4.答:用一偏振器正对着入射光并旋转之,观察透射光强,如图a所示,使偏振器P转到透射光最弱的位
置,然后插入1/4波片(在P前)并使其快轴平行于此位置,如图b所示,再旋转P,若有消光出现,说明入射光为椭圆偏振光,若转一周内无消光,则入射光为部分偏振光。
P (a )
4 ?/?P
( b )
5.答:将方解石晶体按长/宽=0.83的比例,平行光轴切制成一长方体并沿对角面如图所示再切开,然后贴
合在一起,其间为薄的空气层。
当一束自然光垂直入射到此棱镜上时,在第一个直角镜中产生两个光矢量相互垂直,以不同速度沿同一直线传播的线偏振光(o,e)。其中o光在斜面处因满足全反射条件而全部反射,只有e光在两直角镜中的折射率均为ne。所以仍沿同一直线传播并透出整个棱镜。
可见:这种棱镜可用作激光紫外波段的起偏和检偏,并且因透射光不改传播方位即仍沿直线传播。因此旋转此镜时,出射光不绕入射光传播方向打转。其透光轴为平行于主截面或平行于光轴的方向。
此外,由于从棱镜出射的光矢量为平行于入射面的P分量,它的反射损失低,因此透射光强较大。但由于此棱镜的孔径角约为8?。因此使用时入射光最好接近垂直入射。
6.Solution. According to the equation dsin??m?, we get
d?m?2?632.8??2.5312?msin?0.5
So
N?1000?3952.5312
7.Solution. According to the Snell’s law,
n1sin?1?n2sin?2 ,
sin?2?n11sin?1?sin60??0.589n21.47??2?arcsin0.589?36.1???2n we get
2hcos?2??2?m?
when m=1,
??2?2n2hcos?2?2?2?1.47?120?cos36.1??570?nm?
三、计算(共50分)
1.(15分)
解:由已知条件知小孔位置对应的衍射角
tg??3
1000?0.003rad?sin?
I?I?sin??22? 由双缝衍射公式
0?????cos2 其
??kla中 2??x?fa???asin?,
a为缝宽、d为相邻两缝间隔 得:
??当
cos2?0? 时, I=0。 即 2?m??2 时, I=0
??2??dsin?,
上式整理得:
sin? ??dm?0.5 代入m=4,5,6,7得:
??666.67nm,545.45nm,461.54nm,400nm 为缺少的波长。
2.(20分)
解:1)从两个缝发出的光到达P0点时的相位差为
??2?t
?(n?1)
P0
点
I?4Icos2[(n?1)?t为
0?]
当相位差满足
??(n?1)t?m?,m?1,2,?t?m? 或薄片厚度满足
n?1 光强最大。
当相位差满足
??(n?1)t?(2m?1)?2,m?0,1,2,? 或薄片t?(2m?1)?足
2(n?1) 时,P0点的光强最小。
光
强
时, P0点的厚度满
的
2) 上面的缝宽增加到2d时,P0点的光强复振幅为
E?(2E0?E0ei?)eikr?E0eikr(2?ei?)
此时P0点的光强度为
I?EE??[E0eikr(2?ei?)][E0e?ikr(2?e?i?)]?E0(2?ei?)(2?e?i?)
3.(15分)
解:如图所示 P1⊥P2
2?I0[5?4cos2?t?(n?1)]
(???)?90?,
?I?I'0sin22?sin2=
?2
P2α30oβ-60oP1
31I'0??42
=
3I03??I08216