工程光学实验习题
(完整版)工程光学习题参考答案第十四章光的偏振和晶体光学
第十四章 光的偏振和晶体光学1. 一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面,玻璃的折射率 1.54n =,试计算(1)反射光的偏振度;(2)玻璃-空气界面的布儒斯特角;(3)以布儒斯特角入射时透射光的偏振度。
解:光由玻璃到空气,354.50sin 1sin ,30,1,54.11212121=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-====θθθn n n n o①()()()()06305.0tan 1tan ,3528.0sin 1sin 212212-=+-==+--=θθθθθθθθp s r r002222min max min max 8.93=+-=+-=ps ps r r r r I I I I P ②oB n n 3354.11tan tan1121=⎪⎭⎫ ⎝⎛==--θ ③()()4067.0sin 1sin ,0,5790212021=+--===-==θθθθθθθθs p B B r r 时,0298364.018364.011,8364.01=+-===-=P T r T p s s注:若221122,,cos cos p p s s t T t T n n ηηθθη===)(cos ,21222220min 0max θθ-=+-===ps s ps p s p T T t t t t P I T I I T I 或故 2. 自然光以布儒斯特角入射到由10片玻璃片叠成的玻片堆上,试计算透射光的偏振度。
解:每片玻璃两次反射,故10片玻璃透射率()2022010.83640.028s s T r =-==而1p T =,令m m I I in axτ=,则m m m m I I 110.026890.94761I I 10.02689ax in ax in p ττ---====+++3. 选用折射率为2.38的硫化锌和折射率为1.38的氟化镁作镀膜材料,制作用于氟氖激光(632.8nm λ=)的偏振分光镜。
工程光学试题
工程光学试题—■判断(分,每题分)1.在介质中,光沿直线传播。
(X)2•同种光在不同介质中传播速度不同,频率不同。
(x)3.全反射发生的条件是光线从光疏介质射向光密介质。
(x)4.孔径角以光线起算转向光轴,顺时针旋转角度为正,逆时针旋转角度为负。
(X)5.在共轴球面光学系统中,横向放大率卩=3,表明该物所成的像为正立像且物像虚实相反。
(v6.垂直于光轴的物平面,其共轭像平面也必然垂直于光轴。
(v)7.在眼睛的光学成像系统中,明视距离就是近点距离。
(x)8.物方焦点和像方焦点,物方主店和像方主点是两队共轭点。
(x)9.对近视眼,显微镜所成的像应位于近视眼的远点上,应将目镜向前调。
(v)10.望远镜能使入射的平行光束仍保持平行地射出光学系统O(V)二.填空(分,每空分)1.一条入射线经转e角的平面镜反射,其反射光线转过兰角,2夹角为a的平面镜,光线从射入到射出总共反射了n次,则其出射线与入射线夹角为2n a。
2.用垂轴放大率判断物、像正倒关系方法:当0>0时正像,0<0时倒像。
3.光楔的顶角为a,则其最小偏向角为(n-1)a。
4.反射棱镜的作用转折光轴、转像、分像(分光、分色)合像。
5.正常眼的远点距为无穷远,近点距为眼前2£0_mm,视度调节范围为10屈光度,明视距离为250mm。
6•设计一个T=5x的放大镜,其焦距f=50mm。
7•已知某望远镜物镜焦距f1D=250mm,f2D=25mm,则该望远镜焦距fD=8,光学筒长L=275mm,放大倍数T=-10,此望远镜为开普勒(开普勒/伽利略)望远镜。
8.某人眼睛在放松状态下只能将位于眼睛前方0・5m处的物体成像在视网膜上,则此人眼睛的度数为一200度,应该戴一副焦距fD=—500mm的眼镜。
三■作图(分,每题分)1.完成光路图,标出A的像AQ,保留作图痕迹。
(1)答案:(2)用图解法求组合光组的基点(基面)的位置。
答案:、设输入为右手坐标系,画出经图中棱镜后的输出坐标系。
工程光学习题解答
第一章习题1、已知真空中的光速c=3 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s,当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s,当光在火石玻璃中,n=1.65时,v=1.82 m/s,当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s,当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。
2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x,则可以根据三角形相似得出:所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm。
3、一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少?解:令纸片最小半径为x,则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。
而全反射临界角求取方法为:(1)其中n2=1, n1=1.5,同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为:(2)联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片最小直径为358.77mm。
4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。
解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有:n0sinI1=n2sinI2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n0 sinI1 .5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。
物理学:工程光学试题(题库版)
物理学:工程光学试题(题库版)1、单选原子发射光谱定性工作中,对粉末样品经常采用()作为支持电极。
A、石墨电极B、铜电极C、锌电极D、银电极正确答案:A2、名词解释光程正确答案:光经过的实际路径长度与所在介质(江南博哥)折射率的乘积3、问答题什么叫“畸变”?它与什么因素有关?正确答案:轴外点的宽光束和细光束都有像差存在,即使只有主光线通过光学系统,由于球差影响,它不能和第二近轴光一致,主光线和高斯像面焦点的高度不等于理想像高,其差别就是系统的畸变。
