物理光学第二章习题解答

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光的衍射

第二章光的衍射试题与解答（3）一、选择题1．根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的[ ](A) 振动振幅之和(B) 光强之和(C) 振动振幅之和的平方(D) 振动的相干叠加2．在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小，若使单缝宽度a变为原来的3/2，同时使入射的单色光的波长λ变为原来的3/4，则屏幕上单缝衍射条纹中央明纹的宽度△X变为原来的[ ](A) 3/4 倍(B) 2/3 倍(C) 9/8 倍(D) 1/2倍3．当单色平行光垂直入射时，观察单缝的夫琅和费衍射图样。

设I0表示中央极大（主极大）的光强，θ1表示中央亮条纹的半角宽度。

若只是把单缝的宽度增大为原来的3倍，其他条件不变，则[ ](A) I0增大为原来的9倍，sinθ1 减小为原来的1/3(B) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的1/3(C) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的3(D) I0不变，sinθ1 减小为原来的1/34．波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为d、总缝数为N的衍射光栅上。

则第k级谱线的半角宽度△θ[ ](A) 与该谱线的衍射角θ无关(B) 与光栅总缝数N成反比(C) 与光栅常数d成正比(D) 与入射光波长λ成反比5．一平面衍射的光栅具有N条光缝，则中央零级干涉明条纹和一侧第一级干涉明纹之间将出现的暗条纹为[ ](A) N(B) N2(C) N –1(D) N - 2二、填空题1．一物体作余弦振动，振扶为15×10-2 m，圆频率为6 π s-1，初相位为0.5π，则振动方程为x =__________.2．在单缝夫琅和费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那么光线1与3在幕上P点相遇时的位相差为________，P点应为_________点3．波长为λ=4800Å的平行光垂直照射到宽度为的a=0.40 mm单缝上，单缝后透镜的焦距为f = 60 cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在点的位相差为π时，点离透镜焦点O的距离等于_________。

