1、物理光学试卷 第1页 共 3 页 一、 （每小题一、 （每小题 5 分分,共共 6 小题小题,共共 30 分， ）请解释：分， ）请解释： 1. 惠更斯-菲涅尔原理 2. 光波干涉的理想条件 3. 晶体的光轴、主平面与主截面 4. 驻波和柱面波 5. 光栅的角色散和线色散 6. 波片 二、 （二、 （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1hmm=，折射率1.5n =。假定光波的波长0500nm =，请推导出插入透明薄片后 B 点相位变化表达式并计算 B 点相位的变化。 三、 （三、 （25 分）分）用波长为 600nm 的光产生迈克耳逊干涉
2、条纹，先看到干涉场中有12 个亮环，且中心是亮的；移动平面镜 M1后，看到中心消失了 10 环，而此时干涉场中还剩有 10 个亮环，求（1）等效空气层的厚度是变薄还是变厚？（2）M1移动的距离； （3）M1移动前中心亮斑的干涉级和相应的等效空气层厚度；（4）M1移动后，从中心向外数第 5 个亮环的干涉级次（中心亮斑算第一个亮环） 。 四、四、（15 分）分）只有一个振动方向的一束光在玻璃中传播时，表达式为)65. 0(10cos10015cztEx+=，式中c为真空中光速，求该光的频率、波长和玻璃的折射率。 五、 （五、 （15 分）分）设计一块光栅，要求（1）使波长600nm=的第2级谱线的
3、衍射角030， （2）色散尽可能大， （3）第3级谱线缺级， （4）在波长600nm=的物理光学试卷 第2页 共 3 页 2级谱线处能分辨0.02nm的波长差。 六、 （六、 （15 分）分）一出射波长为600nm的激光平面波，投射到一双缝上，通过双缝后，在距离双缝100cm的屏幕上，观察到屏幕上光强分布如图所示，求：双缝的缝宽和缝间距。 七、 （七、 （15 分）分）方解石晶片的厚度0.013dmm=，晶片的光轴与表面成60度角，当波长632.8nm=的氦氖激光垂直入射晶片时，求（1）晶片内o、e光线的夹角； （2）请画图标出o光和e光通过晶体后的传播方向和振动方向； （3）o、e光通过晶片
4、后的相位差。 （设方解石中01.6584,1.4864enn=） I 0 1 2 3 4 5 6 7 -4 -3 -2 -1 -7 -6 -5 y/cm I0 060 光轴 d 物理光学试卷 第3页 共 3 页 八、 （八、 （20分）分）如图所示，一块单轴晶片的光轴垂直于表面，晶片的两个主折射率分别为0n和en。证明当平面波以1入射角入射到晶片时，晶体中非常光线的折射角e可由下式给出： 12210sinsin=eeennntg 附录：部分公式 等倾干涉：22cos/2nh =+ 单轴晶体中o波和e波折射率：221onn = ，nnnnneoeo22222222cossin+= 干涉孔径角：cb= 相干长度：=2max 杨氏干涉实验：204cos2II=，xdD =, 条纹间距:dry= 等倾干涉：22cos/2nh =+ 圆孔衍射角半宽度：0.61a= 等倾干涉第 N 个亮纹的角半径：NnNh= 晶体相位延迟：2-oenn d= 【完】 光轴 11=n 1e 1kek 0 e