4、名词解释电光效应正确答案:在电场作用下,可以使某些各向同性的透明介质变为各向异性,从而使光产生双折射,这种现象称为电光效应。
5、名词解释弧矢平面正确答案:包含主光线,且与子午平面正交的平面。
6、填空题我们通常把分界面两边折射率高的介质称为光密介质,折射率低的介质称为()。
正确答案:光疏介质7、单选采用调制的空心阴极灯主要是为了()。
A.延长灯寿命B.克服火焰中的干扰谱线C.防止光源谱线变宽D.扣除背景吸收正确答案:B8、问答题正弦光栅在自身所在平面内分别平移和转动时,对夫琅禾费衍射场的衍射斑有什么影响。
正确答案:正弦光栅在自身所在平面内移动时衍射斑光强分布不变,相位分布发生变化。
在自身平面内转动时,衍射光强和相位分布都发生变化。
9、名词解释物方远心光路正确答案:光学系统的物方光线平行于光轴,主光线的汇聚中心位于物方无限远处.10、填空题发光点发出的光波向四周传播时,某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面,简称()正确答案:波面11、填空题棱镜摄谱仪的结构主要由(),(),(),()四部分(系统)组成。
正确答案:照明系统;准光系统;色散系统;投影系统12、名词解释物方空间正确答案:所有实物点和虚物点的集合构成的空间。
13、填空题交流电弧的激发能力强,分析的重现性好,适用于(),不足的是蒸发能力也稍弱,灵敏度稍低。
正确答案:定量分析14、问答题什么是景深,照相物镜的景深与什么有关?正确答案:能在像面上获得清晰像的物空间的深度是系统的景深。
工程光学练习答案(带样题).doc
工程光学练习答案(带样题)期末,东北石油大学审查了09级工程光学的测量和控制材料。
第一章练习1,假设真空中的光速为3米/秒,则计算水中(n=1.333)、皇冠玻璃(n=1.51)、燧石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、钻石(n=2.417)和其他介质中的光速。
解决方案:当灯在水中时,n=1.333,v=2.25m米/秒,当灯在皇冠玻璃中时,n=1.51,v=1.99m米/秒,当灯在燧石玻璃中时,n=1.65,v=1.82m米/秒,当灯在加拿大树胶中时,n=1.526,v=1.97m米/秒,当灯在钻石中时,n=2.417,v=1.24米/秒。
2.一个物体穿过针孔照相机,在屏幕上形成一个60毫米大小的图像。
如果屏幕被拉开50毫米,图像的尺寸变成70毫米,计算出从屏幕到针孔的初始距离。
解决方案:在同一个均匀的介质空间中,光直线传播。
如果选择通过节点的光,方向不会改变,从屏幕到针孔的初始距离为x,则可以根据三角形的相似性得到:因此,x=300mm毫米意味着从屏幕到针孔的初始距离是300毫米。
3、一块厚度为200毫米的平行平板玻璃(n=1.5),下面放一块直径为1毫米的金属板。
如果玻璃板上覆盖有圆形纸片,则要求玻璃板上方的任何方向都不能看到纸片。
这张纸的最小直径是多少?解决方案:如果纸片的最小半径是x,那么根据全反射原理,当光束从玻璃发射到空气中的入射角大于或等于全反射临界角时,就会发生全反射,正是由于这个原因,在玻璃板上方看不到金属片。
全反射的临界角由下式确定:(1)其中N2=1,n1=1.5,根据几何关系,利用平板的厚度和纸张与金属片的半径计算全反射临界角的方法如下:(2)纸张的最小直径x=179.385mm毫米可以通过组合等式(1)和(2)来获得,因此纸张的最小直径为358.77毫米4.光纤芯的折射率是n1.包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0。
计算光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1是光在光纤中以全反射模式传播时,光在入射端面的最大入射角)。
工程光学课程的部分习题和答案
第一章习题1、已知真空中的光速c=3×108 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s,当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s,当光在火石玻璃中,n=1.65时,v=1.82 m/s,当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s,当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。
2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x,则可以根据三角形相似得出:,所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm。
4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。
解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有:n0sinI1=n2sinI2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n0 sinI1.5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。
如果在凸面镀反射膜,其会聚点应在何处?如果在凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处?反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处?说明各会聚点的虚实。
解:该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决,设凸面为第一面,凹面为第二面。
(1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态,使用高斯公式:会聚点位于第二面后15mm处。
(2)将第一面镀膜,就相当于凸面镜像位于第一面的右侧,只是延长线的交点,因此是虚像。
工程光学综合练习题
工程光学综合练习题工程光学是光学学科的一个重要分支,它关注于利用光学原理和技术来解决实际工程问题。
本篇文章将为您提供一套综合性的工程光学练习题,在完成每道题目后,您可以在下方找到相应的详细解答。
请准备好您的思维和计算能力,并让我们一起开始吧!练习题一:透镜的成像一个物体位于离一透镜的左侧10 cm处,虚物距为15 cm。
透镜的焦距为20 cm。
请计算:1. 物体的实际高度;2. 物体到透镜的像距和像的放大倍数;3. 像的性质(实像还是虚像)。
练习题二:光的折射一束光从空气(n=1)垂直入射到玻璃(n=1.5)中。
根据折射定律,请回答以下问题:1. 入射角和折射角的关系;2. 光的速度在空气和玻璃中的比值;3. 光的频率在空气和玻璃中是否改变。
练习题三:干涉现象两束相干光垂直入射到一个薄膜上,反射光和透射光的路径差为λ/4。