(2021年整理)人教版八年级物理上册第二章《光现象》练习题及答案

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光现象一、填空题1．在射击时，瞄准的要领是“三点一线”，这是利用______________的原理，光在___________中传播的速度最大．2．排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用______________________来解释．3．射到平面镜上的平行光线反射后____________平行的．（选填“可能是”“仍是”“不”)在反射时光路____________________．4．教室里不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字，这是光的______________缘故．（填“镜面反射"或“漫反射”）5．入射光线与镜面的夹角是30°，则入射光线与反射光线的夹角是_________度，如果入射光线垂直射到镜面上,那么反射角是_________________度．6．古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的_____________现象；池水映明月“说的就是光的________________现象．7．在碗底放一枚硬币，把碗移到眼睛刚好看不到硬币的地方,保持眼睛和碗的位置不变,请一位同学向碗里加水,将观察到____________，产生这种现象的原因是__________________．8．如图所示的光路示意图中,MN是空气与玻璃的分界面,PQ为法线,根据图示,MN下方的物质是___________，折射角是____________，反射角是________________．二、选择题9．一束光线垂直地射到平面镜上，经反射后,反射角是( )A．90°B．0°C．180°D．45°10．一个人在竖直平面镜前以4．5 m/s的速度离开平面镜，则像对镜的速度是( ) A．4．5 m/s B．9 m/sC．拉长4．5 m/s D．拉长9 m/s11．太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上,则在地面上产生光点的形状是（ ) A．圆形的B．正方形的C．不规则的D．成条形的12．下列关于光的说法中,正确的是（）A．光总是沿直线传播的B．光的传播速度是3×108 m/sC．萤火虫不是光源D．以上说法均不对13．从平面镜里看到背后墙上挂钟的指针位置如图所示，此时准确的时间应该是( ）A．1点20分B．10点20分C．10点40分D．11点20分14．如图所示，入射光线与平面镜成α角，要使反射光线与入射光线的夹角增大20°，则平面镜则（ )A．沿顺时针方向转动10°B．沿顺时针方向转动20°C．沿逆时针方向转动20°D．沿逆时针方向转动10°15．若平行光线被某种镜面反射后，反射光线好像是从镜后某一点发出的，则这种镜是A．平面镜B．凹面镜C．凸面镜D．潜望镜16．一个同学从一块小于他身高的平面镜里恰好能看到了自己的全身像,则下列说法中正确的是（ )A．平面镜可以扩大视野范围B．平面镜里成的像是缩小的实像C．该同学头部和脚部发出的光经平面镜反射后恰好全部进入眼内D．此平面镜表面一定不光滑，相当于一个凸面镜17．在茶杯里放一枚硬币,慢慢地向杯里注水，保持眼睛和杯子的位置不变，眼睛看到硬币的位置是( ）A．逐渐降低B．逐渐升高C．先升高后降低D．不升高也不降低18．下列关于折射现象中,说法正确的有（）A．光从空气进入水中时，折射角一定大于入射角B．光从空气进入水中时，折射角一定小于入射角C．光从水进入空气中时,传播方向有可能不变D．光从水进入空气中时，传播方向一定改变19．一支铅笔与在平面镜中的像互相垂直，则铅笔与镜面间的夹角为（ )A．30°B．45°C．60°D．90°20．一束平行光线与水平面成20°角射向地面，现用平面镜使反射光线进入一竖井中，镜面与水平方向成的角应为（）A．30°B．35°C．45°D．55°三、简答题21．为什么我们能从各个方向看到桌子、墙壁等本身不发光的物体？四、作图题22．在右图的方框中放置一平面镜,光线通过平面镜后的方向变化如图中所示，试画出平面镜并完成光路图．五、计算题23．电线杆在阳光照射下影长6．9 m,竖直立着的2 m长的竹竿的影长2．2 m，问电线杆的高度是多少?（太阳光可看作平行光，作出图后再解)．参考答案:1．光的直线传播真空2．光的直线传播3．仍然是是可逆的4．漫反射5．120 06．折射反射7．硬币的像光的折射（提示：人眼是根据光的直线传播来确定位置的，即顺着折射来的光线的反向延长线来确定方位的)8．玻璃∠6 ∠39．B 10．A 11．A 12．D 13．C 14．D 15．C 16．C 17．B 18．B 19．B 20．D 21．我们能从各个方向看桌子、墙壁等本身不发光的物体，是因为它们发生漫反射的缘故．23．24．25．26．0．0239 s 27．6．27 m 28．（1）(2）65°。

物理光学各章典型习题及部分习题解答2

20 5893 10-8 n 1.000276 1.0008653 2.0
例题2－10 在杨氏双缝实验中，采用蓝绿光源，波长分别为 1=440和2=540 ，试计算条纹从第几级发生完全重叠。
解：杨氏干涉条纹中明纹的位置为
D xm d
条纹发生重叠
m 0， 1 2，， ...
2ne (2m 1)

2
设1＝500nm的第m级干涉极小， 2＝700nm的第m－1 级干涉极小，则
(2m 1)
1
2
2(m 1) 1
2
2
1 2 m 2(2 1 )
12 e 673nm 2n(2 1 )
例题2－15 光线以 =300入射到折射率n2=1.25的空气中的薄膜上。当波长1=6400Å时，反射最大；而当波长2=4000Å时，反射最小。求薄膜的最小厚度。解：由于是空气中的薄膜，一定有半波损失，故
e
(零级)
现在,两光线到达中央处的光程差：
5 -5 e =10 (m) n2 n1
=5 =(n2 -n1)e
例2－13 有一单色光垂直照射在杨氏双缝实验装置上，已知双缝间距为a＝1.1297mm，在缝后放置一接收屏，测得相邻明条纹的间距为0.5362mm，然后将屏向后移动50cm，测得相邻明条纹的间距为0.8043mm，确定该单色光波长。
零级条纹出现条件是
m 0
即考虑到
S2Q2 (n n)l 0 S 2Q2 (n n)l
n n S2Q2 0
于是，零级条纹（因而所有条纹）应当上移。 (2) 考察屏幕上的一个固定点移动一个条纹，表明光程差相差一个波长由

新教材物理高二上学期期末综合复习光学练习二答案

光学练习二答案1.解析A、在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象．故A错误．B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样属是利用光折射现象．故B错误．C、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象．故C错误．D、正确故选：C．2.答案BDE3.答案A4.答案BDE5.①[1]调节单缝与双缝相互平行是干涉条纹是否清晰的前提条件，所以必须调节单缝与双缝相互平行；[2]在调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上，单缝与双缝相互平行后，还必须认真前后微调凸透镜才能使光屏上得到清晰的干涉条纹的图样。

