硕士研究生光学入学试卷 一块边长为976mm的方孔口径的光 栅,其每个透光狭缝宽度a=0.244,光栅周期 d=0.976。光栅放在一焦距=976cm的会聚 透镜的前面,透镜口径比光栅口径大。用波 长=0.488的单色平行光束垂直照射该光 栅,光束充满该光栅口径。试解下列问题: 1.1级光谱的衍射角为多大? 2.求出1级光谱的光强度与零级光谱强 度的比值 3.1级光谱在透镜后焦面所产生的爱里斑 半径为多大? 4.该光栅在波长=0.488附近能够分辨开 的最小波长间距是多大? 5.若用=04的单色光入射到上述光栅, 所能观测到的光谱最高为几级? 、一宽度为a,发光波长为=0.6的狭缝 光源放在一块焦距f=10cm的凹透镜的前焦 平面上,紧贴该透镜后面放杨氏双缝屏, 缝间距为d,每条缝宽很窄。双缝平行于光 源,于双缝屏后Z=120cm出放置观察屏。 试解下列问题:
硕士研究生光学入学试卷 一、 一块边长为 97.6mm 的方孔口径的光 栅，其每个透光狭缝宽度 a=0.244 ,光栅周期 d=0.976 。光栅放在一焦距 =97.6cm 的会聚 透镜的前面，透镜口径比光栅口径大。用波 长 =0.488 的单色平行光束垂直照射该光 栅，光束充满该光栅口径。试解下列问题： ⒈ 1 级光谱的衍射角为多大？ ⒉ 求出 1 级光谱的光强度 与零级光谱强 度 的比值 ⒊ 1 级光谱在透镜后焦面所产生的爱里斑 半径为多大？ ⒋ 该光栅在波长 =0.488 附近能够分辨开 的最小波长间距是多大？ ⒌ 若用 =0.4 的单色光入射到上述光栅， 所能观测到的光谱最高为几级？ 二、一宽度为 a，发光波长为 =0.6 的狭缝 光源 放在一块焦距f=10cm的凹透镜的前焦 平面上，紧贴该透镜后面放杨氏双缝屏 ， 缝间距为 d,每条缝宽很窄。双缝 平行于光 源 ，于双缝屏后 Z=120cm 出放置观察屏。 试解下列问题：
1.当光源缝宽很小,双缝间距 d=0.5mm时,干涉条纹间距为多大? 2.在1题的情况下,紧贴缝后放一块 透明薄膜,膜厚h=1.2,膜的折射率n=1.5 这时干涉条纹间距又为多大?干涉条纹移 动了几个条纹间距? 3.当双缝间距d=0.5mm,使光源缝宽a 逐渐变大,当a为何值时观察屏中央附近的 条纹会出现消失? 三、一块折射率n=1.50,厚度d=2mm的平行 平板玻璃,两面镀反射膜,其光强度的反射 率都是R=0.8,用中心波长=0.6的非但色 的平行光束垂直通过该滤光片。试解: 1.它所能透过光波为极大值之间的最小 波长间距为多大? 2.每个透过峰的两个半高光强度点所对 应的光谱宽度为多大? 四、一块平行平板玻璃,其折射率n=1.50, 厚度d=10mm,一束平行光束斜入射到该玻 璃板上。 1.当入射角为多大时,反射光为线 偏振光?它是P分量(即平行于入射面的振
⒈ 当 光 源 缝 宽 很 小 ， 双 缝 间 距 d=0.5mm 时，干涉条纹间距 为多大？ ⒉ 在 1 题的情况下，紧贴 缝后放一块 透明薄膜，膜厚 h=1.2 ，膜的折射率 n=1.5. 这时干涉条纹间距又为多大？干涉条纹移 动了几个条纹间距？ ⒊ 当双缝间距 d=0.5mm，使光源缝宽 a 逐渐变大，当 a 为何值时观察屏中央附近的 条纹会出现消失？ 三、一块折射率 n=1.50,厚度 d=2mm 的平行 平板玻璃，两面镀反射膜，其光强度的反射 率都是 R=0.8，用中心波长 =0.6 的非但色 的平行光束垂直通过该滤光片。试解： ⒈ 它所能透过光波为极大值之间的最小 波长间距为多大？ ⒉ 每个透过峰的两个半高光强度点所对 应的光谱宽度 为多大？ 四、一块平行平板玻璃，其折射率 n=1.50， 厚度 d=10mm，一束平行光束斜入射到该玻 璃板上。 ⒈ 当入射角 为多大时，反射光为线 偏振光？它是 P 分量（即平行于入射面的振
