工程光学作业.doc

作业题:
课件chap15-1中例1-例4, chap15-5补充作业1-3, 共7小题
1. 用尼科尔棱镜观察部分偏振光。当尼科尔棱镜由对应于极大强度位置转过60°时, 光强减为二分之一, 求光束偏振度。
2. 一束自然光以57°入射到空气-玻璃界面, 玻璃折射率为n=1.54, 求: (1)反射光偏振度; (2)透射光偏振度。
3. 用方解石切割成正三角形截面棱镜（如图1所表示）。自然光以角入射, 定性画出o光、 e光振动方向, 传输方向。

图1
4. 在折射率为玻璃基板上, 涂制一层折射率为介质薄膜, 一束电矢量在入射面内平面偏振光入射到基板和薄膜上, 如图2所表示。改变入射光方向, 使直接从基板透射光和经过介质薄膜后再透射光来确定介质薄膜折射率。试解释这一原理, 并给出表示式。

图2
5. 在图3所表示尼科耳棱镜中, , SM平行于AD。试计算此时能使o光在棱镜胶合面上发生全反射最大入射角度以及对应。设以钠黄光入射, 入射方向为。

图3
6. 强度为单色平行光经过正交尼科耳棱镜。现在两尼科耳棱镜之间插入一片, 其主截面与第一尼科耳棱镜主截面成60°角。求出射光强度（忽略反射、 吸收等损失）。
7. 单色光经过一个尼科耳棱镜N1, 然后入射到杨氏干涉装置两个细缝上, 问: (1)尼科耳棱镜N1主截面与图面应成怎样角度才能使光屏上干涉图样中暗条纹为最暗？(2)在上述情况下, 在一个细缝前放置二分之一波片, 并将这半波片绕着光线方向继续旋转, 问在光屏上干涉图样有何改变？
8. 用强度为单色自然光（波长）垂直照射两个正交偏振片。如这时在偏振片中间插入一个晶片, 且厚度恰符合o光、 e光经过晶片时产生一个波长程差。求透过第二个偏振片光强。
9. 在图4所表示装置中, S为单色点光源, 置于透镜L焦点处。P为偏振器, 为此单色光波片, 其快轴与偏振器振动轴成, 为平面反射镜。设单色平面自然光波入射到偏振器光束强度为, 试分析光束经各元件后光振动状态, 并求出光返回处光强（元件对光束吸收散射等损耗不计）

图4
10. 有一椭圆偏振波, 其琼斯矩阵为。试求与之正交、 且能量相同椭圆偏振波琼斯矩阵。
11. 如图5, 在杨氏双缝试验中, 在光源孔后置偏振片P, 在缝S1、 S2后分别置P1和P2, 使P透光方向与P1平行, 与P2成角。求屏上干涉条纹可见度, 若去掉P, 情况又怎样?

图5
12. 一厚度d=0.025mm方解石晶片, 其光轴与表面平行。把它放在两个正交偏振片中间, 第一个偏振片透光轴与晶片主截面成45°。设自然可见光（波长400~700nm）垂直入射。问:
(1) 透过第二偏振片光中缺乏哪些波长?
(2) 若两偏振片透光轴平行, 情况又怎样？计算时不考虑色散, 即与波长无关。

阅读题:
1. 椭偏仪
2. 电光、 磁光和声光效应
3. 散射光偏振
4. 光测弹性方法及玻璃内应力测定
5. 怎样测不透明介质折射率
思索题:
1. 怎样判别光源偏振态？
2. 怎样从一般光源中取得偏振光？
3. 在下图中, 将一块波片放在输出平面偏振光激光器输出外侧, 并使其光轴与激光器输出光束偏振面夹角为45°, 则该波片起着“光隔离器”作用, 能够阻止外部反射光再次返回激光器谐振腔, 试说明原理。