②[3][4]不加滤光片，观察到的是复色光的彩色条纹；根据实际操作易知图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是偏右的。

③[5]根据得相邻亮纹的间距为2.2125mm④[6]由知表达式为带入数据6.设该种材料的临界角为C，则：sinC=1/n，解得C=30°。

如图所示，若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则：∠ADF=30°。

同理，若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射，则：∠CDG=30°。

因此∠FDH=30°。

据几何关系可得：弧FH=×2πR，解得弧FH=πR/6.7.解：设任一光线的入射角为i，折射角为r，光在玻璃中传播的路程是S，半圆柱的半径为R．则光在玻璃中的速度为：v=；由几何知识得：S=2Rcos（90°-r）=2Rsinr，则光在玻璃传播时间为：t===由折射定律得：nsinr=sini则得：t=由题知，入射角i相同，R、c相等，所以时间t相同，tB：tC=1：1．答：tB：tC的值为1：1．。

物理光学与应用光学习题解第二章概要

物理光学与应⽤光学习题解第⼆章概要第⼆章习题2-1. 如图所⽰，两相⼲平⾏光夹⾓为α，在垂直于⾓平分线的⽅位上放置⼀观察屏，试证明屏上的⼲涉亮条纹间的宽度为： 2 sin2αλ=l 。

2-2. 如图所⽰，两相⼲平⾯光波的传播⽅向与⼲涉场法线的夹⾓分别为0θ和R θ，试求⼲涉场上的⼲涉条纹间距。

2-3. 在杨⽒实验装置中，两⼩孔的间距为0.5mm ，光屏离⼩孔的距离为50cm 。

当以折射率为1.60的透明薄⽚贴住⼩孔S2时，发现屏上的条纹移动了1cm ，试确定该薄⽚的厚度。

2-4. 在双缝实验中，缝间距为0.45mm ，观察屏离缝115cm ，现⽤读数显微镜测得10个条纹（准确地说是11个亮纹或暗纹）之间的距离为15mm ，试求所⽤波长。

⽤⽩光实验时，⼲涉条纹有什么变化？2-5. ⼀波长为0.55m µ的绿光⼊射到间距为0.2mm 的双缝上，求离双缝2m 远处的观察屏上⼲涉条纹的间距。

若双缝距离增加到2mm ，条纹间距⼜是多少？2-6. 波长为0.40m µ～0.76m µ的可见光正⼊射在⼀块厚度为1.2×10-6 m 、折射率为1.5的薄玻璃⽚上，试问从玻璃⽚反射的光中哪些波长的光最强？2-7. 题图绘出了测量铝箔厚度D 的⼲涉装置结构。

两块薄玻璃板尺⼨为75mm ×25mm 。

在钠黄光（λ=0.5893m µ）照明下，从劈尖开始数出60个条纹（准确地说是从劈尖开始数出61个明条纹或暗条纹），相应的距离是30mm ，试求铝箔的厚度D = ？若改⽤绿光照明，从劈尖开始数出100个条纹，其间距离为46.6 mm ，试求这绿光的波长。

2-8. 如图所⽰的尖劈形薄膜，右端厚度h 为0.005cm ，折射率n = 1.5，波长为0.707m µ的光以30°⾓⼊射到上表2-1题⽤图2-2题⽤图2-7题⽤图2-8题⽤图⾯，求在这个⾯上产⽣的条纹数。

物理光学课后答案叶玉堂

第四章光的电磁理论4－1计算由8(2)exp 610)i y t ⎡⎤=-+++⨯⎢⎥⎣⎦E i 表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。

解：由题意：)81063(2t y x i e E x ⨯++-=∴3-=xy E E ∴振动方向为：j i3+-由平面波电矢量的表达式： 3=x k 1=y k ∴传播方向为：j i +3平面电磁波的相位速度为光速： 8103⨯=c m/s 振幅：4)32()2(222200=+-=+=oy x E E E V/m频率：8810321062⨯=⨯==πππωf Hz 波长：πλ==fcm 4－2 一列平面光波从A 点传到B 点，今在AB 之间插入一透明薄片，薄片的厚度mm h 2.0=，折射率n ＝1.5。

