工程光学（下）期末考试试卷
一、填空题（每题2分，共20分）
1．在夫琅和费单缝衍射实验中，以钠黄光（波长为589nm）垂直入射，若缝宽为0.1mm，则第1极小出现在（ ）弧度的方向上。
2．一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm的汇聚透镜，透镜焦距为50cm，测得透镜焦平面上衍射图样中央亮斑的直径是6.66?10cm，则光波波长为（ ）nm。
3．已知闪耀光栅的闪耀角为15o，光栅常数d=1?m，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到最大光强，则入射光的波长为（ ）nm。
4．晶体的旋光现象是（ ），其规律是（ ）。 5．渥拉斯棱镜的作用（ ），要使它获得较好的作用效果应（ ）。
?11??1???6．?11??00??1??i???00??1??1????i?????3?
利用此关系可（ ）。
7．波片快轴的定义：（ ）。
8．光源的相干长度与相干时间的关系为（ ）。 相干长度愈长，说明光源的时间相干性（ ）。
9．获得相干光的方法有（ ）和（ ）。
10． 在两块平板玻璃A和B之间夹一薄纸片G，形成空气劈尖。用单色光垂直照射劈尖，如图1所示。当稍稍用力下压玻璃板A时，干涉条纹间距（ ），条纹向（ ）移动。若使平行单色光倾斜照射玻璃板（入射角i1?0），形成的干涉条纹与垂直照射时相比，条纹间距（ ）。
A ? 图1 G B 二、问答题（请选作5题并写明题号，每题6分，共30分）
1． 简要分析如图2所示夫琅和费衍射装置如有以下变动时，衍射图样会发生怎样的变化？
1）增大透镜L2的焦距； 2）减小透镜L2的口径；
3）衍射屏作垂直于光轴的移动（不超出入射光束照明范围）。
衍射屏 L1 接收屏 L2
光源 P ? 图2 夫琅和费衍射系统俯视图 2． 以迈克尔逊（M）干涉仪的等倾圆环和牛顿（N）环为例，对“条纹形状”作一简要讨论，（从中央级次、条纹移动分析它们的相同点与不同点）。
3． 利用惠更斯作图法求下列方解石晶体中的双折射光（标出光线方向和光矢量方向）。
4． 拟定部分偏振光和方位角为?的椭圆偏振光的鉴别实验。（包括光路、器件方位、实验步骤。） 5． 试述如图3所示格兰－付科棱镜的结构原理（要求画出并标出o光、e光的传播方向，光矢量方向）特点，用途和使用方法，并说明此棱镜的透光轴方向。
θ图3
6． A grating, used in the second order, diffracts light of 632.8nm wavelength through an angle of 30o. How many lines per millimeter does the grating have?
7． An oil film (n=1.47, thickness 0.12?m) rests on a pool of water. If light strikes the film at an angle of 60o, what is the wavelength reflected in the first order?
三、计算（共50分）
1．（15分）平行的白光（波长范围为390nm－700nm）垂直照射到平行的双缝上，双缝相距1mm，用一个焦距f?1m的透镜将双缝的衍射图样聚焦在屏幕上。若在幕上距中央白色条纹3mm处开一个小孔，在该处检查透过小孔的光，问将缺少哪些波长？
2．（20分）图4所示一双缝实验，波长为?的单色平行光入射到缝宽均为d(d???)的双缝上，因而在远处的屏幕上观察到干涉图样。将一块厚度为t，折射率n的薄玻璃片放在缝和屏幕之间。 1）论P0点的光强度特性
2）如果将一个缝的宽度增加到2d，而另一个缝的宽度保持不变，P0点的光强发生怎样的变化？（假设薄片不吸收光）。
t P0 图4 3．（15分）将一块4片插入两个偏振器之间，波片的快轴与两偏振器透光轴的夹角分别为－60?和30?，求光强为I0的自然光通过这一系统后的强度是多少？
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工程光学（下）期末考试参考答案
一、 填空题（每题2分，共20分）
1． 在夫琅和费单缝衍射实验中，以钠黄光（波长为589nm）垂直入射，若缝宽为0.1mm，则第1极
小出现在（ 5.89?10-3 ）弧度的方向上。
2． 一束准直的单色光正入射到一个直径为1cm的汇聚透镜，透镜焦距为50cm，测得透镜焦平面上衍
射图样中央亮斑的直径是6.66?10cm，则光波波长为（546）nm。
3． 已知闪耀光栅的闪耀角为15o，光栅常数d=1?m，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到
最大光强，则入射光的波长为（ 500 ）nm。
4． （当一束线偏振光沿着晶体的光轴方向传播时，其光矢量将随传播距离的增加逐步偏转）（其偏
转的角度?＝?l。式中?为旋光系数，l为光在晶体中传播的距离，5．
?3??1?2）。
（它能将自然光分解成两个分得较开光矢量相互⊥的线偏振光），（由
2??2sint[(no?ne)tg?]知，可以选用双折射率差值较大的材料制作）。
6．
?11??10??11??0?i?? ? ? ??1??11???i??11???=? ??1??0???1??0???＝??
利用此关系可（拟定右旋圆偏振光的产生和检验实验）。
7． （在波片中与传播速度快的光矢量所平行的主轴方向）。 8． 光源的相干长度与相干时间的关系（
好）。
9． 获得相干光的方法有（分波前法）和（分振幅法）。
10． 在两块平板玻璃A和B之间夹一薄纸片G，形成空气劈尖，。用单色光垂直照射劈尖，如图
1。当稍稍用力下压玻璃板A时，干涉条纹间距（增大），条纹向（右）移动。若使平行单色光倾斜照射玻璃板（入射角
Smax?C?t）。相干长度愈长，说明光源的时间相干性（愈
i1?0），形成的干涉条纹与垂直照射时相比，条纹间距（增大）。
二、问答（每题6分，共30分）
1．答：1）增大透镜L2的焦距，将使接收屏上衍射图样的间隔增大。因有公式e??f'，此时衍射角?不变，
条纹间隔e增大；
2）增大透镜L2的口径，不会改变衍射图样的分布，但进入系统的光束宽度增加，可使光强增加；
3）衍射屏垂直于系统光轴方向移动时，衍射图样不会改变，因为衍射屏移动前后光的入射角不变，缝宽不变，由衍射公式知其接收屏上的光强分布不变；
2．答：
M 圆 环 N 圆 环
n=0
① 中央级次
h－>大，条纹从中心涌出，中央级次增高； n?1.6 h－>小，条纹从中心内陷，中央级次降低。
h－>大，条纹向牛顿环中心移动（向棱移动），条纹变密，但不内陷； n?1.6 h－>小，条纹向外移动，条纹变疏。
②条纹移动 红内紫外 红外紫内
③白光照射（同一级次，m?0）
3．作图
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天大工程光学(下)期末考试试卷及答案
