高中物理光学期末考试总结.docx

高中物理光学期末考试总结 线偏振光的方位角：线偏振光的振动面与入射面间的夹角称为线偏振光的方位角。 相干时间：光源发出的一个光波列所用的平均时间指光源发出的光波列被一分为二再合二为一时能产生干涉的最大时间差（答对1，2个中的一个即可）(2分)相干时间越大，单色性越好。(1分) 相干长度：指光源发出的光波列的平均长度光源发出的光波列被一分为二，再合二为一时能产生干涉的最大光称差（答对1，2中的一个即可）(2分)是光源单色性的标记(1分) 惠更斯菲涅耳原理：任一时刻，波前上的每一点都可看成是新的子波波源，下一时刻的波前就是这些子波的公切面（包络面）。(1分)后来，菲涅耳考虑到惠更斯原理中诸子波既然来自同一波前，它们必定是相干的，因此求出诸子波的干涉效应，也就得出新波前的强度分布了，所以一般把惠更斯原理加干涉原理称为惠更斯菲涅耳原理。(1分) 夫朗和菲衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与视察屏之间距离二者均为无限远时的衍射称为菲涅耳衍射。 菲涅耳衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与视察屏之间距离二者至少有一个是有限的衍射称为菲涅耳衍射。（没答至少扣一分） 晶体的磁光效应：媒质因磁场而引起的折射率改变，称为磁光效应。 晶体的电光效应：媒质因电场而引起的折射率改变，称为电光效应。 半波损失：在小角度入射(1分)或掠入射(1分)两种状况下，光波由折射率小的媒质（光疏媒质）进入折射率大的媒质（光密媒质）时，反射光和入射光的振动方向相反，这种现象通常称为“半波损失”。(1分) 寻常光： EoDo ， lsolko (1分)；即折射率与lk方向无关，与各向同性媒质中光传播状况一样(2分)，故称为“寻常光” 非寻常光：一般状况下Ee不平行于 De (1分)，lke不平行于lse(1分)，折射率随lk的方向变更，与各方向同性媒质中光传播状况不同，故称为“非寻常光”。(1分) 等厚干涉：各相干光均以同样的角度入射于薄膜(1分)，入射角o不变(1分)，变更膜厚度，这时每个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。(1分) 等倾干涉：指薄膜（一般板的厚度很小时，均称为薄膜）厚度到处相同(1分)，两光束以各种角度入射时产生的一组干涉条纹(2分)。 干涉条纹的半宽度：在透射光的状况下，半宽度是指透射光强度下降到其峰值的一半时所对应的位相改变量 圆偏振光：电矢量E的端点所描述的轨迹是一个圆(1分)：即在任一时刻，沿波传播方向上，空间各点E矢量末端在x,y平面上的投影是一个圆；(1分)或在空间任一点E的端点在相继各时刻的轨迹是一个圆，这种电磁波在光学上称为圆偏振光。(1分) 线偏振光：电矢量E的方向恒久保持不变(1分)，即在任一时刻，沿波传播方向上，空间各点E矢量末端在x,y平面上的投影是始终线(1分)；或在空间任一点E的端点在相继各时刻的轨迹是始终线，这种电磁波在光学上称为线偏振光。(1分) 光轴：当光在晶体中沿某方向传播时不发生双折射，晶体内这种特别方向称之为光轴。 补偿器：变更偏振态的器件叫补偿器。 牛顿环与等倾干涉条纹有何异同？试验上如何区分这两种干涉图样？ (5分) 解：相同处：(2分) 干涉条纹都是同心圆环 等倾干涉：条纹间距 eN=f2n0nl eNµh(N-1+e)1 N 即越向边缘环的半径越大，条纹越密 等厚干涉：（牛顿环）em=不同点：(1分) 1Rl,m增加 em削减 ,即 越向外条纹越密 2m 等倾干涉：D=2nhcosq+ D=2nh+ 等厚干涉：D=2nh+l2 对于h固定时，=0是中心条纹，即 l2 光程差和干涉极次最大，当环半径增大时对应增大减小，m减小 l2 （若小角度入射时） 中心条纹的光程差最小即 D=l2 干涉极次最小即 D=ml m=1 2 当环的半径增大时，干涉极次和光程差都在增大。 