高等光學(xué)教程第章參考答案

1、第二章第二章干涉理論基礎(chǔ)和干涉儀干涉理論基礎(chǔ)和干涉儀2.1用邁克耳遜干涉儀進(jìn)行精密測(cè)長(zhǎng)，光源波長(zhǎng)為633nm，其譜線寬度為10nm，光電接4?收元件的靈敏度可達(dá)110個(gè)條紋，問(wèn)這臺(tái)儀器測(cè)長(zhǎng)精度是多少？一次測(cè)長(zhǎng)量程是多少？解答：設(shè)測(cè)長(zhǎng)精度為，則由探測(cè)器接受靈敏度所決定，l?l?10???NNl???2（32nm）?m032.02?????Nl一次測(cè)長(zhǎng)量程由相干長(zhǎng)度所決定，MlclcMll?2?mllcM221212??????2.2雨過(guò)天

2、晴，馬路邊上的積水上有油膜，太陽(yáng)光照射過(guò)去，當(dāng)油膜較薄時(shí)呈現(xiàn)出彩色，解釋為什么油膜較厚時(shí)彩色消失。解答：解答：太陽(yáng)光是一多色光，相干長(zhǎng)度較小。當(dāng)油膜較厚時(shí)光經(jīng)上下兩界面反射時(shí)的光程差超過(guò)了入射光的相干長(zhǎng)度，因而干涉條紋消失。2.3計(jì)算下列光的相干長(zhǎng)度(1)高壓汞燈的綠線，546.15nmnm?????(2)HeNe激光器發(fā)出的光，6331nmMHz?????解答：計(jì)算相干長(zhǎng)度（1）m6.592??????cL（2）300mccL????

3、2.4在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中（1）若以一單色線光源照明，設(shè)線光源平行于狹縫，光在通過(guò)狹縫以后光強(qiáng)之比為1:2，求產(chǎn)生的干涉條紋可見度。（2）若以直徑為0.1mm的一段鎢絲作為楊氏干涉實(shí)驗(yàn)的光源，為使橫向相干寬度大于1mm，雙縫必須與燈絲相距多遠(yuǎn)？設(shè)=550nm?解答解答：（1）?cos2220000IIIII????223V??（2）由(2104)式MdbP??0?0dPb??182.0?b2.5圖p25所示的楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中擴(kuò)展光源寬度為p，

4、光源波長(zhǎng)為5893，針孔P1、P2大?A小相同，相距為d，Z0=1m，Z1=1m（1）當(dāng)兩孔P1、P2相距d=2mm時(shí)，計(jì)算光源的寬度由=0增大到0.1mm時(shí)觀察屏上可p圖p261解答解答：參考教材(231)式，干涉條紋的間距??sin2?d（1）在平面上干涉條紋的大致形狀如圖p262所示。yoz圖p262（2）兩光束夾角時(shí)，，0110???51??，條mm110.633m3.63m2sin2sin5d????????111276fd?

5、?兩光束夾角時(shí)，，0230??215???，條mm220.633m1.22m2sin2sin15d????????221820fd??（3）由和計(jì)算得到120002sin2mm???633nm??078.5??2.7如圖p27所示，三束相干平行光傳播方向均與平面平行，與軸夾角分別為、0、xzz?。光波波長(zhǎng)為，振幅之比。設(shè)它們的偏振方向均垂直于平???1:2:1::321?AAAxz面，在原點(diǎn)處的初相位。求在的平面上o0302010???