物理光學(xué)第3章習(xí)題解答

物理光學(xué)習(xí)題解答

章

2021/5/913.如教材圖13-58所示，單色點(diǎn)光源S（波長(zhǎng)）安放在離光闌1m遠(yuǎn)的地方，光闌上有一個(gè)內(nèi)外半徑分別為0.5mm和1mm的通光圓環(huán)?？疾禳c(diǎn)P離光闌1m（SP連線通過(guò)圓環(huán)中心并垂直于圓環(huán)平面），問(wèn)：在P點(diǎn)的光強(qiáng)和沒(méi)有光闌時(shí)的光強(qiáng)之比是多少？【解】2021/5/922021/5/934.波長(zhǎng)的平行光正入射在直徑的圓孔上，與孔相距

處放一屏幕。問(wèn)：（1）屏幕上正對(duì)圓孔中心的P點(diǎn)是亮點(diǎn)還是暗點(diǎn)？（2）要使P點(diǎn)變成與（1）相反的情況，至少要把屏幕向前（同時(shí)求出向后）移動(dòng)多少距離？【解】2021/5/942021/5/959.波長(zhǎng)為的平行光垂直照射在寬度為0.025mm的單縫上，以焦距為50cm的會(huì)聚透鏡將衍射光聚焦于焦面上進(jìn)行觀察，求：（1）衍射圖樣中央亮紋的半寬度；（2）第一亮紋和第二亮紋到中央亮紋的距離；（3）第一亮紋和第二亮紋相對(duì)于中央亮紋的強(qiáng)度?！窘狻?021/5/962021/5/972021/5/9813.利用第三節(jié)的結(jié)果導(dǎo)出外徑和內(nèi)徑分別為a和b的圓環(huán)（見(jiàn)教材圖13-61）的夫瑯和費(fèi)衍射強(qiáng)度公式，并求出當(dāng)b=a/2時(shí)，（1）圓環(huán)衍射與半徑為a的圓孔衍射圖樣的中心強(qiáng)度之比；（2）圓環(huán)衍射圖樣第一個(gè)暗環(huán)的角半徑（超越方程解為

）?！窘狻?021/5/992021/5/9102021/5/91118.一臺(tái)顯微鏡的數(shù)值孔徑為0.85，問(wèn)：（1）它用于波長(zhǎng)時(shí)的最小分辨距離是多少？（2）若利用油浸物鏡使數(shù)值孔徑增大到1.45，分辨率提高了多少倍？（3）顯微鏡的放大率應(yīng)設(shè)計(jì)成多大？（設(shè)人眼的最小分辨率為

）【解】2021/5/9122021/5/91321.一塊光柵的寬度為10cm，每毫米內(nèi)有500條縫，光柵后面放置的透鏡的焦距為500mm。問(wèn)：（1）它產(chǎn)生的波長(zhǎng)的單色光的1級(jí)和2級(jí)譜線的半寬度是多少？（2）若入射光是波長(zhǎng)為632.8nm及和此波長(zhǎng)相差0.5nm的兩種單色光，它們的1級(jí)和2級(jí)譜線的距離是多少？【解】2021/5/9142021/5/9152021/5/91622.設(shè)計(jì)一塊光柵，要求（1）是波長(zhǎng)的第2級(jí)譜線的衍射角；（2）色散盡可能大；（3）第3級(jí)譜線缺級(jí)；（4）在波長(zhǎng)的第2級(jí)譜線處能分辨0.02nm的波長(zhǎng)差。在選定光柵的參數(shù)后，問(wèn)在透鏡的焦面上只可能看到波長(zhǎng)600nm的幾條譜線？【解】2021/5/9172021/5/91825.有一多縫衍射屏如教材圖13-64所示，縫數(shù)為2N，縫寬為a,縫間不透明部分的寬度依次為a和3a。試求正入射情況下，這一衍射的夫瑯和費(fèi)衍射強(qiáng)度分布公式?！窘狻?021/5/9192021/5/92026.一塊閃耀光柵寬260mm，每毫米有300個(gè)刻槽，閃耀角為。（1）求光束垂直于槽面入射時(shí)，對(duì)于波長(zhǎng)的光的分辨本領(lǐng)；（2）光柵的自由光譜范圍有多大？