试验上区分的方法，可以变更h值的方法（用手压h减小，反之h增大）(2分) 等倾干涉：D=2nhcosq=ml，每个圆条纹均有自己的干涉极次m，对于m亮环来说，当h变小时cos必定要增大，以保持ml不变,因此这第m极环所对应的半张角0 就跟着减小，也就是环的半径不断减小，环向中心收缩而且每削减一个环，中心点的亮暗就要改变一次。 等厚干涉：D=2nh+l2 ，对于h=0时是中心条纹，干涉极次最小，等厚干涉的每一条纹是对应膜上厚度相同的点，当h减小减小，对应干涉极次m减小，所以对于原来同一位置即同一半径r处当h减小时，干涉极次由m减小到m-1，即牛顿环在h改变时向外扩张。 写出平行平板多光束干涉的光强分布公式，并给出公式中各项的物理意义，并分析透射光强I(t)的最大，最小值分别是多少？(5分) I(t)1解：光强分布： (0)=I1+Fsin2各项含义：F=d2 （1分) 4R(0)(t)II R 反射率 入射光光强 透射光相干后在干涉仪处的光强 (1分)， 2(1-R)相邻两透射光位相差(1分) (t)Imax= Imin(t)1(0)dI=I(0) 当sin=0 有最大值(1分) 1+021d=I(0) 当sin=1 有最小值(1分) 1+F2 菲涅耳圆孔衍射（R,r0有限）当r0连续改变时，视察屏上轴上点的光强如何改变？为什么？（R，光源到孔间距；r0视察点到孔间距）(5分) 解：Q开孔半径rN2RrorN2R+ro=Nl N=(1分) 当R时， ×R+rolRrorN21N=×,当ro连续改变时，N的奇偶性发生改变， 而轴上点的复振幅A=a1-a2+a3-a4+L,由于相邻lroAN=两带的相位差而肯定值近于相等N为奇数时，(1分)光强出现明暗交替的改变。(1分) a1aNa1aN+A»-光强大(2分)而N为偶数时N光强小，2222在平行光的双缝衍射试验中，缝距d=2a（a是缝宽）。试粗略画出条纹的光强分布。若拦住一缝，条纹有何改变？原来亮条纹处的光强是否会变小？为什么？ 解：（1）已知N=2，缝距d=2a，光强分布为I(p)=4I0(sinbb)2cos2d2，b=1d=kdsinq，q=0kasinq， 2处，干涉主极大，衍射主极大，I=Imax=4I0(1分)衍射主极大内包含2´()-1=3 个干涉主极大。条纹的光强分布如下图所示。 da 缝衍射，条纹变宽。(1分) （3）由于双缝的光强分布为：I(p)=4I0( 1分)（2）拦住一缝相当于单 sinbb)2cos2d2 单缝的光强分布为：I(p)=Io(sinbb)2 双缝亮条纹I(p)=4I0(sinbb)2为单缝的4倍，所以原来亮条纹处的光强会变小。 试比较单缝、双缝、多缝衍射和闪烁光栅的平行光衍射的光强分布，并说明这些光强分布不同的缘由。 解：单缝衍射的光强分布：I(p)=Io(sinbb)2 ，b=1kasinq ，a-缝宽，衍射角 22p Io-衍射花样中心=0处的光强，k=双缝衍射的光强分布：I(p)=4I0(l (1分) Sinbb)2Cos2d2 ， b=1kaSinq，d=kdSinq(1分) d-两缝对应点间距离 2双缝衍射是因为双缝中各单缝的衍射光的双光束干涉。(1分) sinb2ésinN2dù)ê多缝衍射的光强分布：I(p)=Io( N-缝数 dúbsin2ûë多缝衍射是多个单缝衍射光的多光束干涉。(1分) Nd2ésin2ù)ê闪烁光栅的光强分布：I(p)=Io(1分) dúbësin2û2sinb2在夫琅和费单缝衍射中，当何条件下可以不考虑缝长方向上的衍射？