清华大学物理光学试题及参考答案.docx
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1、一、简要回答下列问题JJGJJGJGJJGJJG4/41. 画两个图,分别标出各向同性介质中和晶体中(只画非常光)DJGS 之间的方向关系。解:如图所示:、 E 、 B 、 H、 K 、各向同性介质中晶体中JJG EJJG DJG JJG S KJJG D光轴 zJJG EJJG KJG SyJJG JGJGJ JGHBxHB2. 氦的 587.6 nm 谱线的宽度为0.0025 nm ,用它作迈克耳逊干涉仪的光源。当移动一臂中的反射镜,最多能在多大移动距离内观察到干涉条纹?2解:最大干涉光程(相干长度)L = = 0.138m故最大移动距离h = L2= 0.069m3. 假定光源的波长范围
2、是400550 nm ,入射光垂直入射到光栅上, 问光谱从第几级开始相互重叠?为什么?解:由于不同波长的光通过光栅的角色散不同,对应接收屏上条纹间距不同,所以不同波长不同级次的光谱会重叠。取光谱范围两端的衍射光进行计算,设从m 级开始重叠,则m × 550 = (m+1)× 400得到 m = 2.67,取整得到 m = 3 ,即从第 3 级开始重叠。4. 通常用干涉滤光片获得单色光,指出描述干涉滤光片特性的主要参数有哪些? 解:主要参数包括:中心波长,波长半宽度和中心波长峰值透过比。5. 两个正交偏振器之间插入一块/ 2 波片,强度为 I0的单色光通过这一系统,如果将波片
3、绕光的传播方向旋转一周,问将看到几个光强极大值和极小值?并指出相应的波片方位及光强数值。解:分别将看到 4 个极大和 4 个极小值。当波片快轴平行或垂直于起偏器光轴时完全消光,出现极小值,光强为0;当波片光轴与偏振器光轴成45 度角时,光强极大,为I 0/2。6. 正弦光栅在自身所在平面内平移或转动时,对夫琅和费衍射场或透镜后焦面上的衍射斑有什么影响?解:根据夫琅和费衍射与傅里叶变换的关系可知:正弦光栅在自身所在平面内移动时,衍射斑光强分布不变,相位分布发生一定变化; 在自身所在平面内转动时,衍射斑光强、相位分布均随之旋转。二、在下图所示的洛埃镜实验中,光源S 到观察屏 E 的垂直距离为 1.
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