假定光波的波长为5500=λnm ，试计算插入薄片前后B 点光程和相位的变化。

解：设AB 两点间的距离为d ，未插入薄片时光束经过的光程为：d d n l ==01 插入薄片后光束经过的光程为：h n d nh h d n l )1()(02-+=+-= ∴光程差为：mm h n l l 1.02.05.0)1(12=⨯=-=-=∆ 则相位差为：ππλπδ6.3631.010550226=⨯⨯=∆=-4－3 试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态：（1）)sin(0kz t E E x -=ω，)cos(0kz t E E y -=ω （2）)cos(0kz t E E x -=ω，)4/cos(0πω+-=kz t E E y（3）)sin(0kz t E E x -=ω，)sin(0kz t E E x --=ω 解：（1）∵)2cos()sin(00πωω--=-=kz t E kz t E E x∴2πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋圆偏振光。

（2）4πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴沿y ＝x （3）0=-=x y ϕϕϕ∴ 为线偏振光，振动方向沿y ＝－x4－4 光束以30°角入射到空气和火石玻璃（n 2＝1.7）界面，试求电矢量垂直于入射面和平行于入射面分量的反射系数s r 和p r 。

物理光学第二章答案

第二章光的干涉作业1、在杨氏干涉实验中，两个小孔的距离为1mm，观察屏离小孔的垂直距离为1m，若所用光源发出波长为550nm和600nm的两种光波，试求：（1）两光波分别形成的条纹间距；（2）两组条纹的第8个亮条纹之间的距离。

2、在杨氏实验中，两小孔距离为1mm，观察屏离小孔的距离为100cm，当用一片折射率为1.61的透明玻璃贴住其中一小孔时，发现屏上的条纹系移动了0.5cm，试决定该薄片的厚度。

3、在菲涅耳双棱镜干涉实验中，若双棱镜材料的折射率为1.52，采用垂直的激光束（632.8nm）垂直照射双棱镜，问选用顶角多大的双棱镜可得到间距为0.05mm 的条纹。

4、在洛埃镜干涉实验中，光源S1到观察屏的垂直距离为1.5m，光源到洛埃镜的垂直距离为2mm。

洛埃镜长为40cm，置于光源和屏的中央。

（1）确定屏上看见条纹的区域大小；（2）若波长为500nm，条纹间距是多少？在屏上可以看见几条条纹？5、在杨氏干涉实验中，准单色光的波长宽度为0.05nm，平均波长为500nm ，问在小孔S 1处贴上多厚的玻璃片可使P ’点附近的条纹消失？设玻璃的折射率为1.5。

6、在菲涅耳双面镜的夹角为1’，双面镜交线到光源和屏的距离分别为10cm 和1m 。

设光源发出的光波波长为550nm ，试决定光源的临界宽度和许可宽度。

7、太阳对地球表面的张角约为0.0093rad ，太阳光的平均波长为550nm ，试计算地球表面的相干面积。

8、在平行平板干涉装置中，平板置于空气中，其折射率为1.5，观察望远镜的轴与平板垂直。

试计算从反射光方向和透射光方向观察到的条纹的可见度。

9、在平行平板干涉装置中，若照明光波的波长为600nm ，平板的厚度为 2mm ，折射率为1.5，其下表面涂上高折射率（1.5）材料。

试问：（1）在反射光方向观察到的干涉圆环条纹的中心是亮斑还是暗斑？（2）由中心向外计算，第10个亮环的半径是多少？（f=20cm ）（3）第10个亮环处的条纹间距是多少？P P ’10、检验平行平板厚度均匀性的装置中，D是用来限制平板受照面积的光阑。

物理光学梁铨廷版习题答案

第一章光的电磁理论1.1在真空中传播的平面电磁波，其电场表示为Ex=0，Ey=0，Ez=，（各量均用国际单位），求电磁波的频率、波长、周期和初相位。

解：由Ex=0，Ey=0，Ez=，则频率υ===0.5×1014Hz，周期T=1/υ=2×10-14s，初相位φ0=+π/2（z=0，t=0），振幅A=100V/m，波长λ=cT=3×108×2×10-14=6×10-6m。