请回答以下问题:1. 反射光和透射光的相位差;2. 当反射光和透射光合成时,是否会发生干涉现象;3. 干涉程度与路径差的关系。
练习题四:光的偏振一束偏振光以45°的角度入射到一块偏振片上,通过该偏振片后,请回答以下问题:1. 出射光的偏振状态;2. 若将这束出射光再次入射到另一块偏振片上,且两片偏振片光轴垂直,求通过第二块偏振片的光的强度比原来的光强。
练习题五:光的衍射一束单色光通过一个狭缝后,发生衍射现象。
请回答以下问题:1. 产生衍射现象的必要条件;2. 当狭缝越窄时,衍射条纹的宽度是增大还是减小;3. 如何利用衍射现象来测量小孔的直径。
练习题六:激光技术激光在现代工程中有着广泛的应用。
请简要回答以下问题:1. 什么是激光,它与常规光有何不同之处;2. 列举至少三个激光应用的领域,并简述其原理;3. 激光在通信中的作用和优势是什么。
解答如下:练习题一:1. 物体的实际高度为10 cm。
2. 物体到透镜的像距为40 cm,像的放大倍数为1。
3. 像为实像。
练习题二:1. 入射角和折射角的关系由折射定律给出:n1sinθ1 = n2sinθ2,其中θ1为入射角,θ2为折射角,n1和n2分别为两种介质的折射率。
工程光学习题1
π
2
∵ E = 1 =C B εμ
B=
2 = 0.67 × 10 −8 (T ) 3 × 10 8
相应磁场 B 的表达式为
⎧ ⎡ ⎞ π⎤ −8 14 ⎛ z ⎪ B x = −0.67 × 10 cos ⎢2π × 10 ⎜ − t ⎟ + ⎥ (T ) ⎝c ⎠ 2⎦ ⎣ ⎪ ⎪ ⎨B y = 0 ⎪ ⎪Bz = 0 ⎪ ⎩
当 γ = 6 × 1014 Hz , Δγ = 3 × 10 8 Hz 时
λ=
c
γ
= Δγ
3 × 108 = 5 × 10 − 7 m 14 6 × 10
Δλ =
γ
⋅λ =
3 × 108 × 5 × 10 − 7 = 2.5 × 10−13 代入 14 6 × 10
λm =
2π 2π 2λ (λ + Δλ ) = = 1 ⎞ km Δλ ⎛1 π⎜ − ⎟ ⎝ λ λ + Δλ ⎠
5
⎧ ⎡⎛ 1 ⎤ ⎤⎫ ⎡⎛ 1 1 ⎞ 1 ⎞ = 2a cos⎨π ⎢⎜ + ⎟ Z − Δγt ⎥ ⎟ Z − (2γ − Δγ )t ⎥ ⎬ cos π ⎢⎜ − ⎦ ⎦⎭ ⎣⎝ λ λ + Δλ ⎠ ⎩ ⎣⎝ λ λ + Δλ ⎠
⎡ ⎛1 ⎤ 1 ⎞ A = 2a cos ⎢π ⎜ − ⎟ Z − Δγt ⎥ ⎣ ⎝ λ λ + Δλ ⎠ ⎦
14
π z -t)+ ]知: 2 c
y( E ) (B)
E × H = Z
0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ω = 2πγ = 2π × 1014
14
z( k )
∴频率:γ=10 (Hz) λ=cT=
工程光学第一章习题及解答
n2
1.5
n' 2
1
r2
30mm
1
2
l2 90 60 30mm
.
带入①式可得:l2' 15mm(实像) C
距 2 面右侧15mm处
解: (2)满足②式 1/ l' 1/ l 2 / r
l3 r3 30mm
带入②式可得:l3' 15mm (虚像)
l3
l
' 2
10cm
n3 1.5
nl ' / n'l
n3' 1
r3 20cm y3 1 / 6cm
得:
l
' 3
8cm
3 1.2
y3 0.2cm
l'
r
l
解: L() Q M MQ ' h2 (2r )
L() (l )2 h2 (l' )2 h2
l2 2(r l) l'2 2(r l')
dl
rl
r l'
d l2 2(r l) l'2 2(r l')
1
r5 30mm
代入①式,得:l5' 75mm (虚像)
距 1 面右侧75mm处
1
2
.
C
3. 有平凸透镜r=100mm,r=∞,d=300mm, n=1.5,当物体在-∞时,求高斯像的位置l’。 在第二面上刻一十字丝,
问: 其通过球面的共轭像处? 当入射高度h=10mm时,实际光线的像方 截距为多少?与高斯像面的距离为多少?
工程光学习题答案(附试题样本)
第一章习题1、已知真空中的光速c=3 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s,当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s,当光在火石玻璃中,n=1.65时,v=1.82 m/s,当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s,当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。
2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x,则可以根据三角形相似得出:所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm。
3、一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少?解:令纸片最小半径为x,则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。
而全反射临界角求取方法为:(1)其中n2=1, n1=1.5,同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为:(2)联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片最小直径为358.77mm。
4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。
解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有:n0sinI1=n2sinI2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n0 sinI1 .5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。
工程光学习题参考答案第十一章-光的干涉和干涉系统
第十一章 光的干涉和干涉系统1. 双缝间距为1mm,离观察屏1m ,用钠光灯做光源,它发出两种波长的单色光nm 0.5891=λ和nm 6.5892=λ,问两种单色光的第十级亮条纹之间的间距是多少?解:由题知两种波长光的条纹间距分别为961131589105891010D e m d λ---⨯⨯===⨯ 962231589.610589.61010D e m d λ---⨯⨯===⨯ ∴第十级亮纹间距()()65211010589.6589100.610e e m -∆=-=⨯-⨯=⨯2. 在杨氏实验中,两小孔距离为1mm ,观察屏离小孔的距离为50cm ,当用一片折射率为1。
