物理光学期末考试总结
中国科学院大学《高等物理光学》期末知识点总结

20 讲题目:平面波与球面波;空间频率;角谱:波的叠加;空间频率的丢失:卷积的物理意义;抽样定理;衍射与干涉;透过率函数;近场与远场衍射;“傅里叶变换与透镜”;対易:衍射的分析法:空品対易;全息;阿贝成像原理(4f 系统);泽尼克相衬显微镜;CTF;OTF;非相干与相干成像系统;衍射的计算机实验;衍射的逆问题;叠层成像(Ptychography);如何撰写科技文章面有限短距离 z 处得观察平面上,坐标是(0, b).求观察平面上的光强分布,并说明该光强分布与孔径是什么关系;若该孔径是两个矩形孔,求观察平面上的光强分布,并画出沿 y 轴方向的𝐴𝑘光强分布曲线。
解:孔径平面上透射波的光场分布为U(𝑥0 , 𝑦0 ) = exp(−𝑗𝑘𝑧) exp {−𝑗 [𝑥0 2 +𝑧抽样定理:利用梳状函数对连续函数𝑔(𝑥, 𝑦)抽样,得𝑔𝑠 (𝑥, 𝑦) = 𝑐𝑜𝑚𝑏 ( ) 𝑐𝑜𝑚𝑏 ( ) 𝑔(𝑥, 𝑦)抽样U(x, y) =函数𝑔𝑠 ,由δ函数的阵列构成,各个空间脉冲在𝑥方向和y方向的间距分别为𝑋, 𝑌。
每个δ函数下的体积正比于该点 g 的函数值。
利用卷积定理,抽样函数𝑔𝑠 的频谱为空间域函数的抽样,导致函数频谱𝐺的周期性复𝑛 𝑚现,以频率平面上( , )点为中心重复𝐺见图。
物理光学知识归纳总结

物理光学知识归纳总结一、光的本质与传播光的实质是电磁波,它是由电场和磁场相互垂直并向垂直传播的电磁波所组成。
光的传播具有直线传播、波动传播和光线传播三种形式。
二、光的反射与折射1. 光的反射:当光线从一种介质射向另一种介质时,遇到分界面时会发生反射。
根据入射角与法线的夹角关系,可以得到反射角与入射角相等的经验规律。
2. 光的折射:当光线从一种介质射向另一种介质时,遇到分界面时会发生折射。
根据斯涅尔定律,可以得到入射角、折射角及两种介质的折射率之间的关系。
三、光的干涉与衍射1. 光的干涉:当两束或多束光线同时作用于同一位置时,会产生干涉现象。
根据干涉现象可以推导出叠加原理和干涉条纹的产生。
2. 光的衍射:当光通过一个小孔或者通过障碍物的边缘时,会出现衍射现象。
衍射现象可以解释光的直线传播的限制性和光的波动性。
四、光的偏振与旋光现象1. 光的偏振:光的振动方向,可以沿任意方向存在的非偏振光,也可以沿一个特定方向振动的偏振光。
偏振光可以通过偏光片进行选择性透过或者阻挡。
2. 光的旋光现象:某些物质具有旋光性质,当光通过旋光物质时,光的振动方向会发生旋转。
五、光的色散与光的色彩1. 光的色散:光线在不同介质中传播时,不同频率的光会有不同的折射率,从而导致光的色散现象。
2. 光的色彩:光的色彩由不同波长的光组成,根据太阳光的色散现象,可以得到光的色彩顺序为红橙黄绿蓝靛紫。
六、光的成像与光学仪器1. 光的成像:光通过凸透镜或者凹透镜时,可以形成实像或者虚像。
根据薄透镜成像公式可以计算出物距、像距和透镜焦距之间的关系。
2. 光学仪器:利用光的传播、折射和成像原理,可以制造出各种光学仪器,如显微镜、望远镜、投影仪等。
七、光的衍射光栅与光的激光1. 光的衍射光栅:光通过光栅时,会出现衍射现象。
光栅是由很多平行的有规律的线条或者孔洞组成的光学元件,可以分散多种频率的光,并形成光的衍射光谱。
2. 光的激光:激光是一种具有高度相干性和单一频率的光。
大学物理光学总结(二)2024

大学物理光学总结(二)引言概述:光学是物理学中一个重要的分支,研究光的传播、成像以及光与物质的相互作用等问题。
本文将从五个重要的大点出发,对大学物理光学的相关内容进行总结与分析,为读者提供一个快速了解光学的途径。
