郁道銀版物理光學作業(yè)參考的答案

...wd......wd......wd...物理光學作業(yè)參考答案[11-1]一個平面電磁波可以表示為，求：〔1〕該電磁波的頻率、波長、振幅和原點的初相位〔2〕波的傳播方向和電矢量的振動方向〔3〕相應的磁場B的表達式解：〔1〕由平面電磁波的表達式知，該波的圓頻率為，速度v=c，故：頻率Hz波長振幅初相位〔2〕波沿z軸正方向傳播，電矢量沿y軸方向振動〔3〕由，知〔特斯拉=韋伯/米〕故，相應的磁場B的表達式為：[11-2]在玻璃中傳播的一個線偏振光可以表示為，試求：〔1〕光的頻率和波長；〔2〕玻璃的折射率。解：〔1〕由平面電磁波的表達式知，該波的圓頻率為，速度，故光的：頻率波長〔2〕玻璃的折射率為：[11-3]平面電磁波的表示式為，試求該平面波的偏振方向，傳播方向，傳播速度，振幅，波長和頻率。解：由題設知：因此，振幅：波數：偏振方向與x軸的夾角為：由于傳播方向與偏振方向垂直，故傳播方向與x軸的夾角為?；颍簜鞑シ较虻姆较蛴嘞遥簜鞑ニ俣龋翰ㄩL：頻率：[11-4]在與一平行光束垂直的方向上插入一透明薄片，薄片厚度h=0.01mm，折射率n=1.5，假設光波的波長為500nm,試計算透明薄片插入前后所引起的光程和相位的變化。解：插入透明薄片后所引起的光程變化為：插入透明薄片后所引起的相位變化為：[11-6]寫出平面波的傳播方向上的單位矢量。解：由題條件，知波矢，故其單位矢量：[11-11]電矢量振動方向與入射面成45°角的一束線偏振光入射到兩種介質的界面上，兩介質的折射率分別為n1=1.0和n2=1.5。(1)假設入射角，問反射光電矢量的方位角〔與入射面所成的角〕是多少?(2)假設入射角，反射光的方位角又為多少?解：〔1〕，由折射定律因此：入射光中電矢量振動方向與入射面成45°角，故在入射光中電矢量垂直于入射面分量的振幅As等于平行于入射面分量的振幅Ap。但在反射光中，由于，所以反射光中兩個分量的振幅As’和Ap’并不相等。它們的數值分別是：因此，合振幅與入射面的夾角由下式決定：(2)假設入射角此時，反射光的方位角：[11-12]光束入射到平行平面玻璃板上，如果在上外表反射時發(fā)生全偏振，試證明折射光在下外表反射時亦發(fā)生全偏振。證明：如上圖所示，由題意知，光束入射到平行平面玻璃板在上外表反射時發(fā)生全偏振，則：，即此時入射角是布儒斯特角。因為，所以：，因此折射光在下外表反射時入射角也是布儒斯特角，故折射光在下外表反射時亦發(fā)生全偏振。[11-13]光束垂直入射到45直角棱鏡的一個側面，并經斜面反射后由第二個側面射出(見圖)，假設入射光強為，求從棱鏡透過的出射光強?設棱鏡的折射率為1.52，且不考慮棱鏡的吸收。解：入射光在斜面上發(fā)生全反射，在兩端面上的透射比均為：所以，從棱鏡透過的出射光強：[11-14]一個光學系統(tǒng)由兩片別離透鏡組成，兩透鏡的折射率分別為1.5和1.7，求此系統(tǒng)的反射光能損失。如透鏡外表鍍上增透膜，使外表反射比降為0.01，問此系統(tǒng)的光能損失又為多少?設光束以接近正入射通過各反射面。解：〔1〕此光學系統(tǒng)包括四個反射面，假設光束是接近正入射情形下通過各個反射面，因而各面的反射比分別為：如果入射到系統(tǒng)的光能為，則相繼通過各面的光能為：故光能損失為：=2\*GB2⑵假設各面的反射比均降為，那么故光能損失為：[11-15]以以下列圖所示為某三片別離型照相物鏡的光學系統(tǒng)示意圖，其各片透鏡的折射率分別為、、。求此系統(tǒng)的反射光能損失〔以百分比表示，其小數位保存兩位〕。解:該系統(tǒng)由6個反射面組成，各面的反射比〔率〕為：------4分設入射光能為，則經該系統(tǒng)后出射光能為：------4分所以，此系統(tǒng)的反射光能損失是：------2分[11-24]利用波的復數表達式求兩個波和的合成波。解：兩個波的復數表達式分別為：則兩個波的合成波