58的透明薄片贴住其中一个小孔时(见图11—17),发现屏上的条纹系统移动了0。
5场面,试决定试件厚度。
解:设厚度为h ,则前后光程差为()1n h ∆=- ()1x dn h D∆⋅∴-=230.510100.580.5h --⨯⨯=21.7210h mm -=⨯3. 一个长30mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前,在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。
继后抽去气室中的空气,注入某种气体,发现条纹系移动了25个条纹,已知照明光波波长nm 28.656=λ,空气折射率000276.10=n 。
试求注入气室内气体的折射率。
解:设气体折射率为n ,则光程差改变()0n n h∆=-图11-47 习题2 图()02525x d dn n h e D Dλ∆⋅∴-==⋅= 9025656.2810 1.000276 1.0008230.03m n n h λ-⨯⨯=+=+= 4. ** 垂直入射的平面波通过折射率为n 的玻璃板,投射光经投射会聚到焦点上.玻璃板的厚度沿着C 点且垂直于图面(见图11—18)的直线发生光波波长量级的突变d ,问d 为多少时,焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。
解:无突变时焦点光强为04I ,有突变时为02I ,设',.d D200'4cos 2xd I I I Dπλ== ()'104xd m m D λ⎛⎫∴∆==+≥ ⎪⎝⎭又()1n d ∆=-114d m n λ⎛⎫∴=+ ⎪-⎝⎭5. 若光波的波长为λ,波长宽度为λ∆,相应的频率和频率宽度记为ν和ν∆,证明λλνν∆=∆,对于nm 8.632=λ的氦氖激光,波长宽度nm 8102-⨯=∆λ,求频率宽度和相干长度.解:c λν= λνλν∆∆∴=对于632.8cnm λνλ=⇒=89841821010310 1.49810632.8632.810c Hz λλννλλλ---∆∆⨯⨯⨯⨯∴∆=⋅=⋅==⨯⨯⨯ C图11-18218417632.810210210L m λλ--⨯===⨯∆⨯6. 直径为0.1mm 的一段钨丝用作杨氏实验的光源,为使横向相干宽度大于1mm ,双孔必须与灯相距离多少? 解:设钨灯波长为λ,则干涉孔径角bcλβ=又∵横向相干宽度为1d mm =∴孔、灯相距0.182dd bcl mβλ⋅=== 取550nm λ=7. 在等倾干涉实验中,若照明光波的波长nm 600=λ,平板的厚度mm h 2=,折射率5.1=n ,其下表面涂上某种高折射率介质(5.1>H n ),问(1)在反射光方向观察到的圆条纹中心是暗还是亮?(2)由中心向外计算,第10个亮纹的半径是多少?(观察望远镜物镜的焦距为20cm )(3)第10个亮环处的条纹间距是多少? 解:(1)0H n n n <<,∴光在两板反射时均产生半波损失,对应的光程差为22 1.50.0020.006nh m ∆==⨯⨯=∴中心条纹的干涉级数为64061010600m λ∆⨯===为整数,所以中心为一亮纹(2)由中心向外,第N 个亮纹的角半径为N θ=100.067rad θ∴==半径为10100.06720013.4r f mm mm θ=⋅=⨯= (3)第十个亮纹处的条纹角间距为 31010 3.358102n rad hλθθ-∆==⨯ ∴间距为10100.67r f mm θ∆=⋅∆=8. 用氦氖激光照明迈克尔逊干涉仪,通过望远镜看到视场内有20个暗环且中心是暗斑.然后移动反射镜1M ,看到环条纹收缩,并且一一在中心消失了20环,此刻视场内只有10个暗环,试求(1)1M 移动前中心暗斑的干涉级次(设干涉仪分光板1G 不镀膜);(2)1M 移动后第5个暗环的角半径.解:(1)设移动前暗斑的干涉级次为0m ,则移动后中心级次为020m - 移动前边缘暗纹级次为020m -,对应角半径为1θ=移动后边缘暗纹级次为030m -,对应角半径2θ=()12211020.............................1h h θθ∴=⇒= 又∵()1210 (22)N h h h λλ∆=-== (条纹收缩,h 变小) 1220,10h h λλ== ∴1022h m λλλ+=040.5m =(2)移动后 252cos '2h m λθλ+=()210cos 20.552λλθλ⨯+=-3cos 4θ=∴角半径541.40.72rad θ=︒=9. 在等倾干涉实验中,若平板的厚度和折射率分别是h=3mm 和n=1。
工程光学习题(附试题样本)
页眉第一章习题1、已知真空中的光速 c = 3 m/s ,求光在水( n=1.333 )、冕牌玻璃(n=1.51 )、火石玻璃(n=1.65 )、加拿大树胶(n=1.526 )、金刚石(n=2.417 )等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s,当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s,当光在火石玻璃中,n =1.65 时, v=1.82 m/s,当光在加拿大树胶中,n=1.526 时, v=1.97 m/s,当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。
2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm, 求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光芒直线流传,假如选定经过节点的光芒则方向不变,令屏到针孔的初始距离为 x,则能够依据三角形相像得出:所以 x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm 。
3 、一厚度为 200mm 的平行平板玻璃(设 n=1.5 ),下边放向来径为 1mm 的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少?解:令纸片最小半径为x,则依据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时知足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是因为这个原由致使在玻璃板上方看不到金属片。
而全反射临界角求取方法为:(1)此中 n 2 =1, n 1 =1.5,同时依据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径获得全反射临界角的计算方法为:(2)联立( 1)式和( 2)式能够求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片最小直径为358.77mm。
