大學(xué)物理波動光學(xué)試卷(編輯修改稿)
2025-07-04 17:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 r＝ cm 1分19．（本題5分） 用波長l=(1nm=109m)的平行光垂直入射在單縫上，縫后用焦距f=40cm的凸透鏡把衍射光會聚于焦平面上．測得中央明條紋的寬度為 ，單縫的寬度是多少？ 20．（本題10分）一束平行光垂直入射到某個光柵上，該光束有兩種波長的光，l1=440 nm，l2=660 nm (1 nm = 109 m)．實驗發(fā)現(xiàn)，兩種波長的譜線(不計中央明紋)第二次重合于衍射角j=60176。的方向上．求此光柵的光柵常數(shù)d．解：由光柵衍射主極大公式得 4分當(dāng)兩譜線重合時有 j1= j2 1分即 ．．．．．．． 1分兩譜線第二次重合即是 ， k1=6， k2=4 2分由光柵公式可知d sin60176。=6l1 =103 mm 2分21．（本題10分） 一光束由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成．此光束垂直入射到幾個疊在一起的偏振片上． (1) 欲使最后出射光振動方向垂直于原來入射光中線偏振光的振動方向，并且入射光中兩種成分的光的出射光強(qiáng)相等，至少需要幾個偏振片？它們的偏振化方向應(yīng)如何放置？ (2) 這種情況下最后出射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)的比值是多少？ 解：設(shè)入射光中兩種成分的強(qiáng)度都是I0，總強(qiáng)度為2 I0． (1) 通過第一個偏振片后，原自然光變?yōu)榫€偏振光，強(qiáng)度為I0 / 2，原線偏振光部分強(qiáng)度變?yōu)镮0 cos2q，其中q為入射線偏振光振動方向與偏振片偏振化方向P1的夾角．以上兩部分透射光的振動方向都與P1一致．如果二者相等，則以后不論再穿過幾個偏振片，都維持強(qiáng)度相等(如果二者強(qiáng)度不相等，則以后出射強(qiáng)度也不相等)．因此，必須有 I0 / 2＝I0 cos2 q，得q＝45176。． 2分為了滿足線偏振部分振動方向在出射后“轉(zhuǎn)過”90176。，只要最后一個偏振片偏振化方向與入射線偏振方向夾角為90176。就行了． 2分 綜上所述，只要兩個偏振片就行了(只有一個偏振片不可能將振動方向“轉(zhuǎn)過”90176。)． 2分 配置如圖，表示入射光中線偏振部分的振動方向， PP2分別是第一、第二偏振片的偏振化方向 2分 (2) 出射強(qiáng)度I2＝(1/2)I0 cos2 45176。＋I(xiàn)0 cos4 45176。 ＝I0 [(1 / 4)+(1 / 4)]=I0/2比值 I2/(2I0)＝1 / 4 2分22．（本題5分）在水(折射率n1＝)和一種玻璃(折射率n2＝，自然光從水中射向玻璃，求起偏角i0．若自然光從玻璃中射向水，再求此時的起偏角．解：光自水中入射到玻璃表面上時， tg i0＝ / 2分 i0＝176。 1分光自玻璃中入射到水表面上時，
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