正文:1. 光的干涉和衍射1.1 光的干涉现象1.1.1 杨氏实验1.1.2 干涉条纹的产生原理1.1.3 干涉的条件和分类1.2 光的衍射现象1.2.1 菲涅尔衍射和菲涅耳衍射公式1.2.2 高斯衍射公式1.2.3 衍射的条件和分类2. 光的偏振与散射2.1 光的偏振现象2.1.1 偏振光的产生与检测2.1.2 光的偏振态和偏振光的超精细结构2.1.3 光的偏振与光的传播方向2.2 光的散射现象2.2.1 雷利散射和米氏散射2.2.2 瑞利散射公式和米氏散射公式2.2.3 光的散射与物质的介电性质3. 光的色散与光的成像3.1 光的色散现象3.1.1 光的折射定律3.1.2 不同介质中的光速和折射率3.1.3 瑞利公式和阿贝尔公式3.2 光的成像现象3.2.1 薄透镜成像的基本原理3.2.2 薄透镜成像的光学公式3.2.3 光的几何光学成像和实际成像的区别4. 光的波动和相干性4.1 光的波动现象4.1.1 光的起源和光的波动理论4.1.2 光的波动性质和波动光的衍射4.1.3 光的波动与光的电磁理论4.2 光的相干性现象4.2.1 相干的条件与相干光的特点4.2.2 干涉仪器与相干的应用4.2.3 光的相干性与光的相长相消干涉5. 光的光学仪器与光的应用5.1 光谱仪及其应用5.1.1 分光器的原理和结构5.1.2 分光光度计和光谱仪的构成5.1.3 火焰光谱法和原子吸收光谱法5.2 光的干涉仪器与应用5.2.1 迈克尔逊干涉仪和弗洛姆干涉仪5.2.2 干涉仪的干涉条纹和精密测量的应用5.2.3 波段干涉仪和干涉滤波器的原理与应用总结:本文从干涉和衍射、偏振与散射、色散与成像、波动与相干性以及光学仪器与应用等五个大点,对大学物理光学的相关知识进行了概要总结。
物理光学复习第一章知识总结

红色部分为老师提到的考点。
第一章 光波的基本性质1.1光的电磁理论1.1.1 麦克斯韦方程组和物质方程 1. 积分形式的麦克斯韦方程组光的电磁理论可归纳为一组与E B D H 四个矢量有关的方程组,即麦克斯韦方程组ds t Bdl E c A ⋅∂∂-=⋅⎰⎰⎰法拉第电磁感应定律的积分公式。
意义:变化的磁场可产生电场。
⎰⎰⎰⎰⎰=⋅vAdv ds D ρ电场高斯定律的常用形式。
意义:自体积V 内部通过闭合曲面向外流出的电通量等于A 包围的空间中的自由电荷的总数。
0=⋅⎰⎰Ads B磁场的高斯定律。
意义:通过闭合曲面A 流出和流入的磁通量相等磁场没有起止点。
ds t DJ dl H A C ⋅∂∂+=⋅⎰⎰⎰)(麦克斯韦——安培定律。
意义:描述了电荷流动会在周围产生环形磁场的事实。
其中 E :电场强度 B :磁感应强度 D :电位移 H :磁场强度 J :电流密度tD∂∂:位移电流密度2.微分形式的麦克斯韦方程组tD J H B D t BE ∂∂+=⨯∇=•∇=•∇∂∂-=⨯∇ρ3.物质方程为了描述电磁场的普遍规律,除了利用上述涉及E D B H J 各矢量关系的麦克斯韦方程组的四个等式外,还要结合一组与电磁场所在空间媒资有关的方程,即物质方程。
EJ B H E D σμε===14.电磁波的产生及传播当波源处存在着振荡偶极子或其他变速的带电粒子时,由于偶极子内正负电荷的振动,造成了随时间不断变化的电场,按照麦克斯韦电磁理论,它会在周围空间产生随时间变化的磁场,后者又会在周围产生变化的电场。
变化的电场和磁场互相依存、交替产生,循环往复,便形成了以一定速度由近及远传播的电磁波。
1.1.2电磁波的波动微分方程讨论电磁波在无限扩展的均匀、各向同性、透明、无源媒质中传播的波形。
“均匀”“各向同性”意味着εμσ,,等物质常数均是与位置无关的标量;“透明”意味着0=σ,J=0,否则电磁场在媒质中的交变就会引起电流,消耗电磁波的能量;“无源”意味这0=ρ。
