光學(姚啟軍版)答案光學答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——光學(姚啟軍版)答案光學答案1光學教程（姚啟鈞原著）參考答案課后答案網2目次第一章光的干擾.3其次章光的衍射.15第三章幾何光學的根本原理.27第四章光學儀器的根本原理.49第五章光的偏振.59第六章光的吸收、散射和色散.70第七章光的量子性.73課后答案網3第一章第一章光的干擾光的干擾.波長為的綠光投射在間距d為的雙縫上，在距離處的光屏1nm500cm022.0cm180上形成干擾條紋，求兩個亮條紋之間的距離.若改用波長為的紅光投射到此雙縫上,nm700兩個亮條紋之間的距離又為多少?算出這兩種光第級亮紋位置的距離.2解：由條紋間距公式得dryyyjj01cm328.0818.0146.1cm146.1573.02cm818.0409.02cm573.010700022.0180cm409.010500022.018021222202221022172027101yyydrjydrjydrydryj2．在楊氏測驗裝置中,光源波長為,兩狹縫間距為,光屏離狹縫的距離為nm640mm4.0.試求：(1)光屏上第亮條紋和中央亮條紋之間的距離；

（2）若p點離中央亮條紋為cm501，問兩束光在p點的相位差是多少？（3）求p點的光強度和中央點的強度之比.mm1.0解：

（1）由公式dry0得=dry0cm100.8104.64.05025（2）由課本第20頁圖1-2的幾何關系可知52100.01sintan0.040.810cm50yrrdddr課后答案網4521522()0.8106.4104rr由公式得(3)2222121212cos4cos2IAAAAA8536.042224cos18cos0cos421cos2cos42cos422202212212020AAAAIIpp.把折射率為1.5的玻璃片插入楊氏測驗的一束光路中,光屏上原來第5級亮條紋所3在的位置為中央亮條紋,試求插入的玻璃片的厚度.已知光波長為6×10-7m.解：未加玻璃片時，、到點的光程差，由公式可知為1S2SP2rΔr=215252rr現在發(fā)出的光束途中插入玻璃片時，點的光程差為1SP210022rrhnh所以玻璃片的厚度為421510610cm10.5rrhn4.波長為500nm的單色平行光射在間距為0.2mm的雙狹縫上.通過其中一個縫的能量為另一個的2倍,在離狹縫50cm的光屏上形成干擾圖樣.求干擾條紋間距和條紋的可見度.解：

60500500101.250.2rydmm122II22122AA122AA課后答案網5122122/220.94270.94121/AAVAA5.波長為700nm的光源與菲涅耳雙鏡的相交棱之間距離為20cm，棱到光屏間的距離L為180cm,若所得干擾條紋中相鄰亮條紋的間隔為1mm，求雙鏡平面之間的夾角θ。

解：弧度64()(2001800)70010sin3510222001rLry126.在題1.6圖所示的勞埃德鏡測驗中,光源S到查看屏的距離為1.5m，到勞埃德鏡面的垂直距離為2mm。勞埃德鏡長40cm，置于光源和屏之間的中央.(1)若光波波長λ=500nm,問條紋間距是多少?(2)確定屏上可以望見條紋的區(qū)域大小,此區(qū)域內共有幾條條紋?(提示:：產生干擾的區(qū)域P1P2可由圖中的幾何關系求得.)解：

（1）干擾條紋間距601500500100.1875mm4ryd（2）產生干擾區(qū)域由圖中幾何關系得：設點為位置、點位置為12PP2p2y1P1y那么干擾區(qū)域21yyy202201112tan1222dyrrrrrr002(1500400)38003.455mm215004001100rrdrrP2P1P0題1.6圖課后答案網601010001()112()tan()1222()()22(1500400)1.16mm1500400drrdyrrrrrrrr213.461.162.30mmyyy（3）勞埃鏡干擾存在半波損失現象暗Nyy7.試求能產生紅光(λ=700nm)的二級反射干擾條紋的肥皂膜厚度.已知肥皂膜折射率為1.33,且平行光與發(fā)向成30°角入射.解：根據題意2222122222212sin(210)2(21)(221)700710nm22sin41.33sin30dnnjjdnn8.透鏡外觀通常鍍一層如MgF2（n=1.38）一類的通明物質薄膜，目的是利用干擾來降低玻璃外觀的反射．為了使透鏡在可見光譜的中心波長（550nm）處產生微小的反射,那么鍍層務必有多厚?解：可以認為光是沿垂直方向入射的。即021ii由于上下外觀的反射都由光密介質反射到光疏介質，所以無額外光程差。

因此光程差nhinh2cos22假設光程差等于半波長的奇數倍即公式，那么得志反射相消的條件2)12(jr因此有2)12(2jnh所以),1,20(4)12(jnjh當時厚度最小0jcm10nm64.9938.1455045-minnh9.在兩塊玻璃片之間一邊放一條厚紙,另一邊相互壓緊.玻璃片l長10cm,紙厚為0.05mm,從60°的反射角舉行查看,問在玻璃片單位長度內看到的干擾條紋數目是多少?設單色光源波長為500nm.解：由課本49頁公式（1-35）可知斜面上每一條紋的寬度所對應的空氣尖劈的厚度的課后答案網7變化量為1221221sin2innhhhjj22312假設認為玻璃片的厚度可以疏忽不記的處境下，那么上式中。

60,1122inn而厚度h所對應的斜面上包含的條紋數為10010500005.07hhhN故玻璃片上單位長度的條紋數為條/厘米1010100lNN10.在上題裝置中,沿垂直于玻璃片外觀的方向看去,看到相鄰兩條暗紋間距為1.4mm。

—已知玻璃片長17.9cm,紙厚0.036mm,求光波的波長。

解:依題意,相對于空氣劈的入射角220,cos1.siniiLdtan0.12ndLinL22cos222563.13nmmm10631284916.51794.1036.0224LLd11.波長為400760nm的可見光正射在一塊厚度為1.2×10-6m,折射率為1.5玻璃片上,試問從玻璃片反射的光中哪些波長的光最強.解：依題意，反射光最強即為增反膜的相長干擾，那么有：

2)12(22jdn故1242jdn當時，0jnm7202202.15.14432dn當時，1jnm24003102.15.143當時，2jnm14405102.15.143課后答案網8當時，3jnm10707102.15.143當時，4jnm8009102.15.143當時，5jnm5.65411102.15.143當時，6jnm8.55313102.15.143當時，7jnm48015102.15.143當時，8jnm5.42317102.15.143當時，9jnm37819102.15.143所以，在的可見光中，從玻璃片上反射最強的光波波長為nm760~390nm.5.654,nm8.553,nm480,nm5.42312.邁克耳孫干擾儀的反射鏡M2移動0.25mm時，看到條紋移過的數目為909個，設光為垂直入射，求所用光源的波長。

解：根據課本59頁公式可知，邁克耳孫干擾儀移動每一條條紋相當h的變化為：

22212cos2cos2cos21iijijhhh現因，故02i2h所對應的h為909N2NhNh故550nmmm105.590925.0224Nh13.邁克耳孫干擾儀平面鏡的面積為４×４cm2，查看到該鏡上有20個條紋。當入射光的波長為589nm時，兩鏡面之間的夾角為多大？解：

由于2cm44S課后答案網9所以40mmcm4L所以mm22040NLL又由于2L所以73.301025.1471022589266radL14.調理一臺邁克耳孫干擾儀，使其用波長為500nm的擴展光源照