光学工程基础参考文献与习题

10-7 一个方位角为45°的线偏振光入射到两种介质的分界面上。(1)若入射角i1 = 50°,两种介质的折射率分别为n1 = 1,n2 = 1.5,求反射光的方位角。(2)若i1 = 60°,反射光的方位角是多少?( (1) ?80°18′ (2)84°14′ )

10-8 图题10-8表示一产生圆偏振光的穆尼棱体。证明:当棱体的折射率为1.65时,顶角A应该约为60°。

10-9 欲使线偏振的激光通过红宝石棒时,在棒的端面上没有反射损失,则棒端面对棒轴倾角α应取何值?光束入射角i1是多大?入射光的振动方向如何?已知红宝石的折射率为n = 1.76,光束在棒内沿棒轴方向传播。(i1 = α = 60°24′ )

10-10激光器中布儒斯特窗片的角度iB的制作误差将会影响反射率R//,当角度误差较大时,对R//的影响也将较大。试计算入射

角i1?iB?1?时的R//值,设分界面两侧的折射率分别为n1 = 1.0,n2 = 1.52。由此计算出入射角在一定变化范围内对R//的影响,亦即可以估计出布儒斯特窗片角度的误差影响。

( i1 = 56°40′ + 1° 时R//?0.00001,i1 = 56°40′ ? 1° 时R//?0.0001) 10-11如图题10-11所示,用棱镜使光束改变方向,要求光束垂直于棱镜表面射出,入射线偏振光是平行于纸面振动的氦氖激光(波长λ = 0.633 μm)。问:入射角i1等于多少时,透射光最强?并由此计算出此棱镜底角α应磨成多少度?已知棱镜材料的折射率n=1.52。若入射线偏振光是垂直于纸面振动的氦氖激光束,则能否满足反射损失小于1%的要求?

(i1=α=56°40′ ,R?= 15.7% )

(习题10-11图)

(习题10-8图)

11 光的干涉和干涉系统

参考教材:

3. 姚启钧著,《光学教程》第三版,北京:高等教育出版社,2002

4. 石顺祥等,《物理光学与应用光学》,西安:西安电子科技大学出版社,2000 5. 梁铨廷,《光学》,广州:广东高等教育出版社,1999 6. Max Born, Emil wolf, Principle of Optics, 7th ed.

波恩, 沃耳夫著,《光学原理》(上/下),杨葭荪等译,北京:科学出版社,2005

21

11-1 在杨氏双缝干涉实验中,如果用两个同频率的激光器光源照射双狭缝,可否看到干涉条纹?为什么?

11-2 如何理解:产生光波干涉时要求两束光波的光振动方向应当相同,而普通光源(自然光)的光波振动方向是随机不确定的,仍然可以用作为干涉的光源。

11-3 在杨氏双缝干涉装置中,当点光源向下平移时,则干涉条纹向上移动;请推出点光源位移δs与条纹位移δx的关系式。如果点光源前后沿z向平移,则此时干涉条纹又将发生什么样的变化?

11-4 在杨氏双缝干涉装置中,光源的波长λ为0.633 μm,两狭缝S 1S 2间距是0.5 mm,狭缝到观察屏Π的距离是60 cm,求:

(1)屏上第1级亮条纹和中央亮条纹之间的距离;

(2)P为屏Π上第9级亮条纹所在的位置,现将一薄玻璃片Q(玻璃折射率为1.56)插入从S 1到P的光路中,则此时P点变成中央亮条纹的位置,求此薄玻璃片的厚度。 (0.76 mm,0.01 mm)

(习题11-4图)

11-5 如图在平晶P平面和平凸透镜Q凸球面构成的牛顿环干涉实验中,平晶由两块玻璃P1和P2组成(其中P1是冕牌玻璃n =1.50、另一P2为火石玻璃n =1.75),平凸透镜Q的材料是冕牌玻璃;现在透镜和平晶之间的空隙中充满二氧化碳气体(n =1.62),请问:此时的牛顿环干涉条纹是何形状?

(习题11-5图)

11-6

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