物理光学知识点总结

物理光学知识点总结1. 光的基本概念- 光是一种电磁波,具有波动性和粒子性(光子)。
- 可见光谱是人眼能够感知的光的范围,大约在380纳米至750纳米之间。
2. 光的传播- 光在均匀介质中沿直线传播。
- 光速在不同介质中不同,真空中的光速约为299,792,458米/秒。
- 光的传播遵循光的折射定律和反射定律。
3. 反射定律- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。
- 入射角等于反射角,即θi = θr。
4. 折射定律(Snell定律)- n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中n1和n2是两种介质的折射率,θ1和θ2分别是入射角和折射角。
5. 光的干涉- 干涉是两个或多个光波相遇时,光强增强或减弱的现象。
- 干涉条件是两束光的频率相同,且相位差恒定。
- 常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。
6. 光的衍射- 衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。
- 单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射是常见的衍射现象。
7. 光的偏振- 偏振光是电磁波振动方向受到限制的光。
- 线性偏振、圆偏振和椭圆偏振是偏振光的三种类型。
- 偏振片可以用来控制光的偏振状态。
8. 光的散射- 散射是光在传播过程中遇到粒子时发生方向改变的现象。
- 散射的强度与粒子大小、光波长和入射光强度有关。
- 常见的散射现象有大气散射,导致天空呈现蓝色。
9. 光的颜色和色散- 颜色是光的另一种表现形式,与光的波长有关。
- 色散是光通过介质时不同波长的光因折射率不同而分离的现象。
- 棱镜可以将白光分解成不同颜色的光谱。
10. 光的量子性- 光电效应表明光具有粒子性,光子的能量与其频率成正比。
- 波恩提出的波函数描述了光子的概率分布。
- 量子光学是研究光的量子性质的学科。
11. 光的相干性和光源- 相干光具有固定的相位关系,激光是一种高度相干的光源。
- 光源可以是自然的,如太阳,也可以是人造的,如激光器和灯泡。
12. 光学仪器- 望远镜、显微镜、光纤和光学传感器都是利用光学原理工作的仪器。
物理类考试总结报告范文(3篇)

第1篇一、考试概述本次物理考试于XX年XX月XX日举行,考试科目为《物理学》。
本次考试旨在全面考察学生对物理学科基础知识的掌握程度、运用知识解决实际问题的能力以及科学思维和探究能力。
考试题型包括选择题、填空题、简答题和计算题,总分为100分。
二、考试情况分析1. 学生整体表现从本次考试的整体情况来看,大部分学生能够较好地掌握物理学科的基础知识,但在解题过程中存在一些问题。
具体表现在以下几个方面:(1)基础知识掌握不牢固:部分学生在选择题和填空题中失分较多,原因在于对基本概念、公式、定律等基础知识掌握不牢固。
(2)解题能力不足:在简答题和计算题中,部分学生不能准确把握题意,解题思路不清晰,导致答案不准确。
(3)实验探究能力有待提高:实验探究题中,部分学生不能熟练运用实验方法,实验数据处理能力不足。
2. 各题型得分情况(1)选择题:本题主要考察学生对基础知识的掌握程度。
从得分情况来看,大部分学生能够较好地完成选择题,但仍有部分学生失分较多。
(2)填空题:本题主要考察学生对基本概念、公式、定律等基础知识的掌握程度。
从得分情况来看,部分学生在填空题中失分较多,原因在于对基础知识掌握不牢固。
