光学一题

如图一,将像方焦距 的凸透镜沿其表面直径切去宽度为a的部分,然后将两个半块粘结成对切透镜L,并用它来做分波前干涉实验.装置如图二所示,S是波长λ=0.5μ 的单色点光源,测得L右侧正置屏幕上的干涉条纹间距 为0.5mm,且这一数值与屏幕到L的距离无关.试求透镜切去的宽度a.光学一题@潘维济$南开大学     

光学一题

试设计一种d=a杨氏双缝夫琅和费衍射装置,并导出屏幕上双缝干涉光强分布的表达式.这里a是双缝中每一缝的宽度,d是又缝中心没缝宽方向的宽度.(答案在本期找) “光学一题”解答 众所周知,双缝夫琅和费衍射光强分布是双缝干涉光强sin2(2υ)/sin2υ受到单缝衍射I0sin2u/u2的调制.这里I0=(Ca)2是宽度为a的单缝在屏幕中央所形成的光强,u=πasinθ/λ,υ=πdsinθ/λ ,θ是衍射角,由于d=a,即u=υ,故屏幕上光强分布表达式为这事实上是宽度为2a的单缝夫琅和费衍射光强分布,其中央衍射极大的角宽度将是宽度为a单缝的一半,丝毫没有什么双缝干涉的表现…     

光学一题

频率为ω的线偏光通过两块完全相同的(/)波晶片(光轴方向互相平行),入射线偏光的电振动方向和两块(/4)波晶片的晶轴都夹45.今在两块波晶片之间插入一块以’角速率绕光的传播方向旋转的(λ/2)彼晶片,试问出射光的状态有何变化?光学一题@潘维济$南开大学     

光学一题

频率为ω、光强为I的圆偏光垂直投射在λ/2波晶片上,试问单位面积波晶片上所受的力矩有多大?“光学一题”解答 光子的自旋动量矩为h/2π.设每秒垂直投射在单位面积上的光子数为N,则光强I=NHv,每秒作用于单位面积上的角动量为Nh/2π.着光照射在单位面积的黑面上,则单位面积黑面所受力矩M、即角动量随时间的变化率为 λ/2波晶片可将右(左)旋圆偏光变成左(右)旋圆偏光,角动量变化率是上述的二倍,故单位面积λ/2波晶片将受到2I/ 的力矩. 基础光学教学中有关光子的内容太少,这是一项不可忽视的缺陷!光学一题@潘维济$南开大学…     

光学一题

光学一题在偏振化方向互相正交的两偏振片Ｎ＿１、Ｎ＿２之间放一１／４波片，波片Ｐ的光轴自与Ｎ＿１的偏振化方向平行开始匀速旋转一周，周期为Ｔ。若以强度为Ｉ＿０的单色自然光通过此系统。求：（１）通过１／４波片Ｐ后，偏振态随Ｐ旋转的角度θ如何变化？（２）通过...     

光学一题

如图,横线是一薄透镜的光轴,薄透镜的物方、像方折射率分别为n=1.0、n'=1.5已知实物点S此薄透镜近轴成像于S',试用作图法求定薄透镜的两个焦点F和F'. 在解图中,以 S’的垂轴线高为y’,取 1.5y’的离轴高度,得M.联接SM并延长交轴于H(即H’).H(H’)就是描述薄透镜位置的物方(像方)主点 H(H’).在三角形HAS中,有这正是近轴成像时的垂轴放大率公式,故上述作图求H(H’)的方法成立. 主点既已确定,则可根据解图中的共轭光线1、1’和2、2’,分别求定轴上的物方焦点和像方焦点F’.可以肯定,像方焦距值一定是物方焦距值的1.5倍;透镜是发…     

光学一题

如图1所示,两曲率半径相同的凹面反射镜相向叠合,上面的凹面镜中心处开一圆孔作为通光窗口,将一物置于下部反射镜面上.观察者可从观察窗口上方看到物体的像悬浮在窗口处,使人有一种新奇感.试求此双凹相向面镜的结构参数.     

