物理光学梁铨廷习题答案.docx

精品学习资料 名师归纳总结——欢迎下载 1.2.一个平面电磁波可以第一章光的电磁理表示为Ex=0 ，Ey=论1.1 在真空中传播的平面 电磁波，其电场表示为， Ez=0 ，求：（ 1）该电磁波的振幅，频率，波 长和原点的初相位是多 少？（ 2）波的传播和电 矢量的振动取哪个方向？（ 3）与电场相联系的磁 场 B 的表达式如何写？Ex=0 ，Ey=0 ，Ez=，（各量均用国际单位）求电磁波的频率，波长， 周期和初相位；， 1.2.一个平面电磁波可以 第一章 光的电磁理 表 示 为 Ex=0 ， Ey= 论 1.1 在真空中传播的平面 电磁波，其电场表示为 ， Ez=0 ，求：（ 1）该电 磁波的振幅，频率，波 长和原点的初相位是多 少？（ 2）波的传播和电 矢量的振动取哪个方向？ （ 3）与电场相联系的磁 场 B 的表达式如何写？ Ex=0 ， Ey=0 ， Ez= ，（各量均用国际单位） 求电磁波的频率，波长， 周期和初相位； ， 解：由 Ex=0 ，Ey=0，Ez= 解：（ 1）振幅 A=2V/m ， 频 率 υ = Hz ， ，就频率υ= = 波 长 λ= = =0.5 × 1014Hz ， 周期 T=1/ υ=2×10-14s， 初相位 φ0=+ π/2（ z=0 ，t=0 ）， 振 幅 A=100V/m ， 波长λ=cT=3 ×108× 2× 10-14=6 ×10-6m； ， 原 点 的 初 φ0=+ π/2 ；（ 2）传播 相位 沿 轴，振动方向沿 z y B= 轴；（ 3）由 ， 可 得 By=Bz=0 ， Bx= 第 1 页，共 39 页 精品学习资料 名师归纳总结——欢迎下载 1.4 写出：（1）在 yoz 平面内沿与y 轴成θ角的 方1.3.一个线偏振光在玻璃中 传 播 时 可 以 表 示 为向传播的平面波的复振幅；（2）发散球面波和汇 聚球面波的复振幅；Ey=0 ，Ez=0 ，Ex=解：（）由1，试求：（ 1）光的频率；（ 2 1.4 写出：（1）在 yoz 平面 内沿与 y 轴成θ角的 方 1.3.一个线偏振光在玻璃 中 传 播 时 可 以 表 示 为 向传播的平面波的复振 幅；（2）发散球面波和汇 聚球面波的复振幅； Ey=0 ， Ez=0 ， Ex= 解 ： （ ） 由 1 ，试求：（ 1）光的频率； （ 2）波长；（ 3）玻璃的 折射率； ，可得 ； （ 2）同理：发散球面波 解：（ 1）υ= = =5 ×1014Hz； （ ） λ ， 2 = 汇聚球面波 ； 1.5 ； （3）相速度 一平面简谐电磁波在 v=0.65c，所 真空中沿正 其频率为 方向传播； Hz，电 x 以 折 射 率 n= 场振幅为 14.14V/m，假如 该电磁波的振动面与 xy 第 2 页，共 39 页 精品学习资料 名师归纳总结——欢迎下载 1.6 一个沿k 方向传播的平面呈45o，试写出 E， B表达式；解： 中平面波表示为E=，其，试求 k 方向的单位矢解：；==，又∴， 1.6 一个沿 k 方向传播的 平面呈 45o，试写出 E， B 表达式； 解： 中 平面波表示为 E= ，其 ，试求 k 方向的单位矢 解： ； = = ， 又 ∴ ， = = ； ， 同 证明当入射角 1.9 =45o 理 ： 时，光波在任何两种介质 分界面上的反射都有 ； 证明： ； ，其中 = ； = 第 3 页，共 39 页 精品学习资料 名师归纳总结——欢迎下载 =角 从 空 气 中 射 到 玻 璃上，求：（1）能流反射率流透射率和和 题；（2）能；==证明光束在布儒斯1.10解：由意，得特角下入射到平行平面玻璃片的上表面时，下表 面的入射角也是布儒斯 特角； 证明：由布儒斯特角定义， θ+i=90 o，设空气和玻璃的折射率，又为 布 儒 斯 特 角 ， 就①=.....②.....由①， = 角 从 空 气 中 射 到 玻 璃 上，求：（1）能 流反射率 流透射率 和 和 题 ；（2）能 ； = = 证明光束在布儒斯 1.10 解 ： 由 意 ， 得 特角下入射到平行平面 玻璃片的上表面时，下表 面的入射角也是布儒斯 特角； 证明：由布儒斯特角定义， θ+i=90 o， 设空气和玻璃的折射率 ， 又 为 布 儒 斯 特 角 ， 就 ① = ..... ② ..... 由①，②得， ； ， 分别为 和 玻 ，先由空气 （1） 0， 入 射 到 璃 中 就 有 ，再由 玻璃出射到空气中，有 ， ， （ 2）由 得 同理， ，可 又 ， ∴ ， ； =85.2 ， 即得证； 1.11 平行光以布儒斯特 1.12 证明光波在布儒斯 第 4 页，共 39 页 精品学习资料 名师归纳总结——欢迎下载 特角下入射到两种介质和的分界