(3)简答题:本题主要考察学生对物理概念、规律的理解和运用能力。
从得分情况来看,部分学生在简答题中失分较多,原因在于对物理概念、规律的理解不够深入。
(4)计算题:本题主要考察学生对物理公式的运用能力和计算能力。
从得分情况来看,部分学生在计算题中失分较多,原因在于对公式运用不准确,计算过程出现错误。
三、教学反思及改进措施1. 教学反思(1)基础知识教学不够扎实:部分学生对基本概念、公式、定律等基础知识掌握不牢固,导致解题过程中出现失误。
(2)解题训练不足:部分学生在解题过程中缺乏解题思路,导致答案不准确。
(3)实验探究教学有待加强:实验探究教学中,部分学生不能熟练运用实验方法,实验数据处理能力不足。
2. 改进措施(1)加强基础知识教学:在教学中,要注重对基本概念、公式、定律等基础知识的讲解和巩固,提高学生对基础知识的掌握程度。
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物理光学期末复习总结名词解释:1全反射:光从光密射向光疏,且入射角大于临界角时,光线全部返回光密介质中的现象。
2折射定律:①折射光线位于由入射光线和法线所决定的平面内。
②折射角的正弦与入射角的正弦之比与入射角大小无关,仅由两种介质的性质决定。
sin I 'nsin I n'3 瑞利判据:①两个波长的亮纹只有当他们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的81% 时才能分辨。
②把一个点物衍射图样的中央极大与近旁另一点物衍射图样的第一极小重合,作为光学系统的分辨极限,并认为此时系统恰好可以分辨开两物点。
4干涉:在两个(或多个)光波叠加的区域,某些点的振动始终加强,另一些点的振动始终减弱,形成在该区域内稳定的光强强弱分布的现象。
5衍射:当入射光波波面受到限制之后,将会背离原来的几何传播路径,并呈现光强不均匀分布的现象。
6倏逝波:当发生全发射现象时,在第二介质表面流动的光波。
7光拍现象:一种光强随时间时大时小变化的现象。
8相干光束会聚角:到达干涉场上某点的两条相干光线间的夹角。
9干涉孔径角:到达干涉场某点的两条相干光线从实际光源发出时的夹角。
10 缺级现象:当干涉因子的某级主极大值刚好与衍射因子的某级极小值重合,这些极大值就被调制为零,对应级次的主极大值就消失了,这一现象叫缺级现象。
11 坡印亭矢量(辐射强度矢量):单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积内电磁能量的大小。
12 相干长度:对光谱宽度的光源而言,能够发生干涉的最大光程差。
13发光强度(Ⅰ):辐射强度矢量的时间平均值14全偏振现象:当入射光为自然光且入射角满足12,P0 ,即反射光中只有S 波,没有P2波,发生全偏振现象。
15 布儒斯特角:发生全偏振现象时的入射角,记为B, tan B n2 。
n116 马吕斯定律:从起偏器出射的光通过一检偏器,则透过两偏振器后的光强I 随两器件透光轴的夹角而变化,即 I I 0 cos217双折射:一束光射入各项异性介质中分成两束的现象。
大学物理光学部分总结

薄膜干涉
光波在薄膜表面反射和透射时产 生的干涉现象,常用于增反膜和 增透膜的设计。
光的衍射现象
单缝衍射
光波通过一个狭窄的缝隙时,会在屏 上产生明暗相间的衍射条纹。
圆孔衍射
光波通过一个圆孔时,会在屏上产生 明亮的中心和逐渐减弱的衍射条纹。
吸收光谱
物质对不同波长的光的吸收程度 不同,形成了物质的吸收光谱。 通过对吸收光谱的分析,可以了 解物质的组成和性质。
吸收系数
物质对光的吸收能力可以用吸收 系数来表示,吸收系数越大,表 示物质对光的吸收能力越强。
光散射
