《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答

《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答

ID:19608235

大?。?.10 MB

頁數(shù):50頁

時間:2018-10-04

《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答_第1頁
《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答_第2頁
《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答_第3頁
《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答_第4頁
《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答_第5頁
資源描述:

《《光學教程》(姚啟鈞)課后習題解答》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、《光學教程》(姚啟鈞)習題解答第一章光的干涉1、波長為的綠光投射在間距為的雙縫上,在距離處的光屏上形成干涉條紋,求兩個亮條紋之間的距離。若改用波長為的紅光投射到此雙縫上,兩個亮紋之間的距離為多少?算出這兩種光第2級亮紋位置的距離。解:改用兩種光第二級亮紋位置的距離為:2、在楊氏實驗裝置中,光源波長為,兩狹縫間距為,光屏離狹縫的距離為,試求:⑴光屏上第1亮條紋和中央亮紋之間的距離;⑵若P點離中央亮紋為問兩束光在P點的相位差是多少?⑶求P點的光強度和中央點的強度之比。解:⑴⑵由光程差公式⑶中央點強度:P點光強為:3、把折射率為的玻璃片插入楊氏實驗的一束光路中,光

2、屏上原來第5級亮條紋所在的位置變?yōu)橹醒肓翖l紋,試求插入的玻璃片的厚度。已知光波長為解:,設(shè)玻璃片的厚度為由玻璃片引起的附加光程差為:4、波長為的單色平行光射在間距為的雙縫上。通過其中一個縫的能量為另一個的倍,在離狹縫的光屏上形成干涉圖樣,求干涉條紋間距和條紋的可見度。解:由干涉條紋可見度定義:由題意,設(shè),即代入上式得5、波長為的光源與菲涅耳雙鏡的相交棱之間距離為,棱到光屏間的距離為,若所得干涉條紋中相鄰亮條紋的間隔為,求雙鏡平面之間的夾角。解:由菲涅耳雙鏡干涉條紋間距公式6、在題1.6圖所示的勞埃德鏡實驗中,光源S到觀察屏的距離為,到勞埃德鏡面的垂直距離為。

3、勞埃德鏡長,置于光源和屏之間的中央。⑴若光波波長,問條紋間距是多少?⑵確定屏上可以看見條紋的區(qū)域大小,此區(qū)域內(nèi)共有幾條條紋?(提示:產(chǎn)生干涉的區(qū)域P1P2可由圖中的幾何關(guān)系求得)SS`P2P1P0題1.6圖解:由圖示可知:①②在觀察屏上可以看見條紋的區(qū)域為P1P2間即,離屏中央上方的范圍內(nèi)可看見條紋。7、試求能產(chǎn)生紅光()的二級反射干涉條紋的肥皂膜厚度。已知肥皂膜折射率為,且平行光與法向成300角入射。解:由等傾干涉的光程差公式:8、透鏡表面通常鍍一層如MgF2()一類的透明物質(zhì)薄膜,目的是利用干涉來降低玻璃表面的反射。為了使透鏡在可見光譜的中心波長()處產(chǎn)

4、生極小的反射,則鍍層必須有多厚?解:物質(zhì)薄膜厚度使膜上下表面反射光產(chǎn)生干涉相消,光在介質(zhì)上下表面反射時均存在半波損失。由光程差公式:9、在兩塊玻璃片之間一邊放一條厚紙,另一邊相互壓緊,玻璃片長,紙厚為,從600的反射角進行觀察,問在玻璃片單位長度內(nèi)看到的干涉條紋數(shù)目是多少?設(shè)單色光源波長為解:H=0.05mm相鄰亮條紋的高度差為:可看見總條紋數(shù)則在玻璃片單位長度內(nèi)看到的干涉條紋數(shù)目為:即每內(nèi)10條。10、在上題裝置中,沿垂直于玻璃表面的方向看去,看到相鄰兩條暗紋間距為。已知玻璃片長,紙厚,求光波的波長。解:當光垂直入射時,等厚干涉的光程差公式:可得:相鄰亮紋

5、所對應(yīng)的厚度差:由幾何關(guān)系:,即11、波長為的可見光正射在一塊厚度為,折射率為的薄玻璃片上,試問從玻璃片反射的光中哪些波長的光最強。解:由光正入射的等傾干涉光程差公式:使反射光最強的光波滿:足12、邁克耳遜干涉儀的反射鏡M2移動時,看到條紋移過的數(shù)目為個,設(shè)光為垂直入射,求所用光源的波長。M1M2解:光垂直入射情況下的等厚干涉的光程差公式:移動一級厚度的改變量為:13、邁克耳遜干涉儀的平面鏡的面積為,觀察到該鏡上有個條紋,當入射光的波長為時,兩鏡面之間的夾角為多少?解:由光垂直入射情況下的等厚干涉的光程差公式:相鄰級亮條紋的高度差:由和構(gòu)成的空氣尖劈的兩邊高

6、度差為:14、調(diào)節(jié)一臺邁克耳遜干涉儀,使其用波長為的擴展光源照明時會出現(xiàn)同心圓環(huán)條紋。若要使圓環(huán)中心處相繼出現(xiàn)條圓環(huán)條紋,則必須將移動一臂多遠的距離?若中心是亮的,試計算第一暗環(huán)的角半徑。(提示:圓環(huán)是等傾干涉圖樣,計算第一暗環(huán)角半徑時可利用的關(guān)系。)解:出現(xiàn)同心圓環(huán)條紋,即干涉為等傾干涉對中心15、用單色光觀察牛頓環(huán),測得某一亮環(huán)的直徑為,在它外邊第5個亮環(huán)的直徑為,所用平凸透鏡的凸面曲率半徑為,求此單色光的波長。解:由牛頓環(huán)的亮環(huán)的半徑公式:以上兩式相減得:16、在反射光中觀察某單色光所形成的牛頓環(huán),其第2級亮環(huán)與第3級亮環(huán)間距為,求第19和20級亮環(huán)之

7、間的距離。解:牛頓環(huán)的反射光中所見亮環(huán)的半徑為:即:則:第2章光的衍射P1、單色平面光照射到一小圓孔上,將其波面分成半波帶。求第個帶的半徑。若極點到觀察點的距離為,單色光波長為,求此時第一半波帶的半徑。解:由公式對平面平行光照射時,波面為平面,即:2、平行單色光從左向右垂直射到一個有圓形小孔的屏上,設(shè)此孔可以像照相機光圈那樣改變大小。問:⑴小孔半徑應(yīng)滿足什么條件時,才能使得此小孔右側(cè)軸線上距小孔中心的P點的光強分別得到極大值和極小值;⑵P點最亮時,小孔直徑應(yīng)為多大?設(shè)此光的波長為。解:⑴當為奇數(shù)時,P點為極大值當C數(shù)時,P點為極小值⑵由,為奇,取“+”;為偶

8、,取“-”當,即僅露出一個半波帶時,P點最亮。,·P

當前文檔最多預覽五頁,下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當前文檔最多預覽五頁,下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學公式或PPT動畫的文件,查看預覽時可能會顯示錯亂或異常,文件下載后無此問題,請放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權(quán)歸屬用戶,天天文庫負責整理代發(fā)布。如果您對本文檔版權(quán)有爭議請及時聯(lián)系客服。
3. 下載前請仔細閱讀文檔內(nèi)容,確認文檔內(nèi)容符合您的需求后進行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時可能由于網(wǎng)絡(luò)波動等原因無法下載或下載錯誤,付費完成后未能成功下載的用戶請聯(lián)系客服處理。