4、光纤芯的折射率为n 1、包层的折射率为n 2 ,光纤所在介质的折射率为n 0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1, 此中 I1为光在光纤内能以全反射方式流传时在入射端面的最大入射角)。
工程光学习题参考答案第十一章光的干涉和干涉系统
第十一章 光的干涉和干涉系统1. 双缝间距为1mm,离观察屏1m,用钠光灯做光源,它发出两种波长的单色光nm 0.5891=λ和nm 6.5892=λ,问两种单色光的第十级亮条纹之间的间距是多少?解:由题知两种波长光的条纹间距分别为961131589105891010D e m d λ---⨯⨯===⨯ 962231589.610589.61010D e m d λ---⨯⨯===⨯ ∴第十级亮纹间距()()65211010589.6589100.610e e m -∆=-=⨯-⨯=⨯2. 在杨氏实验中,两小孔距离为1mm,观察屏离小孔的距离为50cm,当用一片折射率为的透明薄片贴住其中一个小孔时(见图11-17),发现屏上的条纹系统移动了场面,试决定试件厚度。
解:设厚度为h ,则前后光程差为()1n h ∆=- ()1x dn h D∆⋅∴-=230.510100.580.5h --⨯⨯=21.7210h mm -=⨯3. 一个长30mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前,在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。
继后抽去气室中的空气,注入某种气体,发现条纹系移动了25个条纹,已知照明光波波长nm 28.656=λ,空气折射率000276.10=n 。
试求注入气室内气体的折射率。
解:设气体折射率为n ,则光程差改变()0n n h ∆=-图11-47 习题2 图()02525x d dn n h e D Dλ∆⋅∴-==⋅= 9025656.2810 1.000276 1.0008230.03m n n h λ-⨯⨯=+=+= 4. ** 垂直入射的平面波通过折射率为n 的玻璃板,投射光经投射会聚到焦点上。
玻璃板的厚度沿着C 点且垂直于图面(见图11-18)的直线发生光波波长量级的突变d ,问d 为多少时,焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。
解:无突变时焦点光强为04I ,有突变时为02I ,设',.d D200'4cos 2xd I I I Dπλ== ()'104xd m m D λ⎛⎫∴∆==+≥ ⎪⎝⎭又()1n d ∆=-114d m n λ⎛⎫∴=+ ⎪-⎝⎭5. 若光波的波长为λ,波长宽度为λ∆,相应的频率和频率宽度记为ν和ν∆,证明λλνν∆=∆,对于nm 8.632=λ的氦氖激光,波长宽度nm 8102-⨯=∆λ,求频率宽度和相干长度。
工程光学习题参考答案第一章几何光学基本定律
第一章 几何光学基本定律1. 已知真空中的光速c =3810⨯m/s ,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中,n =1.65时,v=1.82 m/s , 当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s ,当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s 。
2. 一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出:,所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm 。
3. 一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n =1.5),下面放一直径为1mm 的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形的纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片的最小直径应为多少?2211sin sin I n I n =1mm I 1=90︒n 1 n 2200mmL I 2 x66666.01sin 22==n I745356.066666.01cos 22=-=I88.178745356.066666.0*200*2002===tgI xmm x L 77.35812=+=4.光纤芯的折射率为1n ,包层的折射率为2n ,光纤所在介质的折射率为0n ,求光纤的数值孔径(即10sin I n ,其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。
解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n 0 .5. 一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。
工程光学习题
2.12 有一薄透镜组,由焦距为-300mm 的负透镜和焦距为200mm 的正透镜组成,两透镜相距100mm ,置于空气中,求该透镜组的组合焦距和组合基点位置。
解:121212300200300200f f f f f m m d f f ''''-⨯'=-=-=-=∆'-+焦点和主点位置:1(1)400F d l f m m f ''=-=',2(1)150F d l f m m f =+=-100H F l l f mm '''=-=,150H F l l f m m =-=2.17 若有一透镜位于空气中,r 1= 100mm ,d= 8mm ,n = 1.5,若有一物体的物距l =-200mm ,经该透镜成像后的像距l ′= 50mm ,求第二面的曲率半径r 2。
若物高y = 20mm ,求像高。
解:由成像公式111l l f -='',可得 40f mm '=又()()1221(1)1nr r f n n r r n d '=--+-⎡⎤⎣⎦,故可得 225r m m =-由于 l y lyβ''==,所以5y mm '=-3.2一眼睛,其远点距r = 2m ,近点距p =-2m 。
问: (1)该眼镜有何缺陷?(2)该眼睛的调节范围为多大? (3)矫正眼镜的焦距为多大?(4)配戴该眼镜后,远点距和近点距分别为多大? 解:(1)远点r = 2m ,只有入射会聚光束,且光束的会聚点距离眼睛后2m 才能在视网膜上形成一个清晰的像点,故此眼睛为远视眼 (2)调节范围:111A R P D r p=-=-=(3)对远视眼应校正其近点,正常人眼明视距离L 0=—25cm ,远视眼近点为l p 。