光的散射现象
当光通过物质时,由于物质中微粒的散射作用,光发生散射现象,散射光的强度和方向 与入射光的波长、微粒的大小和形状有关。
3
光的相干性
同频率、同方向、同相位的光波具有相干性。
光的传播
反射定律
光在平滑界面上按特定角度反射 。
折射定律
光在不同介质间传播时,传播方向 发生变化。
光速
光在真空中的速度是一个恒定的值 ,不随光源或观察者的运动而改变 。
光的干涉
干涉现象
两束或多束相干光波在空间某一点叠加,产生明 暗相间的干涉条纹。
光与物质相互作用时,光作为粒子,其能量与物质中的电子相互作 用,引起电子的跃迁和能级变化,从而改变物质的状态。
光的波粒二象性
光既具有波动性又具有粒子性,在光与物质相互作用时,表现出不同 的性质和效果。
光吸收
光的吸收定律
当光通过物质时,物质吸收光能 并转化为热能或其他形式的能量 ,光的强度随传播距离的增加而 逐渐减弱。
光的偏振现象
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物理光学期末考试总结部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑线偏振光的方位角:线偏振光的振动面与入射面间的夹角称为线偏振光的方位角。
相干时间:⑴光源发出的一个光波列所用的平均时间⑵指光源发出的光波列被一分为二再合二为一时能产生干涉的最大时间差<答对1,2个中的一个即可)(2分>⑶相干时间越大,单色性越好。
(1分>相干长度:⑴指光源发出的光波列的平均长度⑵光源发出的光波列被一分为二,再合二为一时能产生干涉的最大光称差<答对1,2中的一个即可)(2分>⑶是光源单色性的标志(1分>b5E2RGbCAP惠更斯——菲涅耳原理:任一时刻,波前上的每一点都可看成是新的子波波源,下一时刻的波前就是这些子波的公切面<包络面)。
(1分>后来,菲涅耳考虑到惠更斯原理中诸子波既然来自同一波前,它们必定是相干的,因此求出诸子波的干涉效应,也就得出新波前的强度分布了,所以一般把惠更斯原理加干涉原理称为惠更斯——菲涅耳原理。
(1分>p1EanqFDPw夫朗和菲衍射:当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者均为无限远时的衍射称为菲涅耳衍射。
菲涅耳衍射:当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者至少有一个是有限的衍射称为菲涅耳衍射。
<没答至少扣一分)DXDiTa9E3d晶体的磁光效应:媒质因磁场而引起的折射率变化,称为磁光效应。
晶体的电光效应:媒质因电场而引起的折射率变化,称为电光效应。
半波损失:在小角度入射(1分>或掠入射(1分>两种情况下,光波由折射率小的媒质<光疏媒质)进入折射率大的媒质<光密媒质)时,反射光和入射光的振动方向相反,这种现象通常称为“半波损失”。
(1分>RTCrpUDGiT寻常光:Eo∥Do ,lso∥lko (1分>;即折射率与lk方向无关,与各向同性媒质中光传播情况一样(2分>,故称为“寻常光”5PCzVD7HxA非寻常光:一般情况下Ee不平行于 De(1分>,lke不平行于lse(1分>,折射率随lk的方向改变,与各方向同性媒质中光传播情况不同,故称为“非寻常光”。
(1分>jLBHrnAILg等厚干涉:各相干光均以同样的角度入射于薄膜(1分>,入射角θo 不变(1分>,改变膜厚度,这时每个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。
(1分>xHAQX74J0X等倾干涉:指薄膜<一般板的厚度很小时,均称为薄膜)厚度处处相同(1分>,两光束以各种角度入射时产生的一组干涉条纹(2分>。
