光学总复习ppt课件

1、期末总复习期末总复习6月25日1;.2重点复习章节重点复习章节干涉概念：相干条件；周期；光程分波面干涉：杨氏双缝干涉分振幅干涉等倾干涉等厚干涉迈克耳孙干涉仪牛顿环衍射惠更斯-菲涅尔原理概念菲涅尔衍射夫琅和费衍射半波带法圆孔衍射圆屏衍射单缝衍射多缝衍射光栅方程圆孔衍射DR22. 161. 0sin11艾里斑3复习重点章节复习重点章节几何光学概念费马原理1sfsf球面反射球面折射透镜成像遵守符号法则rss21111)(srnnnsrnnn221112rnnrnnsnsn薄透镜成像作图矩阵光学11translation matrix 1010det111TandTD nD n11det10refra

2、ct1ion matr x0i1PPand 4注意概念注意概念光的偏振偏振光的分类双折射偏振态的检验偏振光的干涉自然光偏振光部分偏振光线偏振光椭圆偏振光圆偏振光正晶与负晶o光和e光波片布儒斯特定律dnneooe)(25复习题复习题1用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝试验中的一条缝上，这是屏幕上的零级条纹移到原来的第七级明条纹的位置上，如果入射光波长为550nm，试问此云母片的厚度为多少？2在双缝干涉实验中，两缝相距1mm，屏离缝的距离为1m，若所用的光源含有波长600nm和540nm两种光波。试问：（1）两光波分别形成的条纹间距；（2）两组条纹之间的距离与级数之间的关系；（3）这两组条纹

3、有可能重合吗？能mm31064. 6mm44100 . 6,104 . 563白光垂直照射在空气中厚度为0.40m的玻璃片上，玻璃的折射率为1.50.试问在可见光范围内（400700nm），哪些波长的在反射中增强？哪些波长的在透射中增强？4利用劈尖的等厚干涉条纹可以测量很小的角度。今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波长为589.3nm的钠光，相邻条纹间距为5.0mm，玻璃的折射率1.52，求此劈尖的夹角。nm480nmnm400,600rad51088. 375波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级条纹出现在sin=0.20处，第四级缺级，试问：（1）光栅上相邻两缝的间距（a+b）有

4、多大？（2）光栅上狭缝可能的最小宽度a有多大？（3）按上述选定的a、b值，试问在光屏上可能观察到的全部条纹级数是多少？6用方解石切割成一个60的正三角棱镜，光轴垂直于棱镜的正三角形截面。设非偏振光的入射角为i，而e光在棱镜的折射线与镜底边平行，求入射角i，并在图中画出o光的光路。已知no=1.66，ne=1.49.mm3106mm3105 . 1条1587一厚度为10m的方解石晶片，其光轴平行于表面，放置在两正交偏振片之间，晶片的光轴与第一偏振片的偏振方向夹角为45，若要使波长600nm的光通过上述系统后呈现极大，晶片的厚度至少需磨去多少？已知no=1.66，ne=1.49.m2 . 198两

5、片极薄的表玻璃，曲率半径分别为20cm和25cm。将两片的边缘粘起来，形成内含空气的双凸透镜，把它置于水中，求其焦距为多少？ 9 孔径相同的微波望远镜和光学望远镜比较，前者的分辨本领小的原因是什么？10用白光平行光正入射到透射式光栅，在300的衍射角方向上观测到600nm的第2级主极大。若在该处刚好能分辨波长差为的两条谱线，但在300衍射方向却观测不到400nm的主极大谱线。求（1）光栅常数；（2）光栅的总宽度；（3）狭缝的可能的最小宽度cmf8 .441011选择题(每题5分）：(C)(C)(1).右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后，其出射光的偏振态为 （A）线偏振光;（B）右旋椭圆偏振光;（

6、C）左旋圆偏振光;（D）右旋圆偏振光;（E）左旋椭圆偏振光.(B)(B)(2).全息照片被激光照射后，以实现全息再现。若照射面积仅占全息照片的一半时，下列叙述的哪一个结果是正确的？（A）仅观察到再现像的一半;（B）观察到整个再现像，只是分辨本领降低一些;（C）观察到整个再现像，但像将小一点;（D）像的颜色将改变;（E）成倒像.(A)(A)(3).两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动90时透射光强度发生的变化为：（A）光强单调增加；（B）光强先增加，后又减小至零；（C）光强先增加，后又减小，再增加；（D）光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零。111

7、212问答题：问答题：(4)(4)、一个平面电磁波可以表示为、一个平面电磁波可以表示为 问问: :a a 该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位为多少？该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位为多少？ b b 波的传播方向、电场强度矢量各为哪个方向？波的传播方向、电场强度矢量各为哪个方向？答：a 该电磁波的频率f为1014赫兹，波长为c/f，振幅为2，原点的初位相为/2.b 波的传播方向为x轴正向，电场强度矢量为y轴方向。( (5 5) )、试指出波函数、试指出波函数 所描述光波的偏振态。所描述光波的偏振态。答：该光波为右旋圆（或椭圆）偏振光。12(6)、自然光和圆偏振光都可以看成两个等幅垂

8、直线偏振光的合成， 它们的主要区别是什么？ 答：自然光的两个垂直分量之间无固定的相位关系，而圆偏振光的两个垂直分量之间有固定的相位关系。(7)、A quarter-wave plate is rotated between two crossed polaroids. If an unpolarized beam is incident on the first Polaroid, discuss the variation of intensity of the emergent beam as the quarter-wave plate is rotated. 1314(8)、单色平行自

9、然光垂直入射在杨氏双缝上，屏幕上出现一组干涉条纹。已知屏上A、C两点分别对应零级亮纹和零级暗纹，B是AC的中点，如下图所示，试问：a 若在双缝后放一理想偏振片P，屏上干涉条纹的位置、宽度会有何变化？A、C两点的光强会有何变化？b 在一条缝的偏振片后放置一半波片，如果半波片的光轴与偏振片的透光方向成450角，屏上有无干涉条纹？A、B、C各点光的偏振状态如何？15 解：a(6分）若在双缝后放一理想偏振片不会影响S1和S2间原有的光程差，所以原有的干涉条纹位置和宽度都不变。由于自然光经过偏振片后光强减半，所以A点光强减半，而C点是暗纹，光强仍为0不变。 b（6分）若在一条缝的偏振片后放一光轴与偏振片

10、透光方向成450的半波片，则透过半波片的线偏振光的振动面偏转了 ，与未经半波片的线偏振光的振动面垂直，使两束光的叠加不满足振动方向接近一致的相干条件，故屏上不再有干涉条纹。（6分）在A点两束光的位相差为零，而在C点两束光的位相差为1800，因此A、C两点均为为线偏振光。在B点两束光的位相差为900，故B点为圆偏振光。16(9)、在两个正交尼科耳棱镜N1和N2之间垂直插入一块波片，发现N2后面有光射出。但当N2绕入射光顺时针转过200后，N2的视场全暗。此时，把波片也绕入射光顺时针转过200，N2的视场又亮了。问：a 这是什么性质的波片？b N2要转过多大角度才能够使N2的视场又变为全暗。(10)对于一个半径为r的球面，用矩阵方法证明：如果物距 则所成像为虚像，且像距21(1+)nurn 12(1+)nvrn 17(10)一束光入射到两种透明介质的分界面上时，发现只有透射光而无反射光，试说明这束光是怎样入射的？其偏振态如何