物理光学期末试题(B卷).doc

4物理光学期末试题（B卷）班级别 学号 姓名 成绩 一. 填空题(28分)1. (7分) 单色自然光从折射率为n1的透明介质1入射到折射率为n2的透明介质2中，在两介质的分界面上，发生 （1） 现象；的关系为 （2） ；设分别为光波在介质1、介质2中的时间频率，则的关系为 （3） ；设分别为光波在介质1、介质2中的波长，则的关系为 （4） 。 2. (7分) 光栅是一种分光元件，在复色光照射下，光栅产生的衍射光波按 （1） 在空间展开成光谱。评价一维振幅光栅分光性能的主要指标是： （2） 、 （3） 、 （4） 。当光栅缝数N和干涉级 m越大，分辨本领越 （5） 。按照光栅方程，正入射照明条件的最大干涉级为 （6） 。3(7分) 两束光E1和E2干涉，只有满足 （1） 、 （2） 、 （3） 条件，才能获得稳定的干涉条纹；当位相差等于 （4） 时，干涉强度取极大值；当位相差等于 （5） 时，干涉强度取极小值。4(7分) 使用线偏振器可以检验入射光波的偏振态，使线偏振器绕光束传播方向旋转一周，如果观测到两个强度极大值位置和两次消光的位置，则可判定入射光波是 （1） ；若观测到的出射光强不变，则可判定入射光波可能是 （2） 或 （3） ；若观测到的出射光强有两个强度极大值位置和两个强度极小位置，但无消光的位置，则可判定入射光波可能是 （4） 或 （5） 。二. 简答题(42分)1. (15分)图1所示为两个球面波干涉的等强度面分布示意图，其中和是两个相距距离为的相干点光源，是放置在干涉场中不同位置的观察屏，各观察屏到光源的距离远大于两光源之间的间隔。（1） 画出三个观察屏上干涉条纹的分布示意图。（2） 若其它条件不变，仅使两个点光源之间的距离减小，屏上的干涉条纹将出现什么变化？若其它条件不变，y0增大时，屏上的干涉条纹将出现什么变化；x0增大时，屏上的干涉条纹将出现什么变化？ 图12. (15分)图2是观察单缝夫琅和费衍射的装置，用波长为的单色平面波照明，缝宽为，透镜的焦距为。（1）当光波正入射时，画图并说明单缝夫琅和费衍射图形的分布特点（包括图形的空间形状和特征尺寸）。（2）分别描述单缝宽度变化、单缝平移和单缝旋转时，夫琅和费衍射图形有何变化？（3）分别描述点光源沿方向（垂至于狭缝）和方向（平行于狭缝）移动时，夫琅和费衍射图形有何变化？图2 3. (12分)写出任意椭圆偏振光的Jones矩阵。说明将一束自然光转变为椭圆偏振光必须经历哪两个步骤？每一个步骤的作用是什么？采用什么方法来实现？三. 计算题 (30分)1. (15分)一台天文望远镜物镜的入射光瞳是边长为的正方形，透过光波长。（1）应用瑞利判据，导出这种具有正方形光瞳的望远镜的衍射受限分辨本领表达式。（2）如果希望用这台望远镜分辨一对角距离毫弧度的等亮度的双子星，求望远镜入射光瞳的边长不能小于多少？2（15分）一束振动方向沿x轴的单位强度线偏振光D1，顺序通过两个线偏振器P1和P2，画图并分析如何放置P1和P2的主方向，才能使出射