1、物理光学试卷 第 1 页 共 3 页 一、 （每小题一、 （每小题 5 分，共分，共 6 小题，共小题，共 30 分）简答：分）简答： 1. 请写出会聚和发散球面波的复振幅表达式。 2. 什么叫衍射光栅。 3. 请解释自然光和圆偏振光。 4. 什么叫分波面干涉和分振幅干涉。 5. 试比较 F-P 标准具和光栅分光的异同点。 6. 什么叫 1/4 波片。 二、 （二、 （15 分）分）白光单缝衍射图样中，其中某一波长的第三个次极大与波长为600nm 的光波的第二个次极大重合。 （1）求该光波波长； （2）分析衍射条纹中央亮纹的颜色（白色还是彩色？） ，以及中央亮纹边缘的颜色（是白色还是彩色？）
2、，及其排布情况（红外紫内还是红内紫外？） ，并说明理由。 三、 （三、 （25 分）分） 干涉实验中， 若照明光波的波长nm600， 平板的厚度mmh2，折射率5 . 1n，其下表面涂上某种高折射率介质（5 . 1n） ，问（1）在反射光方向观察到的圆条纹中心是暗还是亮？（2）由中心向外计算，第 11 个亮纹的半径是多少（观察望远镜物镜的焦距为 20cm）？（3）第 11 个亮环处的条纹间距是多少？ 四、四、（15 分）分）一列平面光波从 A 点传播到 B 点，在 AB 之间插入一透明薄片，其厚度为 h=1mm，折射率 n=1.5。假定光波的波长为 500nm，请推导出插入透明薄片后 B 点相
3、位变化表达式并计算 B 点相位的变化。 物理光学试卷 第 2 页 共 3 页 五、 （五、 （15 分）分）波长范围从 390nm 到 780nm 的白光垂直入射到每毫米 600 条缝的光栅上，求白光第二级光谱的角宽度。 六、 （六、 （15 分）分）杨氏干涉实验中，设光源波长为 550nm，光源宽度为 2mm，双缝到光源的距离为 2.5m，为了使屏幕上获得较好可见度（设可见度为 0.9）的干涉条纹，双缝之间的间距选择多少比较合适？ 七、（七、（15 分）分） 方解石晶体的光轴与晶面成 300角且在入射面内， 当波长为 589.3nm的光以 600入射角（即入射光正对着晶体光轴方向）入射到晶体
4、里面时，求晶体内e光线的折射角？（设方解石01.6584,1.4864enn） 八、 （八、 （20 分）分）图示为一棱镜的截面，它是由两块锐角均为 450的直角方解石棱镜粘合其斜面构成。棱镜 ABC 的光轴平行于 AB，而棱镜 ADC 的光轴垂直于图截面。当自然光垂直 AB 入射时，问：(1)图中出射的两条光束哪一条是 o 光，哪一条是 e 光，并请在图中标出来? (2) o 光和 e 光分离的角度 等于多少？(3) 在图中画出 o 光和 e 光的振动方向。 （设方解石01.6584,1.4864enn） A B C D 450 光轴 060030 物理光学试卷 第 3 页 共 3 页 附录
5、：部分公式 干涉孔径角：cb，可见度为 0.9 时对应允许宽度为4/cb 菲涅尔公式：11221122coscoscoscossnnrnn，21122112coscoscoscospnnrnn 相干长度：2max 杨氏干涉实验：204cos2II，xdD 等倾干涉：22cos/2nh 圆孔衍射角半宽度：0.61a， 矩孔弗朗和费衍射： 220sinsinII 马吕斯定律：20cosII 等倾干涉第 N 个亮纹的角半径：1(1)Nn Nqnh 单轴晶体中o波和e波折射率：221onn ，nnnnneoeo22222222cossin 4波片的琼斯矩阵：100-i 光矢量与 x 轴（设为光轴方向）成角的线偏振光琼斯矩阵：cossin 晶体相位延迟：2-oenn d 单缝衍射第二级和第三级单缝衍射因子分别为459. 2，47. 3 【完】