1.2.一个平面电磁波可以表示为Ex=0，Ey=，Ez=0，求：（1）该电磁波的振幅，频率，波长和原点的初相位是多少？（2）波的传播和电矢量的振动取哪个方向？（3）与电场相联系的磁场B的表达式如何写？解：（1）振幅A=2V/m，频率υ=Hz，波长λ==，原点的初相位φ0=+π/2；（2）传播沿z轴，振动方向沿y 轴；（3）由B=，可得By=Bz=0，Bx=1.3.一个线偏振光在玻璃中传播时可以表示为Ey=0，Ez=0，Ex=，试求：（1）光的频率；（2）波长；（3）玻璃的折射率。

解：（1）υ===5×1014Hz；（2）λ=；（3）相速度v=0.65c，所以折射率n=1.4写出：（1）在yoz平面内沿与y 轴成θ角的方向传播的平面波的复振幅；（2）发散球面波和汇聚球面波的复振幅。

解：（1）由，可得；（2）同理：发散球面波，汇聚球面波。

1.5一平面简谐电磁波在真空中沿正x方向传播。

其频率为Hz，电场振幅为14.14V/m，如果该电磁波的振动面与xy平面呈45º，试写出E，B 表达式。

解：，其中===，同理：。

，其中=。

1.6一个沿k方向传播的平面波表示为E=，试求k 方向的单位矢。

解：，又，∴=。

1.9证明当入射角=45º时，光波在任何两种介质分界面上的反射都有。

证明：====1.10证明光束在布儒斯特角下入射到平行平面玻璃片的上表面时，下表面的入射角也是布儒斯特角。

大学物理-游璞-于国萍-光学-课后习题-答案

《光学》（游璞、于国萍主编教材）课后习题答案及解析
第一章习题
1.2 解：从图中可以看出： i2=i1+q
激光器
i2+q=i1+a
∴a=2q
又
tana = 5
50
a=5.71o ∴ q=2.86o
i2 q
q
i1 i1
i2
O
a
50cm
A 5cm
B
用途：平面镜微小的角度改变，转化为屏幕上可测量的长度改变。力学中钢丝杨氏模量的测量、液体表面张力的测量等。
)2
=
( n1 n1
− +
n2 n2
)2
=
0.04
Rp
=
rp 2
=
( n1 cos i1 n1 cos i1
− n2 + n2
cos i2 cos i2
)2
=
( n2 n2
− n1 )2 + n1
=
0.03
3.4 解:（1）不加树脂胶时，两个透镜之间有空气，所以当自然光正入射
时，在第一个透镜与空气的分界面I上，
R2 + f 2 = nz + x2 + y2 + ( f − z)2 (n2 −1)z2 − z(n R2 + f 2 − f )z − (x2 + y2 ) = −R2
1.11 证明 n' − n = n' − n p' p r
1 +1 =2 p' p r
f = f= r 2
1.13 解:
f '=
Ey
=
A cos[ (t
−
z) c

物理光学第二章习题解答

物理光学第二章习题解答
2. 菲涅耳双面镜波面干涉装置（如图）由两个相交成一个小角度α的平面镜组成，由距平面镜交点O为r、波长为λ的单色点光源S照明干涉系统，在距平面镜交点为q 的远处屏幕π处的两光束交叠区上可以观察到干涉条纹。试说明系统的干涉原理，计算相干光束会聚角并进而求取条纹间距。
解：点光源S由两个平面镜成的虚像S1和S2相当于两个相干点光源，从而形成了类似杨氏干涉的干涉系统。注意S、S1和S2都位于一个圆周上，通过相似三角形和圆的几何性质可知
nN1