是何缘由？（4分）（试说明为何单缝衍射时只考虑缝宽方向的衍射而不考虑缝长方向的衍射） 解：衍射宽度Dq=la a缝宽，(1分)当确定时a增加，Dq减小，衍射效应不显著，(1分)a减小，Dq增加，衍射效应显著。(1分)因为缝长远远大于缝宽，宽度Dq很小，衍射效果不显著，因此不考虑缝长衍射。(1分) 为什么在各向异性晶体中光波的相速度与能量传递速度不同？两者在方向和大小上有何关系？ 222解：一般晶体中三个主折射率n1=e1，n2=e2，n3=e3，不完全相等，(1分)导致D和E在一般状况下不平行，使得光能流方向(光线方向) ls与光波法线方向lk一般不重合，(1分)即光能不沿波法线方向而是沿光线方向传播，等相面前进的方向（法线方向）既然与光能传播方向（光线方向）不同，(1分)其对应的速度相速度（Vp）与光线速度（Vr）也就不同，(1分)两者在方向上有一夹角为（D，E间夹角）大小关系如下：Vp=Vrcosa(1分) 简述波带片与透镜的区分与联系。 波带片：焦距不是单值的，因此一平行光入射到这种波带片上，在很多位置上都会出现亮点，有一系列虚焦点。成像时在像点四周会形成一些亮暗相间的同心环。(3分) 透镜：焦距是单值的，因此一平行光入射到透镜上只有一个亮点，成像时也只是一个亮点。(2分) 利用片堆产生偏振光的方法其原理是什么？(4分) 它是由一组平行玻璃片叠在一起构成，自然光以布鲁斯特角入射并通过片堆，因透过片堆的折射光连续以相同条件反射和折射，每通过一次界面，都从折射光中反射掉一部分垂直重量，(3分)最终使通过片堆的折射光接近一个平行于入射面的平面偏振光。(1分) 简述利用反射，折射产生偏振光的基本原理是什么？(4分) 解：反射：假如光以布鲁斯特角入射到界面上，则反射光无平行重量，只有垂直重量，产生偏振光。（2分） 折射：光通过单轴晶体时，在晶体内有一束光分成两束，通常两束光的传播速度不等，传播方向不同，两光束均为100%线偏振光，其光振动方向相互垂直。因此只要能把晶体内的这两个正交模式的光在空间分开，就可利用它制成偏振器。（2分） 平行单色光垂直入射到一光栅上，在满意dsinq=3l时，经光栅相邻两缝沿方向衍射的两束光的光程差是多少？经第1缝和第n缝衍射的两束光的光程差又是多少？这时通过随意两缝的光迭加是否都会加强？(5分) 解:(1) d(sinq+sinj)=ml 当j=0时 dsinq=ml（1分） 而m=3衍射角为q时相邻两缝的光程差为D=dsinq=3l（1分） 所以相邻两缝光程差为3l.(2)第1和第3条缝光程差2´(3l) D1,n=(n-1)dsinq=(n-1)×3ln-缝数（1分） (3)只考虑干涉因子时随意两缝间光程差都是波长的整数倍,所以相位差为2p的整数倍,应是相干加强,但由于衍射作用的存在,有可能不会加强.（2分） 迈克尔逊干涉仪作为等倾干涉仪运用时，假如h连续改变，干涉条纹如何改变？为什么？ 解：h连续改变，将引来圆条纹的收缩或扩散，加粗或变细。(1分) D=2nhcosq0=ml （0- 第m极环对应的半张角） h减小 cos0增大 0减小，将引起圆条纹不断向中心收缩，在圆条纹中心周期性的 发生明暗改变。(2分) h增大 cos0减小0增大，将引起圆条纹不断向外扩张，在圆条纹中心周期性的发生明暗改变。(2分) 写出斯托克斯矢量的通式，并分别写出在水平方向和垂直方向振动的线偏振光、左旋、右旋圆偏振光、与X正方向成45o振动的线偏振光的斯托克斯矢量，并在邦加球上标出它们的位置。 