LDAYtRyKfE干涉条纹的半宽度:在透射光的情况下,半宽度是指透射光强度下降到其峰值的一半时所对应的位相变化量圆偏振光:电矢量E的端点所描述的轨迹是一个圆(1分>:即在任一时刻,沿波传播方向上,空间各点E矢量末端在x,y平面上的投影是一个圆;(1分>或在空间任一点E的端点在相继各时刻的轨迹是一个圆,这种电磁波在光学上称为圆偏振光。
(1分>Zzz6ZB2Ltk 线偏振光:电矢量E的方向永远保持不变(1分>,即在任一时刻,沿波传播方向上,空间各点E矢量末端在x,y平面上的投影是一直线(1分>;或在空间任一点E的端点在相继各时刻的轨迹是一直线,这种电磁波在光学上称为线偏振光。
(1分>dvzfvkwMI1光轴:当光在晶体中沿某方向传播时不发生双折射,晶体内这种特殊方向称之为光轴。
补偿器:改变偏振态的器件叫补偿器。
牛顿环与等倾干涉条纹有何异同?实验上如何区分这两种干涉图样? (5分> 解:⑴相同处:(2分>ⅰ干涉条纹都是同心圆环ⅱ等倾干涉:条纹间距即越向边缘环的半径越大,条纹越密等厚干涉:<牛顿环),增加减少 ,即越向外条纹越密⑵不同点:(1分>ⅰ等倾干涉:对于h固定时,θ=0是中央条纹,即光程差和干涉极次最大,当环半径增大时对应θ增大Δ减小,m减小ⅱ等厚干涉: <若小角度入射时)中央条纹的光程差最小即干涉极次最小即当环的半径增大时,干涉极次和光程差都在增大。
rqyn14ZNXI⑶实验上区别的方法,可以改变h值的方法<用手压h减小,反之h 增大)(2分>ⅰ等倾干涉:,每个圆条纹均有自己的干涉极次,对于亮环来说,当h变小时cosθ必然要增大,以保持不变,因此这第极环所对应的半张角θ0 就跟着减小,也就是环的半径不断减小,环向中心收缩而且每减少一个环,中心点的亮暗就要变化一次。
ⅱ等厚干涉:,对于h=0时是中央条纹,干涉极次最小,等厚干涉的每一条纹是对应膜上厚度相同的点,当h减小Δ减小,对应干涉极次减小,所以对于原来同一位置即同一半径r处当h减小时,干涉极次由减小到-1,即牛顿环在h变化时向外扩张。
EmxvxOtOco写出平行平板多光束干涉的光强分布公式,并给出公式中各项的物理意义,并分析透射光强I(t>的最大,最小值分别是多少?(5分>SixE2yXPq5解:⑴光强分布:<1分>⑵各项含义:R–反射率–入射光光强–透射光相干后在干涉仪处的光强 (1分>,δ–相邻两透射光位相差(1分>6ewMyirQFL⑶当有最大值(1分>当有最小值(1分>菲涅耳圆孔衍射<R→∞,r0有限)当r0连续变化时,观察屏上轴上点的光强如何变化?为什么?<R,光源到孔间距;r0观察点到孔间距)(5分>kavU42VRUs解:开孔半径∴(1分>∴当R→∞时,,当连续变化时,N的奇偶性发生变化,而轴上点的复振幅,由于相邻两带的相位差π而绝对值近于相等∴N为奇数时,光强大(2分>而N为偶数时光强小,(1分>∴光强出现明暗交替的变化。
(1分>y6v3ALoS89在平行光的双缝衍射实验中,缝距d=2a<a是缝宽)。
试粗略画出条纹的光强分布。
若挡住一缝,条纹有何变化?原来亮条纹处的光强是否会变小?为什么?M2ub6vSTnP解:<1)已知,缝距,光强分布为,,,处,干涉主极大,衍射主极大,∴(1分>衍射主极大内包含个干涉主极大。
条纹的光强分布如下图所示。
(1分><2)挡住一缝相当于单缝衍射,条纹变宽。
(1分><3)由于双缝的光强分布为:单缝的光强分布为:双缝亮条纹为单缝的4倍,所以原来亮条纹处的光强会变小。
0YujCfmUCw试比较单缝、双缝、多缝衍射和闪耀光栅的平行光衍射的光强分布,并说明这些光强分布不同的原因。
