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电子科技大学二零零 六 至二零零 七 学年第 一 学期期

末 考试

物理光学 课程考试题 A 卷 （ 120分钟） 考试形式： 一页纸开卷 考试日期 200 7 年1 月 日

课程成绩构成：平时 25 分， 期中 10 分， 实验 0 分， 期末 65 分

卷面分数100分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 一．选择题（每小题3分）

CCABC BCCAB BBDAB ABACB

二．计算简答题（前4题每小题6分，后2题每小题8分）

1. 解：（1）平行光的双缝衍射实验中，若挡住一缝，光强会变小。

（2）由于单缝的光强分布为：

I(p)?Io(sin??)2

双缝的光强分布为：

I(p)?4I0(sin??)2cos2?2,

双缝衍射的亮条纹处，两单缝衍射的光场呈相长干涉，

2cos?2?1,即

双缝亮条纹光场强度

I(p)?4I0(sin??)2 为单缝光场强度的4倍，

所以平行光的双缝衍射实验中，若挡住一缝，原来亮条纹处的光强会变小。

I1?1I02

2. 解：透过P1的光强

设P2与P1的偏振化方向之间的夹角为?，则透过P2后的光强为

1I2?I1cos2??(I0cos2?)2

透过P3的光强为

;..

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I3?I2cos2?90???

1?(I0cos2?sin2?)2 ?(I0sin22?)/8

由题意I3＝I0/8，可知?＝45?

故，P2与P3的偏振化方向之间夹角为 90???45 3. 解：已知：no?1.6583，ne?1.4864 全反射临界角为?c

sin?c?n2n1 这里n2?1.0（空气）

n1为方解石的折射率 当入射角?i??c时全反射

sin?co?11??0.6030ono1.6583 ?co=37.08 111???0.6727on\ne1.4864 ?ce=42.28

对于o光：

对于e光：

sin?ce?oo37.08???42.28i当入射角在 之间时，o光全反射，出射光只有e光，

呈线偏振光。

oo由图中可知???i?顶角在 37.08~42.28之间时，o光全反射，e光透射。

又因为e光在主截面内振动，所以透射光的振动方向在主截面内，或者说平行于纸面。

4. 解：(1) 由光栅衍射主极大公式得

d?2??2.4?10?4 cmsin?

(2) 由光栅公式，相应于第三级干涉主极大的 ?? 应满足

dsin???3?

由于第三级缺级，对应于可能的最小a，??方向应是单缝衍射第一级暗纹：

asin????，两式比较，得

a?d/3?0.8?10?4 cm

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5. 解：设O点最亮时，光线2在劈尖b中传播距离为l1,则由双缝S1和S2分别到达O点的光线的光程差满足下式：

(n?1)l1=k? ①

设O点由此时第一次变为最暗时，光线2在劈尖b中传播的距离为l2，则由双缝S1和S2分别到达O点的两光程差满足下式

1(n?1)l2= k?＋2? ②

②－①得

1?(n?1) (l2-l1) =2 ③

由图可求出： (l2-l1)＝dtg??d? ④ 由③和④得：劈尖b应向上移动的最小距离为

d???2?n?1???

或 d???2 (n?1) tg??

6. 解：

（1）反射光的偏振方向垂直于纸面；

（2） 由于反射光是线偏振光，因此先将三只待测器件分别放在垂直于反射光光束的方向上并旋转，用白纸板放在后面进行观察，由于线偏振器不允许与其通光方向垂直的线偏振光通过，而波片都不会改变光的强度，因此旋转器件时若在白纸板上出现消光现象，则该器件为线偏振器。然后将另两只还未检测出的器件分别分两次放在垂直于光传播的方向上，且两次的放置方位成一定角度?（0????/4），后面依次放上线偏振器和白纸板，并旋转线偏振器。由于线偏振光通过全波片后总是线偏振光，而线偏振光通过1/4波片后变为圆偏振光或椭圆偏振光，因此当后面的线偏振器旋转时，若两次都能在白纸板上观察到消光现象，则该器件是全波片；剩下的一只则是1/4波片，这是因为对于0????/4的先后两次之中至少有一次不会是线偏振光，也就是说，至少有一次没有消光现象，甚至可能两次都没有消光现象。（检测方法不唯一）

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