22éùE+Esoxoyé0ùúêsúêE2-E2êoxú1oy解：s=êú=êú(1分) ês2ú2EEcosdúêúêoxoyúës3ûêë2EoxEoysindûéE02ùé1ùê2úêú归一化1Eêú (2分) 如图 A点 水平方向：Eox=Eo Eoy=0 令=0 则 s=ê0úê0úÞê0úêúêúêë0ûë0úûéE02ùé1ùê2ú归一化êú-1-E垂直方向：Eox=0 Eoy=Eo 令=0 则s =ê0úÞêú (2分) 如图B点 ê0úê0úêúêú0êúë0ûëû (2分),每点1分 右旋圆偏振光：Eox=Eoy=Eo 令d=p2+2mp (m=0,±1,±2L) é2Eo2ùé1ùêú归一化êú0úÞê0ú （2分） 如图 C点（1分） s =êê0úê0úê2úêú2Eêoûúë1ûëp左旋圆偏振光：Eox=Eoy=Eo 令d=-+2mp (m=0,±1,±2L) 2é2Eo2ùé1ùêú归一化êú0úÞê0ú （2分） 如图D点（1分） s =êê0úê0úêúêú2-2Eêúë-1ûoûëo与x正方向成45o： q=4 5Eox=Eocos45o Eoy=Eosin45 (2分) oéE02ùé1ùêú归一化êú00令=0 则s =êúÞêú (2分) 如图E点 (2分) êE2úê1úê0úêú0êúë0ûëû 平面波正入射，光轴平行于正单轴晶体的晶面时，画出折射率椭球和折射率曲面，标出反射波矢（kr）透射波矢（kt）及o光、e光的传输方向（So ,Se）并分析光线通过晶体后偏振态是否变更。（7分） ( 3分) 分) ( 3 d-n曲面（椭球法） k-n曲面（斯涅耳作图法）n0¹ne 有光程差，偏振状态发生变更。(1分) 平面波正入射，光轴垂直于正单轴晶体的晶面时，画出折射率椭球和折射率曲面，标出反射波矢kr ，透射波长kt ，o光、e光传输方向（So ,Se）并画图说明光线通过晶体后偏振态是如何变更的。（7分） 解： (3 分) (3分) 因为平面为一个圆，所以no=ne P平面光线没有分开，k0kesose且no=ne，所以无光程差，无相位差，因此偏振方向不变更，偏振状态不变更。(1分) 画出迈克尔逊干涉仪的原理图，说明产生干涉的原理及补偿板的作用。 解：扩展光源S发出光束在A面上反射和透射后分为强度相等的两束相干光和。经M1反射后通过A面，经M2反射后通过A面，两者形成干涉，和干涉可看作M2在A面内虚像M2和M1构成的虚平板产生的干涉。(2分) P2作用是补偿光路，相干光一共经过平板P1三次，附加光程差为3nl，相干光一共经过平板P1一次，附加光程差为nl。由于在空气中行程无法补偿，所以加P2使走过的光程同，P1 与P2材料、厚度完全相同且平行。(2分) (3分) 画图说明片堆产生偏振光的方法其原理是什么？ 解： ( 2分) (2分) 菲涅耳曲线 由菲涅耳曲线可知：当入射角i=B时，r=0,反射光无平行重量，只有垂直重量。(1分)自然光从B角入射到片堆上，只有平行重量通过，垂直重量部分被反射掉，(1分)再经过平玻璃平行重量通过，垂直重量部分被反射掉，经过一系列平玻璃后出射光只剩平行重量，由此产生了偏振光。(1分) 画出菲涅耳曲线，并由图分析反射光和透射光的位相改变。（光由光疏进入光密媒质）（6分） 解：菲涅耳曲线如下图所示 ( 3分) t ，t 在入射角1为任何角度时均大于0，说明透射光的相位与入射光相位相同，既无相位改变；(1分)r0说明反射光的平行重量无相位改变，1>B时r 在平行光的多缝衍射试验中，当缝数N=5时，试粗略画出在相邻干涉主极大间干涉微小和干涉次极大的示意图，并标出相应的位相值。（6分） 解：干涉微小：在相邻m间有N-1个微小值，即d=当N=5时d=2p4p(N-1)2p，(1分) NNN2p4p6p8p， 有4个微小值。