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《姚啟鈞-光學(xué)教程答案》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、光學(xué)教程參考(答姚啟案鈞原著)1目錄第一章光的干涉.....................................3第二章光的衍射...................................15第三章幾何光學(xué)的基本原理...............27第四章光學(xué)儀器的基本原理...............49第五章光的偏振...................................59第六章光的吸收、散射和色散...........70第七章光的量子性...........................
2、....732第一章光的干涉1.波長(zhǎng)為500nm的綠光投射在間距d為0.022cm的雙縫上,在距離180cm處的光屏上形成干涉條紋,求兩個(gè)亮條紋之間的距離.若改用波長(zhǎng)為700nm的紅光投射到此雙縫上,兩個(gè)亮條紋之間的距離又為多少?算出這兩種光第2級(jí)亮紋位置的距離.r0?y?y?y??j?1j解:由條紋間距公式d得r0180?7?y????500?10?0.409cm11d0.022r0180?7?y????700?10?0.573cm22d0.022r0y?j??2?0.409?0.818cm2121dr0y?j??2?0.573?1
3、.146cm2222d?y?y?y?1.146?0.818?0.328cmj222212.在楊氏實(shí)驗(yàn)裝置中,光源波長(zhǎng)為640nm,兩狹縫間距為0.4mm,光屏離狹縫的距離為50cm.試求:(1)光屏上第1亮條紋和中央亮條紋之間的距離;(2)若p點(diǎn)離中央亮條紋為0.1mm,問(wèn)兩束光在p點(diǎn)的相位差是多少?(3)求p點(diǎn)的光強(qiáng)度和中央點(diǎn)的強(qiáng)度之比.r0?y??解:(1)由公式dr050?5?2?y???6.4?10?8.0?10cm得d=0.4(2)由課本第20頁(yè)圖1-2的幾何關(guān)系可知y0.01?5r?r?dsin??dtan??d?0.04
4、?0.810cm?21r50032?2??5????(r?r)??0.810??21?5?6.410?42222??I?A?A?2AAcos???4Acos(3)12121由公式2得22??21?24Acoscos?IA1?p?p?2?24?cos22??2I0A04A2cos20cos0?812?1?cos42?2???0.8536243.把折射率為1.5的玻璃片插入楊氏實(shí)驗(yàn)的一束光路中,光屏上原來(lái)第5級(jí)亮條紋所在的位置為中央亮條紋,試求插入的玻璃片的厚度.已知光波長(zhǎng)為6×10-7m.???r?SS解:未加玻璃片時(shí),1、2到P點(diǎn)的光
5、程差,由公式2??可知為?r?r???52??5?21Δr=2?S現(xiàn)在1發(fā)出的光束途中插入玻璃片時(shí),P點(diǎn)的光程差為??r2????r1?h??nh?????????002?2?所以玻璃片的厚度為r2?r15??4h???10???610cmn?10.54.波長(zhǎng)為500nm的單色平行光射在間距為0.2mm的雙狹縫上.通過(guò)其中一個(gè)縫的能量為另一個(gè)的2倍,在離狹縫50cm的光屏上形成干涉圖樣.求干涉條紋間距和條紋的可見(jiàn)度.r0500?6??y???50010??1.25解:d0.2mmA1?222I?2IA?2AA1212242?AA1/2
6、?22?V???0.9427?0.9421??AA1/2?12?5.波長(zhǎng)為700nm的光源與菲涅耳雙鏡的相交棱之間距離為20cm,棱到光屏間的距離L為180cm,若所得干涉條紋中相鄰亮條紋的間隔為1mm,求雙鏡平面之間的夾角θ。?6(r?L)?(2001800)70010????4??sin????3510?2ry?22001???12?解:弧度6.在題1.6圖所示的勞埃德鏡實(shí)驗(yàn)中,光源S到觀察屏的距離為1.5m,到勞埃德鏡面的垂直距離為2mm。勞埃德鏡長(zhǎng)40cm,置于光源和屏之間的中央.(1)若光波波長(zhǎng)λ=500nm,問(wèn)條紋間距是多
7、少?(2)確定屏上可以看見(jiàn)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.)P2P1P0題1.6圖r01500?6??y???50010??0.1875mm解:(1)干涉條紋間距d4PPpyPy(2)產(chǎn)生干涉區(qū)域12由圖中幾何關(guān)系得:設(shè)2點(diǎn)為2位置、1點(diǎn)位置為1y?y?y則干涉區(qū)域211d112y2??r0?r??tan?2??r0?r???221?r0?r??2d?r0?r??2(1500400)?3800????3.455mm2?r0?r??1500400?110051d112d(r?
8、r?)???????0y(rr)tan?(rr)10102212(r?r?)(r?r?)0022(1500400)???1.16mm1500400?y?y?y?3.461.16??2.30mm21y??y(3)?勞埃鏡干