光学一题

如题图,光轴上O1、O2处各有一个单一折射球面,分隔着折射率分别为 n= 1. 0、 n0= 1. 3和n’=1.7的三种均匀透明介质.已知实物点S对此两球面相继的近轴折射像点位于 S’.试用作图法求定两个球面的中心C1、C2,以及此组合系统的像方主点H’、像方焦点F’.“光学一题”解答 题中只给出了球面顶点位置和两侧折射率数值,所以可利用通过球面顶点O的共轭光线满足折射定律这一特性来求解,如解图,O1为中任意长作单位,作出半径为1.0和1.39的圆弧N和N0.延长SO1交N于A,作过A的轴平行线交N0于B,则O1B是满足折射定律的与入射线SO1共轭的第一折射…     

光学一题

调节单色扩展自然光光源照明下的迈克耳荪干涉仪。以获得最大光强为I0、可见度为1.0的等倾圆条纹.现将一块λ/4波晶片插入干涉仪的一个光臂里,试问视场中的最大光强和可见度将会怎样变化?“光学一题”解答潘维济南开大学 自然光通过波晶片后仍然是自然光.初想起来,将λ/4波晶片插入迈克耳孙干涉仪的一个光臂后,除了波晶片厚度d所引起的圆条纹跳迁以外,在最大、最小光强上不会有什么变化,可见度仍然为1.0.但这个结论是错误的,错就错在没作仔细分析. 将入射的自然光等效成沿波晶片晶轴方向振动(e光)和沿与其垂直方向振动(o光)的两个振幅相等…     

光学一题

波长 λ的平行光垂直照射于总缝数为 3(N+ 1)平面光栅上,每一缝宽为a、光栅常数为d.如作下列两种修饰,则其夫琅和费衍射光强将会怎样?(1)将第2、5、8、…、3N-1个缝盖以π相移膜片;(2)将第3、6、9、…3N个缝盖以。相移膜片.(解答在本期)“光学一题”解答 本题事实上是今年第6期所刊“一题”多组组合的形式.在不计单缝衍射调制作用下,计算衍射角θ方向上的叠加合振幅Aθ及光强Iθ.其中　　　　　　　　　　,是相邻光波在θ方向上的位相差.θ方向上的光强为光强分布画在解图(a)中.由于N很大,我们忽略各个次最大,而用竖线代表各级主极大的位…     

光学一题

在通常的三缝夫琅和费衍射装置里, a是每一缝的宽度,d是相邻两缝中心的间距,今作如下两种修饰后,试画出远方屏幕上的光强分布.(1)将透明的π相移薄膜片复盖中缝.(2)将π相移片复盖下缝.光学一题解答潘维济　南开大学 (1)每一个缓的各自衍射结果都是一样的　光强分布,我们可暂不考虑衍射,单计算三缝干涉,计算中不计常数,则在θ方向上的合振幅为相干光强为　.再考虑单缝衍射调制作用,中缝经π膜片修饰后的三缝夫琅和费衍射光强分布如解图(a)所示,图中还画出了时元振幅失量叠加成零的示意. (2)π膜片修饰下缝时,θ方向上的相干叠加合复振幅Aθ…     

光学一题

光学一题一束单色平行光通过宽度为ａ＿０的狭缝，其夫琅禾费衍射图样中心的光强为Ｉ＿０，如果缝的两边缘以０．５Ｈｚ的频率做简谐振动，振幅为ａ＿０／４，已知两边缘振动的相位相反，且ｔ＝０时缝的上边缘由平衡位置向上振动，而下边缘由平衡位置向下振动．简述衍射图...     

光学一题解

光学一题解两凹面反射镜Ｍ１、Ｍ２，其曲率半径同为Ｒ，口径为Ｄ，凹高为Ｈ，如图２所示．当物位于Ｏ１处时，先由Ｍ２镜反射成像，坐标原点取在Ｏ２上，则物距为－２Ｈ，像距为ｌ′１．根据成像公式有１ｌ′１－１２Ｈ＝－２Ｒ（１）即ｌ′１＝２ＲＨ／（Ｒ－４Ｈ）（２...