(1分) 5555干涉次极大：有N-2个值，即d=当N=5时d=3p5p2N-3p，(1分) NNN3p5p7p， 有3个次极大值。如下图所示。 555( 3分) 1如图所示，为了只让e光通过尼科耳（Nicol）棱镜,且使其在棱镜中平行于长边，则棱镜的长边与底面间的夹角应为多大？已知棱镜的ne=1.516，no=1.658，加拿大树胶的n=1.54，并设o光射在加拿大树胶层上的入射角比临界角大1°45¢,试求棱镜的长厚比a/b之值。 解：已知棱镜（BDAB，BDCD） 由题意 e光/AD/BC 则 Ða= yo=p2-ye p2-(b+d)(QBD/入射光线的法线) b为o光在BD面上的临界角。 sinb=n=1.54Þb=68o15'(2分) no1.658o'已知 d=145 则 y0=22o(1分) 由折射定律： sinye×ne=sinyo×no=siny 则 sinyesinyo=none 将yo=20o代入则 ye=22o(2分) Q Ða=p2-ye Þ Ða=68o(1分) CDb sina= aCDba12= cosa×sina=Þ= (3分) abcosasinasin2a由图中可以看出 cosa=o将a=68代入得 ab=2.88(1分) 2一束光直径为2mm的HeNe激光器（=623.8nm）自地面射向月球。已知地面和月球相距3.76×105km，问在月球上得到的光斑有多大？如用望远镜做扩束器把该光束扩成直径为5m，应用多大倍数的望远镜？用此扩束镜后再射向月球，问在月球上的光斑是多大？ 解：（1）爱里斑的角宽度 q»1.22l(2分) D光斑大小 2op=2s×tgq»2sq (1分) s 是地球到月球的距离 op为光斑半径 2´3.76´1011´1.22´0.0006328= (2分) 2=290公里5´103=2500倍(2分) （2）D由2mm®5m 放大倍数为 2（3）光斑大小为2stgq»2sq=2s´1.22l(1分) D­2500倍 D 光斑大小¯2500倍 即为290/2500=116米。(2分) 3一视察者站在水池边观看从水面反射来的太阳光，若以太阳光为自然光，则视察者所看到的反射光是自然光，线偏振光还是部分偏振光？它与太阳的位置有什么关系？为什么？ （1）当入射角q1=qB时，反射光为线偏振光，(2分)因此时R/=0 tgqB=R=R 1.331qB=53o即当q1=53o时反射光为线偏振光。(3分) （2）当q1»0,和q1»90oR/=R反射光为自然光。(3分) （3）其他角度时，反射光为部分偏振光。(2分) 4.欲使线偏振光的激光束通过红宝石棒时，在棒的端面上没有反射损失，则棒端面对棒轴倾角应取何值？光束入射角1等于多少？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。 解：要想没有反射损失，则光沿布鲁斯特角入射(3分)，即tgqB=n2=1.76，qB=60.396°(2分) n1并且，入射光的振动方向平行入射面无垂直重量 (2分)f1=qB=60.396°, (1分)由于是布鲁斯特角入射，则入射角与折射角互余(1分)。f1=a=60.396°(1分) 5.一方解石直角棱镜，光轴平行于直角棱，自然光垂直入射。要使出射光只有一种线偏振光，另一种被完全反射掉，顶角应取在什么范围？出射光振动方向如何？（已知no=1.6583，ne=1.4864） 解：已知：no=1.6583，ne=1.4864 全反射临界角为qc sinqc=n2 这里n2=1.0（空气）（1分） n1 n1为方解石的折射率 当入射角qiñqc时全反射（1分） 对于o光：sinqco=11=0.6030 qco=37.08o（2分） no1.6583111=0.6727 qce=42.28o（2分） "ne1.4864n对于e光：sinqce=当入射角在37.08oáqiá42.28o之间时o光全反射，只有e光一种线偏振光出射。