戴上眼镜后,将其近点移至L 0处:111pn L l f -='',12111n L L f f -=+'''所带眼镜屈光度为:02111p P l L f ==-',故20.29f m '=(4)p = —0.25m ,111A D rp==- ,故r = 4.67m4一束右旋圆偏振光(迎着光的传播方向看)从玻璃表面垂直反射出来,若迎着反射光的方向观察,是什么光?解:选取直角坐标系如图(a )所示,玻璃面为xOy 面,右旋圆偏振光沿z 方向入射,在xOy 面上入射光电场矢量的分量为:)cos(t A E ix ω= )2cos(πω+=t A E iy所观察到的入射光电场矢量的端点轨迹如图(b )所示。
(完整版)工程光学习题参考答案第十一章光的干涉和干涉系统
第十一章 光的干涉和干涉系统1. 双缝间距为1mm,离观察屏1m,用钠光灯做光源,它发出两种波长的单色光nm 0.5891=λ和nm 6.5892=λ,问两种单色光的第十级亮条纹之间的间距是多少?解:由题知两种波长光的条纹间距分别为961131589105891010D e m d λ---⨯⨯===⨯ 962231589.610589.61010D e m d λ---⨯⨯===⨯ ∴第十级亮纹间距()()65211010589.6589100.610e e m -∆=-=⨯-⨯=⨯2. 在杨氏实验中,两小孔距离为1mm,观察屏离小孔的距离为50cm,当用一片折射率为1.58的透明薄片贴住其中一个小孔时(见图11-17),发现屏上的条纹系统移动了0.5场面,试决定试件厚度。
解:设厚度为h ,则前后光程差为()1n h ∆=- ()1x dn h D∆⋅∴-=230.510100.580.5h --⨯⨯=21.7210h mm -=⨯3. 一个长30mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前,在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。
继后抽去气室中的空气,注入某种气体,发现条纹系移动了25个条纹,已知照明光波波长nm 28.656=λ,空气折射率000276.10=n 。
试求注入气室内气体的折射率。
解:设气体折射率为n ,则光程差改变()0n n h ∆=-图11-47 习题2 图()02525x d dn n h e D Dλ∆⋅∴-==⋅= 9025656.2810 1.000276 1.0008230.03m n n h λ-⨯⨯=+=+= 4. ** 垂直入射的平面波通过折射率为n 的玻璃板,投射光经投射会聚到焦点上。
玻璃板的厚度沿着C 点且垂直于图面(见图11-18)的直线发生光波波长量级的突变d ,问d 为多少时,焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。
解:无突变时焦点光强为04I ,有突变时为02I ,设',.d D200'4cos 2xd I I I Dπλ== ()'104xd m m D λ⎛⎫∴∆==+≥ ⎪⎝⎭又()1n d ∆=-114d m n λ⎛⎫∴=+ ⎪-⎝⎭5. 若光波的波长为λ,波长宽度为λ∆,相应的频率和频率宽度记为ν和ν∆,证明λλνν∆=∆,对于nm 8.632=λ的氦氖激光,波长宽度nm 8102-⨯=∆λ,求频率宽度和相干长度。
工程光学习题(1)
解:,
,
17. 二个薄凸透镜构成的系统,其中透镜直径,,,透镜L2位于L1
后,若入射平行光,请判断一下孔径光阑,并求出入瞳的位置及大小。
解:判断孔径光阑:第一个透镜对其前面所成像为本身,
第二个透镜对其前面所成像为,其位置:
,求出,,其大小
为:,2
因为,故第一透镜为孔阑,其直径为4厘米,它同时为入瞳。
2.用图解法就像可供选择的典型光线和可利用的性质有哪些? 答:(1)平行于光轴入射的光线,它经过系统后过像方焦点; (2)过物方焦点的光线,它经过系统后平行于光轴;(3)倾斜于光轴 入射的平行光束经过系统后会交于像方焦平面上的一点;(4)自物方 焦平面上一点发出的光束经系统后成倾斜于光轴的平行光束;(5)共 轭光线在主面上的投射高度相等。 3.简述棱镜系统成像方向判断原则。 答:(1)坐标轴和光轴的出射方向一致;(2)垂直于主截面的坐 标轴视屋脊面的个数而定,如果有奇数个屋脊面,则其像坐标轴方向与 物坐标轴方向相反;如果没有屋脊面或有偶数个屋脊面,则像坐标轴方 向与物坐标轴方向一致。(3)平行于主截面的坐标轴的方向视反射面 的个数(屋脊面按两个反射面计算)而定。如果物坐标系为右手坐标 系,当反射面个数为偶数时,坐标轴按右手坐标系确定;而当反射面个 数为奇数时,坐标轴依左手坐标系确定。 4.何为孔径光阑、视场光阑?何为入射光瞳、出射光瞳? 答:(1)限制轴上物点孔径角大小的金属圆片称为孔径光阑。 (2)限定成像范围的光阑称为视场光阑。(3)孔径光阑经孔径光阑前 面光学系统所成的像称为入射光瞳;(4)孔径光阑经孔径光阑后面光 学系统所成的像称为出射光瞳。 5.光学系统成完善像的条件可以表述为? 答:(1)入射波面为球面波时,出射波面也为球面波。(2)输入 光为同心光束时,出射光亦为同心光束。(3)物点及其像点之间任意 两条光路的光程相等。 6.摄像物镜的三个重要参数是什么?它们分别决定系统的什么性 质? 答:摄影物镜的三个重要参数分别是焦距、相对孔径和视场角。焦 距决定成像的大小,相对孔径决定像面照度,视场决定成像的范围。 7.简述共轴理想光学系统所成的像的性质。 答:(1)位于光轴上的物点对应的共轭像点也必然位于光轴上;
工程光学实验习题
工程光学实验习题光学实验习题1.如会聚透镜的焦距大于光具座的长度,试设计一个实验,在光具座上能测定它的焦距。
2.点光源 P 经会聚透镜 L 1 成实像于 P' 点(图 1-8 ),在会聚透镜 L1 与 P' 之间共轴放置一发散透镜 L2 ;垂直于光轴放一平面反射镜M ,移动发散透镜至一合适位置,使 P 通过整个系统后形成的像仍重合在 P 处。
如何利用此现象测出发散透镜焦距?3.为什么说当准直管绕轴转过 180 时,十字线物像不重合是由于十字线中心偏离光轴的缘故?试说明之。
4.准直管测焦距的方法有哪些优点?还存在哪些系统误差?5. 1 、第一主面靠近第一个透镜,第二主面靠近第二个透镜,在什么条件下才是对的?(光具组由二薄凸透镜组成)。
6.由一凸透镜和一凹透镜组成的光具组,如何测量其基点?(距离 d 可自己设定)。
7.设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案(使用分光计去测)。
8.怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率?简要说明实验方法,并推导出折射率的计算公式。
9.用阿贝折射计测量固体折射率时,为什么要滴入高折射率的接触液?为什么它对测量结果没有影响?试论证之。
