光學(xué)教程習(xí)題解-資料下載頁(yè)
2025-03-27 00:23本頁(yè)面
【正文】 強(qiáng)占入射光強(qiáng)的百分比。 解： 設(shè)入射線偏振光振幅為，則入射光強(qiáng)為 入射光平行分量為： 入射光垂直分量為： 由：得： 由： 一線偏振光垂直入射到一方解石晶體上，它的振動(dòng)面和主截面成角。兩束折射光通過(guò)在方解石后面的一個(gè)尼科耳棱鏡，其主截面與入射光的振動(dòng)方向成角。計(jì)算兩束透射光的相對(duì)強(qiáng)度。方解石 解： 當(dāng)光振動(dòng)面與N主截面在晶體主截面同側(cè)： 當(dāng)光振動(dòng)面與N主截面在晶體主截面兩側(cè)： 線偏振光垂直入射到一塊光軸平行于表面的方解石波片上，光的振動(dòng)面和波片的主截面成角。求：⑴透射出來(lái)的尋常光和非常光的相對(duì)強(qiáng)度為多少？⑵用鈉光入時(shí)如要產(chǎn)生的相位差，波片的厚度應(yīng)為多少？（） 解： ⑴ ⑵ 方解石對(duì)鈉光 由 有一塊平行石英片是沿平行于光軸方向切成一塊黃光的波片，問(wèn)這塊石英片應(yīng)切成多厚？石英的。 解： ⑴線偏振光垂直入射到一個(gè)表面和光軸平行的波片，透射出來(lái)后，原來(lái)在波片中的尋常光及非常光產(chǎn)生了大小為的相位差，問(wèn)波片的厚度為多少？ ⑵問(wèn)這塊波片應(yīng)怎樣放置才能使透射出來(lái)的光是線偏振光，而且它的振動(dòng)面和入射光的振動(dòng)面成的角？ 解：⑴ ⑵振動(dòng)方向與晶體主截面成角線偏振光垂直入射到一塊表面平行于光軸的雙折射波片，光振動(dòng)面和波片光軸成角，問(wèn)波片中的尋常光和非常光透射出來(lái)后的相對(duì)強(qiáng)度如何？ 解：光軸 1在兩正交尼科耳棱鏡N1和N2之間垂直插入一塊波片，發(fā)現(xiàn)N2后面有光射出，但當(dāng)N2繞入射光向順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)后， N2的視場(chǎng)全暗，此時(shí)，把波片也繞入射光順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)，N2的視場(chǎng)又亮了，問(wèn)：⑴這是什么性質(zhì)的波片；⑵N2要轉(zhuǎn)過(guò)多大角度才能使N2的視場(chǎng)以變?yōu)槿怠? 解： ⑴由題意，當(dāng)繞入射光向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后，后的視場(chǎng)全暗，說(shuō)明與夾角為。只有當(dāng)波片為半波片時(shí)，才能使入射線偏振光出射后仍為線偏振光。⑵把波片也繞入射光順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)，要轉(zhuǎn)過(guò)才能使后的視場(chǎng)又變?yōu)槿?一束圓偏振光，⑴垂直入射1/4波片上，求透射光的偏振狀態(tài)；⑵垂直入射到1/8波片上，求透射光的偏振狀態(tài)。 解： 在平面上，圓偏振光的電矢量為： +為左旋；為右旋圓偏振光 設(shè)在波片入射表面上為 ⑴波片為波片時(shí)， 即透射光為振動(dòng)方向與晶片主截面成角的線偏振光⑵波片為波片時(shí)， 即透射光為橢圓偏振光。1試證明一束左旋圓偏振光和一束右旋圓偏振光，當(dāng)它們的振幅相等時(shí)，合成的光是線偏振光。 解：左旋圓偏振光 右旋圓偏振光 即為線偏振光1設(shè)一方解石波片沿平行光軸方向切出，其厚度為，放在兩個(gè)正交的尼科耳棱鏡間，平行光束經(jīng)過(guò)第一尼科耳棱鏡后，垂直地射到波片上，對(duì)于鈉光（）而言，晶體的折射率為。問(wèn)通過(guò)第二尼科耳棱鏡后，光束發(fā)生的干涉是加強(qiáng)還是減弱？如果兩個(gè)尼科耳棱鏡的主截面是互相平行的，結(jié)果又如何？ 解： ①與正交時(shí)， 即通過(guò)第二個(gè)尼科耳棱鏡后，光束的干涉是減弱的。 ②與互相平行時(shí)， 即通過(guò)第二個(gè)尼科耳棱鏡后，光束的干涉是加強(qiáng)的。1單色光通過(guò)一尼科耳鏡N1，然后射到楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置的兩個(gè)細(xì)縫上，問(wèn)：⑴尼科耳鏡N1的主截面與圖面應(yīng)成怎樣的角度才能使光屏上的干涉圖樣中的暗條紋為最暗？⑵在上述情況下，在一個(gè)細(xì)縫前放置一半波片，并將這半波片繞著光線方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，問(wèn)在光屏上的干涉圖樣有何改變？ 解：⑴尼科耳鏡N1的主截面與圖面應(yīng)成的角度時(shí)，光屏上的干涉圖樣中的暗條紋為最暗。⑵在一個(gè)細(xì)縫前放置一半波片，并將這半波片繞著光線方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，光屏上的干涉圖樣隨半波片的旋轉(zhuǎn)而由清晰變模糊再由模糊變清晰的改變。PS1S2SCBA 圖1單色平行自然光垂直入射在楊氏雙縫上，屏幕上出現(xiàn)一組干涉條紋。已知屏上A、C兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)零級(jí)亮紋和零級(jí)暗紋，B是AC的中點(diǎn)，試問(wèn)：⑴若在雙縫后放一理想偏振片P，屏上干涉條紋的位置、寬度會(huì)有何變化？A、C兩點(diǎn)的光強(qiáng)會(huì)有何變化？⑵在一條縫的偏振片后放一片光軸與偏振片透光方向成的半波片，屏上有無(wú)干涉條紋？A、B、C各點(diǎn)的情況如何？ 答：⑴若在雙縫后放一理想偏振片P，屏上干涉條紋的位置、寬度不全有變化。A、C兩點(diǎn)的光強(qiáng)會(huì)減弱。⑵在一條縫的偏振片后放一片光軸與偏振片透光方向成的半波片，屏上有無(wú)干涉條紋位置不變，A、B、C各點(diǎn)的光強(qiáng)有變化，干涉圖樣可見(jiàn)度下降了。1厚度為的方解石波片，其表面平行于光軸，放在兩個(gè)正交的尼科耳棱鏡之間，光軸與兩個(gè)尼科耳各成。如果射入第一個(gè)尼科耳的光是波長(zhǎng)為的可見(jiàn)光，問(wèn)透過(guò)第二個(gè)尼科耳的光中，少了哪些波長(zhǎng)的光？ 解： 少的哪些波長(zhǎng)的光在后干涉相消，滿足
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