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第十章波动光学基本要求

１．光程概念，会按光程定义计算光程差，会按干涉条纹级 次确定光程差，

２．掌握杨氏干涉，等厚干涉，迈克尔孙干涉仪和光栅分光原理（光栅公式）

３．理解处理光衍射的半波带法４．掌握产生、检查偏振光的方法

习题十中的15，24，27，37会做吗?

自测题

一.填空题

光的干涉和衍射说明光的 性质,

光的偏振说明 .

在双缝干涉实验中单色光波长为λ =560nm,形成第三级明纹的两束光的相位差为

, 光 程 差 为

.

如下图所示,两相干光源分别位于相距

3

l?2

? (λ 为波长)的A丶B两点处,两波源发出

的波的波长相同,则由两波源发出的两列波在A丶B连线上的点P处,两光波的光程差为 相位差为 .

波长在λ至λ+△λ(△λ0)范围内的复色平行光垂直照射在光栅上.如果要求光栅的二级光谱和三级光谱不重叠,则△λ最大为

.

如下左图,入射光垂直照射到偏振片上,入射光可能是自然光丶线偏振光和部分偏振光.以入射光传播方向为轴转动偏振片一周,观察出射光光强的变化.若光强有变化且最小为零,则入射光为 光;若光强不变,则入射光为

光.

如上右图所示,空气中两个点光源S、S发出的

1 2

光束在P点相遇S

P=r丶SP=r,光束SP通过

1 1 2 2 2

折射率为n丶厚度为d的介质片,则光束S2P与光

束S1P的光程差为 .

一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30o时,反射光是完全偏振光,则此玻璃板折射率等于 .

在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射在缝宽为a=2λ的单缝上,在衍射角为30o的方向,单缝处的波面可分成的半波带数目为

.

二.计算题

若一双缝干涉装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两层厚度均为t的透明介质遮盖，此时由双缝分别到屏上中央处的两束光的光程差是多

少？如果光波长为λ ,屏中央为几级干涉条纹

（设中央出现了明纹）？未加片时，光程差为多少？该处是几级干涉条纹？

自然光以60°入射角照射到透明介质表面，反射光为线偏振光，则折射角为多少？透明介质折射率为多少？

①在迈克耳孙干涉仪的一支光程中，放入一片折射为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差改变量为一个波长λ，则薄膜厚度为多少？②若在迈克耳孙干涉仪的动镜移动中，观察到条纹移

动了100条，如果入射光波长λ=640nm，则动镜移动了多少？②若在迈克耳孙干涉仪的动镜移动中，观察到条纹移动了100条，如果入射光波长λ=440nm，则动镜移动了多少？

当光线正入射在每厘米有5000条刻痕的透射光栅,能观察到四级光谱的最长波长应小于多少?

5.波长λ=600nm的单色光垂直入射到光栅上,测得第二级衍射明纹所在处的衍射角为30o,且第三级缺级.求:(1)光栅常数a+b;(2)光栅上透光缝a的最小宽度.

三块偏振片叠在一起,第二块与第一块的偏振化方向的夹角为45o,第三块与二块的偏振化方向的

夹角也为45o.光强为I

0

的自然光垂直照射到第一

块偏振片上,求:

通过每个偏振片后的光强;

通过第三个偏振片后,光矢量振动的方向.