10.显微镜与望远镜有哪些相同之处与不同之处?11.显微镜测量微小长度时,用测微目镜测定石英标准尺 m 个分格的数值为△ X ,为什么它和石英标准尺相应分格的实际值△ X 之比不等于物镜的放大率?12.评价天文望远镜时,一般不讲它是多少倍的,而是说物镜口径多大,你能说明为什么吗? 13.推导式( 6-1 )( P90 )14.为何摄谱仪的底板面必须与照相系统的光轴倾斜,才能使所有谱线同时清晰? 15.怎样测定摄谱仪的线色散? 16.怎样拍摄叶绿素的吸收光谱?17.讨论单色仪的人射缝和出射缝的宽度对出射光单色性的影响,并证明出射光谱宽度其中 a 、 a' 分别为入射缝和出射缝的宽度,为棱镜的线色散。
18.如发现单色仪定标曲线上相对于已知波长曲线平移△ L 后继续使用,为什么?的鼓轮刻度 L 偏离了△ L ,能否将原定标19.证明瓦兹斯散色散装置 (P107 图 7-5) 的光束恒偏向的特性,即20.如何测定单色仪的线色散21.双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝?为什么缝要很窄才可以得到清晰的干涉条纹?22.试证明公式23.如果被测透镜是平凹透镜,能否应用本实验方法测定其凹面的曲率半径?试说明理由并推导相应的计算公式。
工程光学习题解答(第1章)
第一章1.举例说明符合光传播基本定律的生活现象及各定律的应用。
答:(1)光的直线传播定律影子的形成;日蚀;月蚀;均可证明此定律。
应用:许多精密的测量,如大地测量(地形地貌测量),光学测量,天文测量。
(2)光的独立传播定律定律:不同光源发出的光在空间某点相遇时,彼此互不影响,各光束独立传播。
说明:各光束在一点交会,光的强度是各光束强度的简单叠加,离开交会点后,各光束仍按各自原来的方向传播。
2.已知真空中的光速c ≈3×108m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1。
65)、加拿大树胶(n=1。
526)、金刚石(n=2。
417)等介质中的光速。
解:v=c/n(1) 光在水中的速度:v=3×108/1.333=2.25×108 m/s (2) 光在冕牌玻璃中的速度:v=3×108/1。
51=1。
99×108 m/s (3) 光在火石玻璃中的速度:v=3×108/1。
65=1。
82×108 m/s (4) 光在加拿大树胶中的速度:v=3×108/1。
526=1.97×108 m/s (5) 光在金刚石中的速度:v=3×108/2。
417=1。
24×108 m/s *背景资料:最初用于制造镜头的玻璃,就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩,形状类似“冠”,皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来.那时候的玻璃极不均匀,多泡沫。
除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃(也称火石玻璃)。
3.一物体经针孔相机在屏上成像的大小为60mm ,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm ,求屏到针孔的初始距离。
解:706050=+l l ⇒ l =300mm 4.一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm 的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少?解:本题是关于全反射条件的问题.若要在玻璃板上方看不到金属片,则纸片最小尺寸应能够挡住金属片边缘光线达到全反射的位置。
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光学实验习题
1.如会聚透镜的焦距大于光具座的长度,试设计一个实验,在光具座上能测定它的焦距。
2.点光源 P 经会聚透镜 L1成实像于 P' 点(图 1-8 ),在会聚透镜 L1与 P' 之间共轴放置一发散透镜 L2;垂直于光轴放一平面反射镜 M ,移动发散透镜至一合适位置,使 P 通过整个系统后形成的像仍重合在 P 处。
如何利用此现象测出发散透镜焦距?
3.为什么说当准直管绕轴转过 1800时,十字线物像不重合是由于十字线中心偏离光轴的缘故?试说明之。
4.准直管测焦距的方法有哪些优点?还存在哪些系统误差?
5. 1 、第一主面靠近第一个透镜,第二主面靠近第二个透镜,在什么条件下才是对的?(光具组由二薄凸透镜组成)。
6.由一凸透镜和一凹透镜组成的光具组,如何测量其基点?(距离 d 可自己设定)。
7.设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案(使用分光计去测)。
8.怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率?简要说明实验方法,并推导出折射率的计算公式。
9.用阿贝折射计测量固体折射率时,为什么要滴入高折射率的接触液?为什么它对测量结果没有影响?试论证之。
10.显微镜与望远镜有哪些相同之处与不同之处?
11.显微镜测量微小长度时,用测微目镜测定石英标准尺 m 个分格的数值为△ X,为什么它和石英标准尺相应分格的实际值△ X 之比不等于物镜的放大率?
12.评价天文望远镜时,一般不讲它是多少倍的,而是说物镜口径多大,你能说明为什么吗?13.推导式( 6-1 )( P90 )
14.为何摄谱仪的底板面必须与照相系统的光轴倾斜,才能使所有谱线同时清晰?
15.怎样测定摄谱仪的线色散?
16.怎样拍摄叶绿素的吸收光谱?
17.讨论单色仪的人射缝和出射缝的宽度对出射光单色性的影响,并证明出射光谱宽度
其中 a 、 a' 分别为入射缝和出射缝的宽度,为棱镜的线色散。
18.如发现单色仪定标曲线上相对于已知波长的鼓轮刻度 L 偏离了△ L ,能否将原定标曲线平移△ L 后继续使用,为什么?
19.证明瓦兹斯散色散装置 (P107 图 7-5) 的光束恒偏向的特性,即
20.如何测定单色仪的线色散
21.双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝?为什么缝要很窄才可以得到清晰的干涉条纹?
22.试证明公式
23.如果被测透镜是平凹透镜,能否应用本实验方法测定其凹面的曲率半径?试说明理由并推导相应的计算公式。
24.如何改变图 9-5 ( P117 )的实验光路,以观察透射光所产生的干涉条纹?
25.本实验有哪些系统误差?怎样减小?若牛顿环仪平面玻璃系曲率半径为 R2的凸球面(假设 R2等于待测环面曲率半径 R1的 10 倍),试分析说明对计算公式的修正。
26.设计一个实验方案,用扩束后的激光照射在平凸透镜上,由透镜两表面的反射形成的非定域干涉环纹,测定凸球面的曲率半径。
27.比较棱镜和光栅分光的主要区别。
28.分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影响?
