( 3分)
22 圆孔、圆屏菲涅耳衍射现象及圆孔的夫琅和费衍射现象三者区别
①圆孔菲涅耳衍射:图样是一组亮暗交替的同心圆环条纹,中心可能是亮点也可能是暗点。 ②圆屏菲涅耳衍射:是中心为亮点,周围有一些亮暗相间的圆环条纹
③圆孔的夫琅和费衍射:产生的是明暗相间,非等间隔同心圆环形条纹,其中央“爱里斑”集中了
80%以上的能量。
23 望远镜、照相物镜、显微镜的分辨率定义及相应公式
①望远镜:恰好分辨时,两点物对望远物镜的张角(?)。
瑞利叛据??1.22?D入; 道威叛据??0.851.22?D入。
②照相物镜:像面上每毫米能分辨的线对数(N)。
瑞利叛据N?DD; 道威叛据N?。
0.85?1.22??f?1.22??f?③显微镜:用能分辨的物方的最小线值(?)。 瑞利叛据??0.61?0.5?; 道威叛据??NANA。
24 惠更斯—菲涅耳原理
(1)惠更斯原理:波前(波面)上的一点都可以看作为一个发出球面子波的次级扰动中心,在后一个时刻这些子波的包络面就是新的波前。
(2)菲涅耳在惠更斯原理的基础上补充了“子波相干叠加”。
25 垂直入射及任意角入射时的光栅方程
垂直入射时的光栅方程:dsin??m?。
任意角入射时的光栅方程:d?sini?sin???m?。
?m?。②光线垂直光栅面入射:dsin(2r)?m?。
26 闪耀光栅的光栅方程(分光线垂直单个槽面入射和光线垂直光栅面入射两种情况)
①光线垂直单个槽面入射:2dsinr
27 光学成像系统中的夫琅和费衍射,指的是哪一个孔径的衍射?
28 汽车两前灯相距1.2m,设灯光波长为 λ=600nm,人眼瞳孔直径为D=5mm。试问:对迎面而来的汽车,
离多远能分辨出两盏亮灯?
29 当人眼的瞳孔直径为2mm时,对最敏感到0.55微米波长的光,人眼的最小分辨角是多少?(6分) 30 (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a,透镜的焦距
为
f。
(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)。
29
(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S0沿x0方向(垂至于狭缝)和y0方向(平行于狭缝)移动时,夫琅和费衍射图形
有何变化?
图2
30
第六章
一. 填空
光的偏振及晶体光学基础
1 一束线偏振光通过某些晶体、液体或气体时,其振动面发生旋转,该现象称为(旋光)现象,对光观
察,使振动面逆时钟旋转的物质为( 左旋 )物质,使振动面顺时钟旋转的物质为(右旋)物质。20℃时蔗糖的比旋光率为66.46°/(dm.g.cm-3),若将浓度为0.8g/cm3的蔗糖溶液置于两平行偏振片P1、P2间,则当溶液厚度为( 16.93)cm时,无光透过偏振片P2。
,ne?1.47,2 一KDP晶体,用波长??589.3nm的钠黄光沿着光轴方向传播,no?1.51?63?10.5?10?12m/V,现在光轴方向加电压,则半波电压为(8150.5V),若要使相位延迟为
。 ????/2,则需外加电压为(4075.3V)
3 在双折射晶体内部,频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。①沿光轴传播时,它们的传播速
度是_______的(填“相同”或“不同”);②沿垂直光轴传播时,它们的传播速度是_______的(填“相同”或“不同”)。
4 如图所示,当偏振片P旋转一周时,①若I 不变,
则入射光是_______;②若I 变,并且有消光现象, 则入射光是_______;③若I 变,但是无消光现象, 则入射光是_______。
P 入射光 I 轴传播时,它们5 在双折射晶体内部,频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光。①沿光的传播速度是_______的;②沿垂直光轴传播时,它们的传播速度是_______的。振动方向
6 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. 选择题
1 一束光强为I0 的自然光,先后通过P1和P2 两块偏振片后,出射光的光强为 I =I0 /4.则P1和P2
的偏振化方向之间的夹角为 (B) 。
(A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°
2 沿光轴方向施加电场后的KDP晶体呈 (B) 。
(A) 单轴晶体 (B) 双轴晶体 (C) 各向同性晶体 (D) 均匀媒质
3 自然光以60o入射角照射到某两介质交界面时,反射光为线偏振光,则下列关于折射光的描述中正确
的是 (D) 。
(A) 完全偏振光且折射角是30o
(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为
3的介质时,折射角是30o
(C) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角 (D) 部分偏振光且折射角是30o
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4 一束圆偏振光通过1/4波片后为 (B) 。
(A) 圆偏振光
(B) 线偏振光 (C) 椭圆偏振光 (D) 自然光
5 光束经渥拉斯顿棱镜后,出射光只有一束,入射光应为( D )。
A.自然光 B.部分偏振 C.圆偏振光 D.线偏振光
6 线偏振光通过半波片后,一定是 ( B ) 。
A.圆偏振光 B.线偏振光 C.椭圆偏振光 D.自然光
7 自然光正入射,其反射光为( )。 D
A.椭圆偏振光 B.线偏振光 C.部分偏振光 D.自然光
8 同一介质中,圆偏振光的电场为E,线偏振光的电场振幅为E,两光的光强之间的关系为 B 。
A. I圆=I线 B. I圆=2I线 C. I圆<I线 D. I圆=I线
9 自然光以60o入射角照射到某两介质交界面时,反射光为线偏振光,则下列关于折射光的描述正确的
是 D 。
A 完全偏振光且折射角是30o
B 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为
3的介质时,折射角是30o
C 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角 D 部分偏振光且折射角是30o
10 如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上,发生反射和折射,已知
反射光是线偏振光,那么折射角?2的值为 D 。 A arcsin(n2/n1) B
?2?arcsin(n2/n1) C arctg(n2/n1) D
?2?arctg(n2/n1)
??11 在各向异性晶体中,E、D的方向 D 。
A.一定不同 B.一定相同 C.互相垂直 D.不一定相同
12 光波沿晶体主轴方向传播时,其场矢量 E 和相应的电位移矢量 D A 。
A.一定平行 B.一定垂直 C.可能平行 D.可能垂直
13 以k、s分别表示光波的波矢和波印廷矢量,在各向异性晶体中, C 。
A.k????s B.k?s
???C.k、
?s都垂直于H D.k、 s都垂直于E
????14 晶体的介电张量一般有 A 个独立的张量元。
A.6 B.4 C. 8 D.9
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