大學物理習題課-光學=zyh省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

光學部分習題課第1頁幾何光學光直線傳輸、反射、折射、全反射光程－相同時間內(nèi)光在真空中走過距離費馬原理－光沿著光程（時間）為極值路徑傳輸單球面傍軸成像球面反射成像球面折射成像薄透鏡成像

第2頁一、光相干性（1）光電磁理論（2）光干涉相干波源:頻率相同.振動方向相同.有恒定相位差合振幅：合強度：（3）相干光取得分波前法、分振幅法干涉條紋反襯度（可見度）定義第3頁（4）楊氏雙縫干涉條紋間距明紋暗紋（5）洛埃鏡干涉（半波損失）（6）干涉應(yīng)用薄膜干涉等厚干涉等傾干涉增透膜、增反膜、劈尖干涉、牛頓環(huán)、麥克爾遜干涉儀第4頁二、光衍射（1）光衍射現(xiàn)象－波動性（2）衍射理論基礎(chǔ)：惠更斯—菲涅爾原理（3）單縫夫瑯和費衍射波帶法第5頁（4）圓孔夫瑯和費衍射愛里斑半角寬度愛里斑直徑（5）光柵夫瑯和費衍射（單縫衍射+多縫干涉）相鄰縫對應(yīng)點光源光程差出現(xiàn)亮條紋第6頁缺級現(xiàn)象當以上兩個條件都滿足時，出現(xiàn)缺級現(xiàn)象三、光偏振（1）分類線偏振光自然光部分偏振光圓偏振光橢圓偏振光第7頁(2)怎樣取得偏振光利用雙色性馬呂斯定律利用反射折射布儒斯特定律利用雙折射尼科爾棱鏡(3)偏振光干涉第8頁2mm0.4m1.5m1、光源S到觀察屏距離為1.5m，到洛埃鏡面垂直距離為2mm。洛埃鏡長度為40cm，置于光源和屏之間中央。（1）若光波波長為500nm，問條紋間距是多少？（2）確定屏上能夠看見條紋區(qū)域大小，此區(qū)域共有幾條條紋？（1）（2）第9頁第10頁第11頁第12頁第13頁6、波長為He-Ne激光垂直地投射到縫寬為狹縫上，現(xiàn)有一焦距凸透鏡，置于狹縫后面，試求：（1）由中央亮條紋中心到第一級暗紋角距離。（2）在透鏡焦平面上所觀察到中央亮條紋線寬度。（1）依據(jù)單縫衍射暗紋位置公式當時因為很小，可認為（2）因為十分小，故第一級暗紋到中央亮條紋中心距離為所以中央亮條紋寬度第14頁7、如圖所表示弗朗和費單縫衍射裝置，將單縫寬度a稍稍變窄，同時使會聚透鏡L沿著y軸正方向作微小平移（單縫與屏幕位置不動），則屏幕C上中央衍射條紋將怎樣改變？aLxyfC(A)變寬，同時向上移動；(A)變寬，同時向下移動；(C)變寬，不移動；(D)變窄，同時向上移動；(E)變窄，不移動條紋寬度：A變小，中央明紋變寬。所以，答案：A透鏡上移光心、光軸、焦點上移中央條紋上移第15頁8、一雙縫，縫間距d=0.10mm，縫寬a=0.02mm，用波長480nm平行單色光垂直入射該雙縫，雙縫后放一焦距為50cm透鏡，試求：（1）單縫衍射中央亮紋寬度；（2）透鏡焦平面處屏上干涉主極大條紋間距；（3）單縫衍射中央包線內(nèi)有多少條干涉主級大。

（1）單縫衍射兩個第一級暗條紋中心間距離為中央明條紋寬度中央亮條紋半角寬度中央亮紋寬度（2）透鏡焦平面處屏上干涉主極大條紋間距很小條紋角間距條紋間距（3）單縫衍射中央包線內(nèi)共有9條干涉主極大，兩端處出現(xiàn)缺級第16頁第17頁第18頁11、

用相互平行一束自然光和一束線偏振光組成混合光垂直照射在一偏振片上，以光傳輸方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片時，發(fā)覺透射光強最大值為最小值5倍