2 1N

20

2 1N
h2 10
nN 2

2 1N

10
12N
h h1 h2
10

2 1N
所以
12N 1
h1 20
由
2nh1

2
m m 40.5
（2）
h2 10
1N
5 0.707rad 10
14. 用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮条纹，玻璃楔板的折射率n=1.52，所用光波波长λ=600nm，求楔角。
分析：直接代入双层λ0/4膜系全增透条件（P365）即可解：
nG 1.6 n2 n1 1.35 1.7 n0 1
2r 2 q
q e 2r
12. 用氦氖激光照明迈克耳逊干涉仪，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M1，看到暗环条纹收缩，并且一一在中心消失了20个环，此时视场内只有10个暗环，试求（1）M1移动前中心暗斑的干涉级次（设干涉仪分光板G1不镀膜）；（2）M1移动前后第5个暗环的角半径。

物理光学-第二章(仅)答案

物理光学系统库参考答案——干涉部分一、选择题1C ，2A ，3D ，4C ，5B ，6A ，7A ，8B ，9C ，10C ，11A ，12D ，13B ，14B ，15D ，16B ，17D ，18D ，19C 二、填空题 1. -=+M mM mI I P I I ，01P ≤≤，0.82. 频率相同，振动方向不互相垂直，位相差恒定3. L c t =∆，越好4. 分波前，分振幅，分波前，分振幅5. 496nm6. 等厚，增大7. 320710.nm -⨯，91510.Hz ⨯ 8. 7.81cm ，0.26ns 9. 2n λ 10. 562.5nm 11. 40nm 12. 2.94um13. 55910.rad α-=⨯ 14. 99.6nm 15. 31210.nm -⨯ 16. 波动，横三、简答题1. 分波前和分振幅两种2. 等倾干涉条纹和牛顿环均是一系列同心圆环，但是等倾干涉条纹中心干涉级次高，边缘干涉级次低。

而牛顿环中心干涉级次低，边缘干涉级次高。

另外，等倾干涉条纹中心可以是亮斑也可以是暗斑，而牛顿环由于平凸透镜和平晶接触，使得中心只能是暗斑。

3. 迈克尔逊干涉仪是由两块厚度和折射率相同的两块玻璃板和两块反射镜构成，其中一块玻璃板涂有半透半反膜，目的是分光，另一块玻璃板是补偿板，为了补偿不同色光在两路上引起的光程差。

根据两反射镜是否垂直，可形成等倾圆环干涉条纹或等厚干涉直条纹。

4. 中心是亮斑，由于三者折射率的关系，使得反射的两束光干涉时在中心处的光程差为0。

5. 厚的薄膜观察不到干涉条纹的原因是光程差大于波列长度，不能形成干涉。

如果薄膜厚度很薄，也观察不到干涉条纹，因为此时光程差近似和附加程差相等，只有一片暗。

6. 在白光下，白光的谱宽较大，波列长度较小，即相干长度较小，所以，薄膜太厚，使得光程差大于波列长度，根据光源的时间相干性可知，此时不能发生干涉。

7. 开始时，泡泡较小，薄膜厚度较大，不产生干涉，当薄膜较薄时，能形成干涉，才可看到彩色，而在破裂前，薄膜厚度非常薄，近似为0，在薄膜表面两束相干光的光程差近似为附加程差——波长的一半，则只能形成暗纹，所以泡泡会变得暗而无色。

沪教版物理八年级上第二章光 2.2 光的折射练习一和参考答案

八年级(上)第二章光2.2 光的折射姓名一、填空题1. 与折射有关的现象有：斜插在水中的铅笔看上去好像折成了，雨后天晴时天空中会出现美丽的，放大镜能将邮票上的图案，等等。

2. 当光到水面上时，不仅会发生，同时还会发生，一部分光进入水中，而且改变了原来的传播方向。

3. 光从一种介质另一种介质时，传播方向发生的现象，叫做光的折射。

4. 如右图所示，AO是，OB是，过折射点O垂直于的直线NN’叫做，、和在同一个平面内，和分别位于的两侧；和之间的夹角α叫做入射角，和之间的夹角γ叫做折射角。

5. 当光从空气斜射人水或其他透明介质中时，折射光线向法线，折射角γ入射角α。

减小入射角，折射角也随之；反之，增大入射角，折射角也随之。

当光垂直于界面射入时，光的传播方向偏折。

6. 当光线以相同的入射角分别从空气斜射人水和玻璃中时，在玻璃中的折射光线向法线方向偏折得更，这说明玻璃对光的折射本领比水。

实验表明，不同介质对光的折射本领是的。

7. 在光的折射中，光路是。

8. 从水或玻璃斜射入空气中的光线将法线。

把铅笔斜插入水中，铅笔看上去似乎在水面处折断了，这是由于光的引起的。

铅笔在水下的部分射出的光线射入空气中时法线，逆着折射光线的方向看去，折射光线的反向延长线的交点就是铅笔在水下的，且虚像比实物在水中的位置，所以看起来铅笔好像在水面处折断了。

