8、答：入射光為右旋圓偏振光，兀y分量與x分量的相位差申=申-申=2m兀+(m=0,±1,±2,.)，兩振動(dòng)分量振幅相等，即yx2E=E。經(jīng)快軸在Y方向的九/4波片后，y分量與x分量的相位差0y0x兀0=申=2m兀(m=0,±1,±2,.)，即出射光成為振動(dòng)在1、3象限且與Y

23、軸夾45°角的線偏振光。2又經(jīng)過(guò)快軸在Y方向的九/2波片后，y分量與x分量的相位差-#-情況來(lái)說(shuō)的兩束光要滿足中向下平移;(2)觀察距公式為siniB1所以sini<sini，Bc故布儒斯特角始終小于全反射的臨界角。12、0，=0_兀=(2m-1加(m=0,±1,±2,.)，即出射光成為振動(dòng)在2、4象限且與Y軸夾45。角的線偏振光。9、答：根據(jù)光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)九二九/n，水的折射率n二4/3，則鈉黃光在水中的波長(zhǎng)n5893九=一二nm=442.0nm。光的顏色是由光波的頻率決定，在不同的介質(zhì)中，光的頻率不變，n4/3所以在水中觀察這束光，其顏色不變，仍為黃色

24、。10、答：楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖，以干涉圖樣的中央條紋在如題三種情況下的移動(dòng)明干涉條紋的移動(dòng)。(1)如圖由光源S發(fā)出到中央條紋P點(diǎn)的光程差滿足R+r二R+r，將光源向上平移，則R<R，112212央條紋的光程差條件，則需r>r，即條紋會(huì)12同理，當(dāng)光源向下平移時(shí)，則條紋向上平移;屏移離雙縫，即圖中D值增大，因?yàn)闂l紋間e=-九；(3)換用兩個(gè)獨(dú)立光源，使其分別照明雙縫，則從S、S發(fā)出的光波不是相干光，d12不產(chǎn)生干涉，屏上一片均勻亮度。11、答：光由入射時(shí)，全反射臨界角為sini=n/n，其中n和n分別為光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)的折c2112射率，布儒斯特角為tani二n/n，根據(jù)函數(shù)

25、關(guān)系，布儒斯特角又可以表示為B21答：光的干涉合光強(qiáng)由相干光的光程差A(yù)決定，而干涉圖樣是等光程差點(diǎn)的軌跡。若干涉場(chǎng)中各處A值不同，則出現(xiàn)明暗相間的干涉圖樣；若干涉場(chǎng)中各處A一樣，整個(gè)視場(chǎng)中光強(qiáng)成均勻分布，沒(méi)有條紋出現(xiàn)。例如在薄膜干涉的應(yīng)用增反膜中，反射光的光程差2A=2nhcosi'+，若以平行白光照射，由于n、h、i'一定，A僅由波長(zhǎng)九決定。若白光2中某一波長(zhǎng)恰滿足相長(zhǎng)干涉，則整個(gè)平面薄膜就均勻地呈現(xiàn)出這種波長(zhǎng)的光的顏色。雖然薄膜上無(wú)條紋，但這仍是光的干涉現(xiàn)象。13、答：三表示在z方向任意一點(diǎn)的振動(dòng)落后于坐標(biāo)原點(diǎn)（或振源）的一個(gè)時(shí)間間隔。而竺表示波函數(shù)的初相位。14、答：待測(cè)

26、透u鏡的曲率半徑r與標(biāo)準(zhǔn)球面曲率半徑r間存在兩種關(guān)系：R>R和R<R。若R>R，0000則將樣板置于待測(cè)透鏡上其接觸部位如下圖中左圖所示；若R<R0，則將樣板置于待測(cè)透鏡上其接觸部位如下圖中右圖所示：特測(cè)透鏡-13-對(duì)于左圖，要想待測(cè)透鏡滿足面形要求，應(yīng)進(jìn)一步研磨透鏡的邊緣。對(duì)于右圖，則應(yīng)進(jìn)一步研磨透鏡的中央部分。對(duì)于左圖，在樣板周邊加壓時(shí)，空氣隙縮小，條紋從邊緣向中間移動(dòng)；對(duì)于右圖，在樣板周邊加壓時(shí)，空氣隙縮小，條紋從中心向邊緣移動(dòng)。依據(jù)題意，在樣板周邊加壓時(shí)光圈向中心收縮，則對(duì)應(yīng)左圖情況，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步研磨透鏡的邊緣。15、答：（A）圖對(duì)應(yīng)的是虛物、實(shí)像；（B）圖對(duì)應(yīng)的

27、是實(shí)物、虛像；（C）圖對(duì)應(yīng)的是實(shí)物、虛像。16、答：光的直線傳播定律：在各向同性的均勻介質(zhì)中，光線按直線傳播。光的獨(dú)立傳播定律：從不同光源發(fā)出的光線以不同的方向通過(guò)某介質(zhì)點(diǎn)時(shí)，彼此互不影響，各光線獨(dú)立傳播。17、答：E：E如上圖所示，由反射定律，從人的兩端A、B兩點(diǎn)發(fā)出的光線應(yīng)都能射到人眼E處，則在鏡面上兩個(gè)反射點(diǎn)的距離為OO=1AE+1EB=1（AE+EB）=1AB122222即平面鏡的長(zhǎng)度至少要有人身長(zhǎng)的一半。與人離鏡子的距離沒(méi)有關(guān)系。18、答：兩者不能合一，因?yàn)檫@兩種光闌起著完全不同的作用?？讖焦怅@的作用是限制軸上物點(diǎn)入射光束大小，并可選擇軸外物點(diǎn)入射光束的位置；而視場(chǎng)光闌的作用是限制成