（2分） 由图中可知a=qi顶角在37.08o42.28o之间时，o光全反射e光透射。（1分） 又因为e光在主截面内振动所以透射光的振动方向在主截面内。（1分） 6.波长0.63m的一束激光，穿过始终径D=3.19mm的小圆孔，与孔相距D0=1m处放一白屏，问：屏上正对孔中心的点P0处是亮还是暗？要使P0点光强度变成与相反的状况，则屏应向小孔移动多少距离？ 解：（1）入射光近似认为是平行光，衍射物到屏距离有限，所以认为菲涅耳圆孔衍射。（1分） r0=D0=1m l=0.63mm 衍射圆孔半径2rN=Nr0×rN=D 2RlR+r0当R®¥时2rN=Nlr0（1分） æDöç÷=NlD0è2ø即波带数N=4(偶数) 2(3.19)D2N=»4（1分） -334lD04´0.63´10×102()QA4=a1-a2+a3-a4»0 所以轴上P0点为暗点.（1分） (2)N为奇数时, P0点将由暗变亮.（1分） 2=Nr0×QrNRlR+r0当R与rN肯定时,r0大,N小;r0小,N大（1分） 现在要求屏向小孔方向移动,即r0变小,N变大.取N=5(奇数) （1分） 2rN=Nlr0 D2即:=54lr0(3.19)D2r0=807.26mm»0.8m （2分） 20l20´0.63´10-32屏向孔移动 1m-0.8m=0.2m（1分） 7.试说明下列各组光波表达式所代表的偏振态。 Ex=E0sin(wt-kz)，Ey=E0cos(wt-kz) Ex=E0cos(wt-kz)，Ey=E0cos(wt-kz+p4) Ex=E0sin(wt-kz)，Ey=-E0sin(wt-kz) 解：（1）Ex=E0sin(wt-kz)，Ey=E0cos(wt-kz) Ex=E0cos(wt-kz-d=p2)，Eox=Eoy=E0 p，为右旋圆偏振光（3分） 22p（2）Ex=E0cos(wt-kz)，Ey=E0cos(wt-kz+) 4，Ey超前Ex p d=p4，E+E¹E2x2y20，Ey超前Ex 且tga=×cosEoyEox =1，a=p4 tg2y=tg2a×cosd=tgp2p4，y=p4 为右旋椭圆偏振光，长轴在y=x方向上 （3分） （3）Ex=E0sin(wt-kz)，Ey=-E0cos(wt-kz) Ey=E0sin(wt-kz+p)，d=p， Eox=Eoy=E0 tga=EoyEox=1，a=p4，tg2y=tg2a×cosd=tgp2×cospy=-p4 为线偏振光，振动方向为y=-x（4分） 8.将迈克耳逊干涉仪调到能看到定域在无穷远的圆干涉条纹，一望远镜焦距为40cm，在焦平面处放有直径为1.6cm的光阑，两反射镜到半镀银镜的距离为30cm和32cm。问对=570.0nm 的入射光波，在望远镜中能看到几个干涉条纹？ 解： 用迈克耳逊干涉仪看到的圆干涉条纹为等倾干涉(1分) 等倾干涉 N=qoN 为第N环的光束入射角 hl2qoN+(1-e)(2分) Qe 是纯小数 且eá1 1-e可以忽视(1分) qoN»tgqoND=2=0.02f(5分) 2qoN=0.0004 h=(32-30)=2cml=570.0nm=5.7´10-5cmN=2´0.0004=145.7´10-5 即可以望见14条条纹(1分) 10.假如玻璃板是由两部分组成（冕牌玻璃n=1.50和火石玻璃n=1.75），如图，平凸透镜是用冕牌玻璃制成的，而透镜与玻璃板之间的空间充溢着二硫化碳（n=1.62）这时牛顿环是何形态？ 