解:单缝衍射的光强分布:,,a--缝宽,θ—衍射角--衍射花样中心θ=0处的光强,(1分>双缝衍射的光强分布:,,(1分> d--两缝对应点间距离双缝衍射是因为双缝中各单缝的衍射光的双光束干涉。
(1分>多缝衍射的光强分布:N--缝数多缝衍射是多个单缝衍射光的多光束干涉。
(1分>闪耀光栅的光强分布:(1分>eUts8ZQVRd在夫琅和费单缝衍射中,当何条件下可以不考虑缝长方向上的衍射?是何原因?<4分)<试说明为何单缝衍射时只考虑缝宽方向的衍射而不考虑缝长方向的衍射)sQsAEJkW5T解:衍射宽度 a—缝宽,(1分>当λ确定时a增加,减小,衍射效应不显著,(1分>a减小,增加,衍射效应显著。
(1分>因为缝长远远大于缝宽,宽度很小,衍射效果不显著,因此不考虑缝长衍射。
(1分>GMsIasNXkA为什么在各向异性晶体中光波的相速度与能量传递速度不同?两者在方向和大小上有何关系?解:一般晶体中三个主折射率,,,不完全相等,(1分>导致D和E在一般情况下不平行,使得光能流方向(光线方向>与光波法线方向一般不重合,(1分>即光能不沿波法线方向而是沿光线方向传播,等相面前进的方向<法线方向)既然与光能传播方向<光线方向)不同,(1分>其对应的速度—相速度<)与光线速度<)也就不同,(1分>两者在方向上有一夹角为α<D,E 间夹角)大小关系如下:(1分>TIrRGchYzg简述波带片与透镜的区别与联系。
波带片:焦距不是单值的,因此一平行光入射到这种波带片上,在许多位置上都会出现亮点,有一系列虚焦点。
成像时在像点周围会形成一些亮暗相间的同心环。
(3分>透镜:焦距是单值的,因此一平行光入射到透镜上只有一个亮点,成像时也只是一个亮点。
(2分>7EqZcWLZNX利用片堆产生偏振光的方法其原理是什么?(4分>它是由一组平行玻璃片叠在一起构成,自然光以布鲁斯特角入射并通过片堆,因透过片堆的折射光连续以相同条件反射和折射,每通过一次界面,都从折射光中反射掉一部分垂直分量,(3分>最后使通过片堆的折射光接近一个平行于入射面的平面偏振光。
(1分>lzq7IGf02E简述利用反射,折射产生偏振光的基本原理是什么?(4分>解:⑴反射:如果光以布鲁斯特角入射到界面上,则反射光无平行分量,只有垂直分量,产生偏振光。
<2分)⑵折射:光通过单轴晶体时,在晶体内有一束光分成两束,通常两束光的传播速度不等,传播方向不同,两光束均为100%线偏振光,其光振动方向相互垂直。
因此只要能把晶体内的这两个正交模式的光在空间分开,就可利用它制成偏振器。
<2分)zvpgeqJ1hk平行单色光垂直入射到一光栅上,在满足时,经光栅相邻两缝沿θ方向衍射的两束光的光程差是多少?经第1缝和第n缝衍射的两束光的光程差又是多少?这时通过任意两缝的光迭加是否都会加强?(5分>NrpoJac3v1解:(1> 当时<1分)而m=3衍射角为时相邻两缝的光程差为<1分)所以相邻两缝光程差为.(2>第1和第3条缝光程差-缝数<1分)(3>只考虑干涉因子时任意两缝间光程差都是波长的整数倍,所以相位差为的整数倍,应是相干加强,但由于衍射作用的存在,有可能不会加强. <2分)1nowfTG4KI迈克尔逊干涉仪作为等倾干涉仪使用时,如果h连续变化,干涉条纹如何变化?为什么?解:h连续变化,将引来圆条纹的收缩或扩散,加粗或变细。
(1分><θ0- 第m极环对应的半张角)h减小 cosθ0增大θ0减小,将引起圆条纹不断向中心收缩,在圆条纹中心周期性的发生明暗变化。
(2分> h增大 cosθ0减小θ0增大,将引起圆条纹不断向外扩张,在圆条纹中心周期性的发生明暗变化。
(2分>fjnFLDa5Zo写出斯托克斯矢量的通式,并分别写出在水平方向和垂直方向振动的线偏振光、左旋、右旋圆偏振光、与X正方向成45o振动的线偏振光的斯托克斯矢量,并在邦加球上标出它们的位置。