华南理工大学工程光学作业34w教材

光学工程作业评讲作业与思考题三作业与思考题四光学工程作业评讲作业与思考题三3.1何谓光的偏振特性？（P23）正确答案：

平面光波是横电磁波，其光矢量的振动方向与光波的传播方向垂直，而在垂直传播方向的平面内，光振动方向相对光传播方向是不对称的，这称为光的偏振特性。

3.1何谓光的偏振特性？（P23）3.2光矢量端点运动轨迹方程（P23）正确答案：式中：3.2光矢量端点运动轨迹方程（P23）式中：3.3有关偏振光（P23、P24）题目：偏振光波有哪三种偏振状态？左旋和右旋的区别点有哪些？正确答案：根据空间任一点光电场E的矢量末端在不同时刻的轨迹不同，其偏振态可分为线偏振，圆偏振和椭圆偏振。右旋：从逆传播方向看，在振动面内沿顺时针方向选择旋转的圆。左旋：从逆传播方向看，在振动面内沿逆时针方向选择旋转的圆。3.3有关偏振光（P23、P24）题目：偏振光波有哪三种偏3.4计算题完整题目：确定其正交分量由下面两式表示的光波的偏振态：3.4计算题完整题目：3.4计算题的正确答案3.4计算题的正确答案3.5菲涅耳公式（P29及课件）正确答案：3.5菲涅耳公式（P29及课件）3.6问答题（P33）完整问题：利用菲涅耳公式讨论在n1<n2的情况下不同输入角下反射光的出射情况，尤其说明在何种情况下能产生完全偏振光？正确答案：①在n1<n2(即θ1>θ2)情况下,Eis和Ers总是异号,这表明s分量在分界面上反射产生相变π；②在θ1+θ2>π/2时，Eip和Erp异号，这时p分量在分界面上反射产生相变π；在θ1+θ2〈π/2时，Eip和Erp同号；θ1+θ2=π/2时，Erp=0，产生完全偏振光。当θ1+θ2=π/2时，Erp=0，反射光中为完全偏振光，其电矢量垂直于入射面，这个结论称为布儒斯特定律；这时的入射角称为起偏角或布儒斯特角。

3.6问答题（P33）完整问题：①在n1<n2(即3.7全反射，临界角？（P3P32）

。光从光密介质射向光疏介质不一定产生全反射，要有一定的条件的，要把条件说出来才能完整解析全反射的概念；正确答案：光波从光密介质射向光疏介质时，增大折射角有，不满足上述条件时，没有折射光，从界面上所有的光反射回光密介质，这种现象称为全反射。当入射角为时，折射角为，此时开始全反射，入射角称为临界角，3.7全反射，临界角？（P3P32）3.8习题1-9（P58）完整题目：3.8习题1-9（P58）完整题目：3.8习题1-9（P58）正确答案3.8习题1-9（P58）正确答案3.9习题1-10（P53）参考答案：参见课本24页，入射光为左旋圆偏振光，所以入射光的s分量与p分量的相位差为……………….①振幅关系为：（2）参见课本P33页2，反射光和入射光的相位关系3.9习题1-10（P53）参见课本24页，入射光为左旋圆偏光从空气射向玻璃，即从光疏介质射向光密介质s分量在分界面上反射产生相变π，即又因为：….②，，…….③故，反射光为右旋偏振光。3.9习题1-10（P53）答案光从空气射向玻璃，即从光疏介质射向光密介质s分量在分界面上反，，3.9习题1-10（P53）答案由菲涅耳公式（P29）可知：，又所以反射光是椭圆偏振光，结合前面可知反射光是右旋椭圆偏振光；，，3.9习题1-10（P53）答案由菲涅耳公式（P29），，，3.9习题1-10（P53）答案，（3）参考P32-P331.折射光与入射光的相位关系，对于透射光，在入射角从0到90度的变化范围内，无论光波以什么角度入射至界面，也无论界面两侧折射率的大小如何，折射光与入射光同相位，所以，透射光与入射光相同，都是左旋偏振光，由菲涅耳公式，可以看出又即得透射光是椭圆偏振光，故透射光是左旋椭圆偏振光，，3.9习题1-10（P53）答案，（3）参考P32-P34.1透射系数与透射率、反射系数与反射率（P28,P30,P31）参考答案：(1)反射系数和透射系数(m=s,p)4.1透射系数与透射率、反射系数与反射率（P28,P30,P4.1透射系数与透射率、反射系数与反射率（P28,P30,P31）(2)反射率和透射率(m=s,p)4.1透射系数与透射率、反射系数与反射率（P28,P30,P4.1透射系数与透射率、反射系数与反射率（P28,P30,P31）（3）区别透射系数和反射系数表示透射光和入射光的振幅与入射光振幅的比值；而透射率和反射率表示了透射光和反射光的能量与入射光能量的比值。（4）联系所以：4.1透射系数与透射率、反射系数与反射率（P28,P30,P4.2计算题完整题目：光束以很小的角度入射到一块平行平板，试求相继从平板反射和透射的头两支光束的相对强度。设平板的折射率n=1.5。正确答案：见下页4.2计算题完整题目：4.2计算题正确答案③①②4.2计算题正确答案③①②③①②③①②4.3习题1-17（P54）解题思路：反射率与入射光的偏振态，入射角，临界面两侧介质的折射率有关。4.3习题1-17（P54）反射率与入射光的偏振态，入射角，4.4何谓衰逝波？（P39）

正确答案：在全反射时光波不是绝对地在界面上被全部反射回第一介质，而是透入到第二个介质大约一个波长的深度，并沿着界面流过波长量级距离后重新返回第一介质，沿着反射光方向射出。这个沿着第二介质表面流动的波（波场）成为衰逝波。

4.4何谓衰逝波？（P39）4.5习题1-21（P55）参考答案：4.5习题1-21（P55）参考答案：4.6习题1-22（P55）由正弦定理得，

（三角形的三个端点分别为半径为R的光栅圆心，光入射点，第一个全反射点）