解： 右边 ：Qn1=n2小角度入射有半波损失(1分) D右=2n3h+ l22rmhm=(1分) 2R当 h=0时对应的是中心条纹 D=第m个暗条纹的光程差为 l2为暗条纹 右边中心条纹为暗条纹 (1分) 2rmll+=(2m+1) m=0，1，2(1分) Dm=2n3hm+=2n3×22R22l rm=mRl （第m个暗条纹的半径）(1分) n3左边：Qn1¹n4 无半波损失(1分) D左=2n3h 中心条纹为h=0时 D=0时应为亮条纹(1分) 2rm=ml m=0，1，2(1分) 第m个亮条纹光程差为Dm=2n3hm=2n3×2R2rm=ml rm= 2n3×2RmRl （第m个亮条纹的半径）(1分) n3可见，右边第m个暗环恰是左边第m个亮环(1分) 11.如图用棱镜是光束方向变更，要求光束垂直于棱镜表面射出，入射光是平行于纸面振动的HeNe激光（波长=3628Å）。问，入射角i等于多少时，透射光为最强？并由此计算此棱镜底角应磨成多少？已知棱镜材料的折射率n=1.52。若入射光是垂直纸面振动的HeNe激光束，则能否满意反射损失小于1%的要求？ 解：要使透射光最强则要求反射光最弱，则光沿布鲁斯特角入射，f1=qB(2分) tgqB=n2=1.52，qB=f1=56.66°(1分)由折射定律n1sinq1=n2sinq2 n1可求出q2=33.340(2分) 因为出射光垂直于棱镜表面，所以由几何关系可知，a=f1 a=56.66°(1分) sin2(q1-q2)若入射光垂直于纸面振动，则R=»15.7%(2分) sin2(q1+q2)无法满意反射损失小于1%的要求。(2分) 12.利用牛顿环的干涉条纹可以测定凹曲面的曲率半径。方法是把已知半径的平凸透镜和凸面放在待测的凹面上，在两镜面间形成空气隙，可以视察环状的干涉条纹。如图，试证明第m个暗环的半径rm和凹半径R2 凸半径R1以及光波波长之间的关系为rm=ml0×2R1R2 。 R2-R1 解：如图所示 (2分) 22rmrm h2= h1=(1分) 2R22R1æ11öç÷ h=h1-h2=rç-÷(1分) 2R2R2øè12m 又QD=2h+l1öl2æ1ç÷=2rm-+(1分) ç÷2è2R12R2ø2 第m个暗环有D=(2m+1) 有rmçç2l2 æ11öll -÷+=ml+÷2èR1R2ø22 rm=ml×R1R2 (2分) R2-R12rm=ml0×对于空气隙 n»1l»l0R1R2(3分) R2-R19.如图所示，一光栅的上部为等间距光栅，栅距为0.02mm。下部某栅距带有误差D=0.01mm。此光栅受到一个平面波照耀，假如只考虑一级衍射，求栅距为d+D处衍射光线所产生的附加相 差。 解： 光栅方程：dsinq=ml(2分) D1=dsinq1=l q1m=1时的衍射角(1分) 0.02sinq1=ld=0.02mm(2分) D2=(d+0.01)sinq1=0.03×sinq1(1分) D2D23=D1l2D2=3l(2分) 2，(1分)相位差：d=所以，附加光程差D=D2-D1= l22plD=p(1分) 中学物理光学期末考试总结 物理光学期末复习总结 中学物理光学试验 中学物理光学最新试题 物理光学总结 中学物理光学作图题指导资料 中学物理光学学问点梳理 中学物理光学学问点梳理 物理光学英文总结 中学物理光学六类经典题型 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第27页 共27页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 页第 27 页 共 27 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