29.如果光波波长都是未知的,能否用光栅测其波长?
30.设计一种不用分光计,只用米尺和光栅去测 d 和的方案。
31.强度为 I 的自然光通过偏振片后,其强度为什么?应用偏振片时,马吕斯定律是否适用,为什么?
32.怎样才能产生左旋(右旋)椭圆偏振光?
33.试从物体的辐射强度与温度的关系,解释实验中所得的发光强度与电功率的关系曲线。
34.测量光通量时,为什么要校正光电池的光谱灵敏度与人眼的视见函数相一致?不校正,对测量有何影响?
35.如果待测灯与标准灯的色温不相同,测量时为什么要进行色温校正?
36.设计一个实验方法,用于测定日光灯的强度分布曲线(配光曲线)。
37.做本实验时,如改变光电管上的照度,对 I-U 曲线有何影响?
38.光电管的阴极上均涂有脱出功小的光敏材料,而阳极则选用脱出功大的金属来制造,为什么?
39.分析扩束激光和钠光产生的圆形干涉条纹的差别
40.调节钠光的干涉条纹时,如已确使指针的双影重合,但条纹并未出现,试分析可能产生的原因。
41.如何判断和检验干涉条纹属于严格的等倾条纹?
42.怎样用实验方法检验干涉条纹的定位区域?
43.当人眼自上而下移动时,若发现有条纹从视场中心不断“涌出”,试分析标准具中空气膜层厚度的分布情况,怎样调节才能使条纹稳定不变?
44.如果移测显微镜视场里的干涉环纹不能同时清晰,这是什么原因造成的?
45.怎样应用 F-P 标准具,才可以测定 He-Ne 激光的波长?
46.怎样才能应用 F-P 标准具测定在下列不同情形时双线的波长差?
( 1 )不发生干涉级的重叠
( 2 )有干涉级的交叠现象
分别说明实验原理和方法:
47 .实验测得的曲线有什么关系?在下述哪些条件下所测得的
曲线能正确代表 D-H 曲线,为什么?
( 1 )照射扇板上的光强为( a )周期性变化,( b )恒定不变。
( 2 )在曝光时间内,扇板转数的数量级为( a ) 102/s,(b)10/s 。
48 .若扇板的旋转周期小于或近于拍摄扇板像的曝光时间,能否制作出正确的特性曲线,为什么?
49 .能否设计一实验方案用来测定 H 的实际数值?
50 .使用图 17-3 ( P187 )装置测定 i B有什么特点?不采用该装置能不能进行 i B的测量?怎样进行?
51 .当分光计平台旋转时,在测微目镜视场里看到镀膜样品表面像的位置仍有变动,为什么?
52 .本实验测量方法对于镀膜介质的折射率和膜层的厚度有无限制?为什么?
53 .试估计由于偏振片的透光截面与样品入射面偏离给测量带来的影响。
54 .如测得光电探测器的图线为一直线,则光电流即与入射光强成正比,这句话对不对,为什么?
55 .光电探测器的线性响应在实验应用中有何重要性?
56 .应用尼科耳棱镜组改变入射光电池的光强时,尼科耳棱镜端面的反射光损失对实验测量有何影响?试分析说明。
57 .拍摄全息照相用的感光底片用正片和负片都可以,一般都是采用负片,这是为什么?
58 .推导公式式中 d 代表夹角为的两列平行光产生的干涉条纹的间距。
59 .拍摄全息照片,为什么参考光的强度必须比物光大?
60 .分析说明你观察的实验现象中,各种条件下形成的再现像的特点。
61 .如何从阿贝成像原理来理解显微镜或望远镜的分辨率受限制的原因?能不能用增加放大率的办法来提高其分辨率?
62 .在解释阿贝原理实验(二)的步骤 5 ( P208 )中,用一光阑挡住二维光点阵中的 0 级光点,网格图像的强度分布为什么会发生反转变化?试解释之。
63 .如果有一张细节比较模糊的照片,能否通过空间滤波的方法加以改善?
64 .在调制实验中,物面上没有光栅的地方,原都是透明的,但像面上相应的部位却是暗黑的,为什么?
65 .要用钠光或白光进行阿贝实验,有何困难?实验光路应作何变动?
66 .讨论式( 21-11 )( P219 )的应用条件。
67 .讨论光电池的线性和光谱相对灵敏度、单色仪的狭缝宽度和光谱透过率对测量的影响及本实验的处理方法。
68 .测量光源光谱相对能量的分布为什么要采用等光谱间隔?如待测系统光谱中包含分立的谱线时,应该怎样测定三色刺激值 XYZ ?
69 .讨论光源实际温度与其色温之间的关系,如何应用本实验方法测量光源的色温?
70 .试讨论用有机玻璃棒和导光纤维传光的实际效果的异同。
71 .运用图 22-3 ( P228 )所示装置可否测定端面的反射损失?应该如何测量?
72 .怎样测定导光纤维的光谱透射曲线?
73 .在图 23-4 ( P236 )实验装置中,硅光电池产生的光电信号经放大后,放大器的输入端必须接示波器的 Y 轴直流输入端,为什么?若接交流输入端行不行?为什么?
74 .设计一个实验方案,测定法拉第旋光角在可见光波段内的旋光色散曲线(-曲线)。
75 .为什么偏振片 P1的作用是减光器,输入电光调制器的入射光强的变化遵循什么规律?说明之。
76 .为什么调制器要选取怎样实施?若偏离 450,对实验有何影响?
77 .如何保证光束正入射于晶体的端面,怎样检查判断?不正入射,有什么影响?。