28、像范圍的大小。19、答：不對(duì)，平面鏡能對(duì)實(shí)物成虛像，對(duì)虛物則成實(shí)像，如下圖所示。20、答：理想單色平面光波場(chǎng)中各點(diǎn)的振幅相同，其波面是一平面，而線偏振是指在垂直于傳播方向的某一平面內(nèi)，光矢量只改變大小而不改變方向，它的末端的軌跡是一條直線。光的單色性和光的光的線偏振態(tài)是兩個(gè)不同的概念，故理想單色平面光波，其光波長(zhǎng)、頻率以及相速單一，其偏振狀態(tài)并不一定是線偏振。四、計(jì)算題2、解：由題意SiO劈尖的折射率與其上表面介質(zhì)空氣的折射率、下表面介質(zhì)Si的折射率間滿足2如下關(guān)系n<n<n空氣SiO2Si則SiO劈尖上表面的反射光對(duì)間無(wú)相位突變，光程差中不記半波損失2/.A=2nhSiO2法一：

29、由題意，在整個(gè)劈尖上看到七條暗紋，令光程差滿足出現(xiàn)暗紋的條件九/A=2nh=(2m+1)m=0,1,2,.Si(22當(dāng)m=0時(shí)，對(duì)應(yīng)第一條暗紋；則劈尖最高處第七條暗紋對(duì)應(yīng)的級(jí)數(shù)為m=6.Si02薄膜的厚度7(2m+1)九e=h=4nsiq(2x6+1)589.34x1.5nm=1276.8nm法二:由光程差表示式知劈尖交棱處h=0，光程差為零滿足明紋條件,即劈尖交棱處為明紋，則畫SiO2劈尖上的干涉條紋分布如下圖圖中斜面上的實(shí)線表示明條紋，虛線表示暗條紋。由圖知e二6.5Ah二6.52nSiO23、解：由題已知"589nm，PN=f=1.3mm'匚=1.5m；又為單色平行光照

30、明，R=g斜面上相鄰兩暗條紋間對(duì)應(yīng)的高度差為Ah,由暗紋光程差條件公式九才口九.A=2nh=(2m+1)m=0,1,2,.可得Ah二Sio222nSi°2九6.5X589.3nm二I276.8nm2xl.5-15-軸線與屏的交點(diǎn)是亮點(diǎn)還是暗點(diǎn)取決于小孔露出的波面部分所包含的半波帶數(shù)Np201.32589X10-6X1.5X103=1.91u2N為偶數(shù)，則該交點(diǎn)是一個(gè)暗點(diǎn)。若要使它變?yōu)榱咙c(diǎn)，則須N=1或N=3。由N=得P=九rn當(dāng)N=1時(shí)，0P=*：1x589x10-6x1.5x103mm=0.94mm1當(dāng)N=3時(shí)，p=x589x10-6x1.5x103mm=1.63mm3其相應(yīng)小孔直

31、徑分別為D=2p=1.88mm及D=2p=3.26mm1 1334、解：由題畫圖如下已知n=1，n'=1.6350,r=2.50cm，l=9.0cm，代入求得n2.501)f=r=cm=3.94cmn，n1.63501n1.6350x2.50f=r=cm=6.44cmn-n1.6350-1(2)申=25.4Dr0.025mn=n-n得r止丄=沖=i，=11.44cm9.02.511.44n/',44“孑=1.6350x(9.0)=0777，是一倒立的縮小的實(shí)像。7、解：光線經(jīng)過(guò)玻璃球成像可看作是先經(jīng)過(guò)一個(gè)折射球面成像，再經(jīng)過(guò)一個(gè)反射球面成像。光路圖如下:nn1=ll11n一n+

32、11有r1I%w/JSi»»£R.1R3/Rn=1.5，i。由公式1111對(duì)第一個(gè)折射球面，有r二R，1.51_1.5-1lr二R1即成像于圖中的A點(diǎn)。再經(jīng)過(guò)反射球面成像，則像點(diǎn)A可看成反射球面的物點(diǎn)，有112r=R,l=R。由公式一+=有22llr2 22112R+l1 RR232即成像于圖中的A"點(diǎn)。光線經(jīng)反射球面反射后又入射到折射球面，即A經(jīng)折射球面再次成像，設(shè)成像于A'"點(diǎn)。根據(jù)光路的可逆性，將A'"視為物，A"點(diǎn)視為像，有R5Rn'nn'nrrR，n1，n1.5，l2R。由公式一333有333333l'lr2 331.515R/3T31.51Rnl2.5R3-19-即最終光束會(huì)聚于玻璃球后，距鍍銀球面頂點(diǎn)0.5R處。10、解