9. 从岸上看游泳池的底感觉比实际深度要些，从水下看岸上的树或建筑物感觉比实际高度要些，都是由于光的折射产生的错觉。

10．香城泉都，万国咸宁，缓缓穿城而过的温泉河是一道靓丽的风景线。

各式现代建筑依河矗立，充满时代气息，如下图所示。

建筑物在河中的“倒影”是由光的＿＿＿＿＿＿＿所形成的虚像，这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些，主要是因为有一部分光发生＿＿＿＿＿＿＿进入了水中。

11．一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图），反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角的大小为＿＿＿＿，折射角的大小30°为＿＿＿＿。

物理光学与应用光学第二版课件及课后习题答案

干涉条件
相干光波、有相同的频率、有恒定的相位差、有相同的振动方向。
双缝干涉与多缝干涉
双缝干涉
两束相干光波分别通过两个平行狭缝后，在屏幕上产生的明暗交替的干涉条纹。
多缝干涉
多个狭缝产生的相干光波在屏幕上产生的明暗交替的干涉条纹。
薄膜干涉与干涉滤光片
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。
摄像机的原理
摄像机通过镜头将光线聚焦在电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（ CMOS）传感器上，记录下动态影像。
照相机与摄像机的比较
照相机和摄像机在结构和工作原理上存在差异，但它们都是用于记录影像的光学仪器。
光学信息处理系统
1 2
光学信息处理系统的原理
光学信息处理系统利用光的干涉、衍射、全息等原理对信息进行处理。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
光学仪器及应用
透镜与成像原理
透镜的分类
01
根据透镜的形状和焦距，可以将透镜分为凸透镜、凹透镜和凹
凸透镜等。
成像原理
02
透镜通过改变光线的传播路径，使光线会聚或发散，从而形成
实像或虚像。
像距与物距
03
透镜成像时，像距与物距之间的关系遵循“1/f = 1/u + 1/v”
干涉滤光片
利用薄膜干涉原理设计的滤光片，具有特定波长范围的透过或反射特性。
干涉系统的应用
光学干涉仪
干涉光谱技术
利用光的干涉原理测量长度、角度、表面粗糙度等物理量。
通过干涉原理分析物质吸收、发射和散射光谱，用于物质成分分析和光谱测量。

