1、物理光学试卷 第1页 共 4 页 一、 （每小题一、 （每小题 5 分分,共共 6 小题小题,共共 30 分， ）请简答：分， ）请简答： 1. 波的叠加原理 2. 起偏器、检偏器和透光轴 3. 球面波与柱面波 4. 波的相速度和群速度 5. 光栅的角色散和线色散 6. 干涉条纹的可见度及主要影响因素 二、 （二、 （15 分）分）一单色光波的电矢量表示为：00343cos () 555xEEkxztw=+-，0yE=，00443cos () 555zEEkxztw= -+-，式中0E 、0k 、都为正实数。该光波由空气射向折射率为 1.5 的介质，其分界面是 xy 平面。问： （1）xz 平
2、面是入射面吗？为什么？（2）波矢量xk 、yk、zk各为多少？（3）入射角和折射角各为多少？ 三、 （三、 （20 分）分）如图 1，一个用于检验平板厚度均匀性的装置如图所示，光阑 D用于限制平板上的受光面积，通过望远镜可以观察平板不同部位产生的干涉条纹（平板可相对光阑平移） 。试讨论： （1）平板从 B 处移到 A 处时，可看到有 10 个暗纹从中心冒出，问 A、B 两处对 应的平板厚度差是多少？并决定哪端厚或薄？（2）所用光源的光谱宽度为0.06nm，平均波长为 600nm，问能检验多厚的平板（n=1.52）？ 物理光学试卷 第2页 共 4 页 图 1 四、 （15 分）四、 （15 分）
3、在迈克耳孙干涉仪中，如果调节反射镜2M 使其在半反射面中的虚像2M 与 1M反射镜平行，则可以通过望远镜观察到干涉仪产生的等倾圆条纹。假定1M 从一个位置平移到另一个位置时，视场中的暗纹从 20 个减少为18 个，并且对于前后两个位置，视场中心都是暗点；已知入射光波长为 500nm，望远镜物镜视场角为 10，试计算1M平移的距离。 五、 （五、 （15 分）分）白光（400800nm）正入射到 500 条/mm 的光栅上 1）求其一级衍射条纹散开的角度； 2） 若光栅后放置 f=1m 的透镜， 求 800nm 附近波长差为 0.1nm 的两光波的一级衍射条纹在光屏上分开的距离； 3）若此光栅宽
4、 3cm，在 800nm 附近波长差为 0.05nm 的光波能用此光栅的一级衍射条纹将它们分辨出来吗？为什么？ 物理光学试卷 第3页 共 4 页 快轴 慢轴 P 六、 （六、 （15 分）分）平行白光射在两条平行的窄缝上，二缝相距 d=1mm，用一个焦距为 1m 的透镜将双缝干涉条纹聚焦在屏上。如果在屏上距中央白色条纹 3mm处开了一个小孔， 在该处检查所透过的光， 问在 390nm 780nm 范围内将缺掉哪些波长？ 七、 （七、 （20 分）分）如图 2，一强度为0I 的右旋圆偏振光正入射于一4片，然后再通过一偏振片 P，其透振方向相对4片快轴方向顺时针转 15。 （1）求最后出射光强。
5、（忽略反射、吸收等损耗） ； （2）若 P 的透振方向为相对4片快轴方向逆时针旋转 15，出射光强为多少？ 图 2 八、 （八、 （20 分）分）一束汞绿光以 600入射角入射到 KDP（磷酸二氢钾）晶体表面，晶体的01.512,1.470enn=。设光轴与晶体表面平行，并垂直于入射面，试求晶体中 o 光与 e 光的夹角。 物理光学试卷 第4页 共 4 页 附录：部分公式 等倾干涉：22cos/ 2nhqlD =+ 单轴晶体中o波和e波折射率：221onn= ，22222222sincosoeoen nnnnqq=+ e光线与光轴夹角：22oentgtgnqq= 干涉孔径角：cblb = 相干长度：2maxllD=D 杨氏干涉实验：204cos2IId=，xdDD =, 条纹间距:yrdlD= 圆孔衍射角半宽度：0.61a= 快轴沿 x 方向时，14波片的琼斯矩阵：100i轾犏犏犏臌 等倾干涉第 N 个亮纹的角半径：NnNhlq= 晶体相位延迟：2-oenn dpdl= 偏振度：22maxmin22maxminspsprrIIPIIrr-=+ 【完】