动分量)还是S分量(即垂直于入射面的振 动分量)? 2.在1题的入射角下,一条入射光 线经玻璃板第一表面A点折射后,由第2表 面反射,再由第1表面上的B点出折射出来 A、B两点的距离为多大? 五、一束波长为0.6自然平行光通过一块偏 振器,其透振方向N(即主截面)垂直于纸 面,偏振器后放一块平行石英片,它的厚度 d=100,折射率,光轴平行于石英片表面, 入射光线垂直于石英片表面,当石英片光轴 与纸面分别成时,透过石英片的光束的振 动方向分别相对于N方向转动角度各为多 大? 六、完成下列各题: 强度为光射入一段20m的光纤,光纤 出射端的光强度的测量值为,将光纤截为 10m长,用相同强度的光再入射光纤,其 输出的光强度的测量值为。已知,光纤对 光的衰减系数为多大? 2.波长=4000埃的平行光束垂直入射到 个全反射面上,已知每秒钟内有10000个
动分量）还是 S 分量（即垂直于入射面的振 动分量）？ ⒉ 在 1 题的入射角下，一条入射光 线经玻璃板第一表面 A 点折射后，由第 2 表 面反射，再由第 1 表面上的 B 点出折射出来， A、B 两点的距离为多大？ 五、一束波长为 0.6 自然平行光通过一块偏 振器，其透振方向 N（即主截面）垂直于纸 面，偏振器后放一块平行石英片，它的厚度 d=100 ,折射率 ，光轴平行于石英片表面， 入射光线垂直于石英片表面，当石英片光轴 与纸面分别成 时，透过石英片的光束的振 动方向分别相对于 N 方向转动角度 各为多 大？ 六、完成下列各题： ⒈ 强度为 光射入一段 20m 的光纤，光纤 出射端的光强度的测量值为 ，将光纤截为 10m 长，用相同强度 的光再入射光纤，其 输出的光强度的测量值为 。已知 ，光纤对 光的衰减系数 为多大？ ⒉ 波长 =4000 埃的平行光束垂直入射到 一个全反射面上，已知每秒钟内有 10000 个
这样的光子入射,设对该反射面产生的压力 为p。若该用波长=40埃的平行x射线斜射 入到此反射面,反射率也为1,已知每秒钟 内有200个x射线光子入射,则它们的入射 角应为多大时,它们对反射面产生的垂直压 力也为p? 3.关于光电效应的爱因斯坦公式,说明 该公式中各个符号()所代表的物理量名 称和单位。 4在实验室需要将口径为平行激光束扩 展为口径为的平行光束。现在有下列正透 镜A、B、C、D,它们的焦距分别是,它们 各自的口径都足够大,试问应选用哪两个透 镜,该组合中两透镜的间距应为多大?
这样的光子入射，设对该反射面产生的压力 为 p。若该用波长 =40 埃的平行 x 射线斜射 入到此反射面，反射率也为 1，已知每秒钟 内有 200 个 x 射线光子入射，则它们的入射 角应为多大时，它们对反射面产生的垂直压 力也为 p？ ⒊ 关于光电效应的爱因斯坦公式 ，说明 该公式中各个符号（ ）所代表的物理量名 称和单位。 ⒋在实验室需要将口径为 平行 激光束扩 展为口径为 的平行光束。现在有下列正透 镜 A、B、C、D,它们的焦距分别是 ，它们 各自的口径都足够大，试问应选用哪两个透 镜，该组合中两透镜的间距应为多大？