物理光学-第二章(仅)习题

物理光学习题库——光的干涉部分一、选择题1. 下列哪一个干涉现象不属于分振幅干涉？A. 薄膜干涉B.迈克尔逊干涉C.杨氏双缝干涉D.马赫-曾德干涉2. 平行平板的等倾干涉图样定域在A. 无穷远B.平板上界面C.平板下界面D.自由空间3. 在双缝干涉试验中，两条缝的宽度原来是相等的，若其中一缝的宽度略变窄，则A.干涉条纹间距变宽B. 干涉条纹间距变窄C.不再发生干涉现象D. 干涉条纹间距不变，但原来极小处强度不再为04. 在杨氏双缝干涉实验中，相邻亮条纹和相邻暗条纹的间隔与下列的哪一种因素无关？A.光波波长B.屏幕到双缝的距离C. 干涉级次D. 双缝间隔5. 一束波长为λ的单色光从空气中垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，要使反射光得到干涉加强，薄膜厚度应为A.λ/4B.λ/4nC. λ/2D. λ/2n6. 在白炽灯入射的牛顿环中，同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是A.由里向外B.由外向里C. 不变D. 随机变化7. 一个光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长为500nm的单色光垂直照明，看到的反射光干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切，则工件的上表面缺陷是A.不平处为凸起，最大高度为250nmB.不平处为凸起，最大高度为500nmC.不平处为凹槽，最大高度为250nmD. 不平处为凹槽，最大高度为500nm8. 在单色光照明下，轴线对称的杨氏干涉双孔装置中，单孔屏与双孔屏的间距为1m，双孔屏与观察屏的间距为2m，装置满足远场、傍轴近似条件，屏上出现对比度K=0.1的等间隔干涉条纹，现将双孔屏沿横向向上平移1mm，则A. 干涉条纹向下平移2mmB. 干涉条纹向上平移2mmC. 干涉条纹向上平移3mmD. 干涉条纹不移动9. F-P腔内间距h增加时，其自由光谱范围ΔλA. 恒定不变B. 增加C. 下降D. =010. 把一平凸透镜放在平玻璃板上，构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢向上平移时，由反射光形成的牛顿环A. 向中心收缩，条纹间隔不变B. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化C. 向外扩张，环心呈明暗交替变化D. 向外扩张，条纹间隔变大11. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，垂直光线方向放入折射率为n、厚度为h的透明介质片，放入后，两路光束光程差的改变量为A. 2（n-1）hB. 2nhC. nhD. （n-1）h12. 在楔形平板的双光束干涉实验中，下列说法正确的是A. 楔角越小，条纹间隔越宽；B. 楔角一定时，照射波长越长，条纹间隔越宽C. 局部高度变化越大，条纹变形越严重D. 形成的干涉属于分波前干涉13. 若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹会A. 不变B. 变密集C.变稀疏D.不确定14. 若想观察到非定域干涉条纹，则应选择A. 单色扩展光源B.单色点光源C.15. 将一金属丝置于两块玻璃平板之间，构成如图所示的结构，当在A点施加一个均匀增加的力F时，下列说法正确的是A.条纹间隔逐渐增大B.条纹数量逐渐变多C.干涉条纹级次D.条纹向级次低的方向移动16. 由A、B两只结构相同的激光器发出的激光具有非常接近的强度、波长及偏振方向，这两束激光A. 相干B.不相干C.可能相干D.无法确定17. 下列干涉现象不属于分振幅干涉的是A. 薄膜干涉B.迈克尔逊干涉C. 马赫-增德尔干涉D.菲涅尔双棱镜干涉18. 有关平行平板的多光束干涉，下列说法正确的是A. 干涉形成的条件是在平板的内表面镀增透膜B.透射场的特点是在全亮的背景上得到极细锐的暗纹C.膜层的反射率越低，透射场的亮纹越细锐D. 透射场亮纹的光强等于入射光强19.镀于玻璃表面的单层增透膜，为了使增透效果好，膜层材料的折射率应该（）A.大于玻璃折射率B.等于玻璃折射率C.介于玻璃折射率与空气折射率之间D. 等于空气折射率E. 小于空气折射率二、填空题1. 干涉条纹对比度表达式为，其取值范围是，两列相干简谐波叠加时，两列波的振幅比为1:3时，则干涉条纹对比度为。

物理光学第二章课后作业解答

n1 n2
1.0
0.5 rs C
0
-0.5 rp B 41.8
33.7
-1.0
1
0 30 60 90
n1=1.5, n2=1.0
R2相对与入射光而言无附加的“半波损失”。
解:(1)入射角小于布儒斯特角
n1
n1
n2
n2
因此，R1和R2之间有附加的“半波损失”。
解:(2)入射角大于布儒斯特角
①对于R1光而言： rs < 0，rp< 0
sinu n12n22
(2)若n1＝1.62，n2＝1.52，求最大孔径角2u＝?
解：(1)证：由
n0siunn1sin1 得
1
arcsinn0( n1
sinu)
而 c 901, sic nsi9 n 0 (1)co 1s
即可得到：
1(n0 sinu)2 n2
n1
n1
时在光纤内表面上发生全反射，
解: (1)
g
d d
c2 b22 d
c2 b22 d
c2 b22 b22
c2 =
b22
b22
c2
/
c2 b22
c2 b22
(2)
c/ 2c2a2 k /
k 2c2a2 /c
d d k2 1 c 21c2a2 22dd ( )
(2)
g
d dk
1
2c
1
1 2 c2a2
2
2
d ( ) d
R1
R2
解:(1)入射角小于布儒斯特角 ①对于R1光而言：
rs 0,rp 0
n1 n2
1.0
tp
0.5
rp ts

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