光学答案课件市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/10/3,#,第二章部分经典习题答案,2.17,设有振幅、波速和频率均相同两列平面波,（,1,）写出,E,1,(z,t),和,E,2,(z,t),复振幅？,（,2,）求合扰动复振幅、实波函数及光强分布？,E,1,=,(,z,t,),=,A,cos(,kz,+,t,),E,2,(,z,t,),=,A,cos(,kz,t,+,),解：（,1,）,E,1,(,z,t,),=,A,cos(,kz,+,t,),=,A,cos(,kz,t,),E,2,(,z,t,),=,A,cos(,kz,t,+,)=,A,cos(,kz,t,),光学答案课件,第1页,第1页,E,1,=,Ae,ikz,E,2,=,Ae,E,(,z,t,),=,Re(,Ee,（,2,）合扰动,复振幅,合扰动,实波函数,=,2,A,sin,kz,sin,t,合扰动,光强,分布,*,),=,Re,2,Ai,sin,kz,(cos,t,i,sin,t,),i,t,ikz,光学答案课件,第2页,第2页,E,2,=,A,2,e,=,2,A,1,E,3,=,A,3,e,i,(,k,sin,x,+,k,cos,z,),=,A,1,e,ik,sin,x,ikz,2.21,有三列在,xz,平面内传输同频率单色平面波，其振幅分别为,A,1,，,A,2,，A,3,，传输方向如图，求,xy,平面上光强分布（可设三列波在坐,标原点初相均为,0,）。若设振幅比为,1,：,2,：,1,，,1,=,2,=,求光强分,布。,解：三列平面波复振幅分别为,*,*,*,*,选,z=0,平面,光学答案课件,第3页,第3页,321,EEEE,+=,211,)sincos(22,xkAAEEI,+=,=,A,1,e,ik,sin,x,+,2,A,1,+,A,1,e,ik,sin,x,=,2,A,1,+,A,1,(,e,ik,sin,x,+,e,ik,sin,x,),=,2,A,1,+,2,A,1,cos(,k,sin,x,),*,=,4,A,12,1,+,cos(,k,sin,x,),2,=,4,I,1,1,+,cos(,k,sin,x,),2,光学答案课件,第4页,第4页,=,A,+,2,A e,+,A e,+,2,A e,+,4,A,+,2,1,1 1,),*,*,*,*,)(,A,1,e,2,ik,sin,x,1,ik,sin,x,ik,sin,x,+,2,A,1,+,A,1,e,+,2,A,1,+,A,1,e,=,(,A,1,e,2,A,12,e,ik,sin,x,+,A,12,e,i,2,k,sin,x,+,2,A,12,e,ik,sin,x,+,A,12,=,6,A,12,+,A,12,(,e,i,2,k,sin,x,+,e,i,2,k,sin,x,),+,4,A,12,(,e,ik,sin,x,+,e,ik,sin,x,),2 2 2,1 1 1,2 2 2 2,1 1 1,=,4,A,12,+,4,A,12,cos,2,(,k,sin,x,),+,8,A,12,cos(,k,sin,x,),=,4,I,1,1,+,cos(,k,sin,x,),2,2,i,2,k,sin,x,1,2 2,ik,sin,x,ik,sin,x,ik,sin,x,光学答案课件,第5页,第5页,E,1,=,E,0,e,i,(,kr,+,0,),2.22 S,1,，,S,2,，,S,3,三个点光源初相分别为,0,，,0,，,-,0,，它们在,P,点所产,生振动振幅、频率及振动方向均相同，已知,，,z,，,r,，求,P,点光,强。若,0,=0,，,r-z,从,0,逐步增大时，,P,点光强第一次出现极小时,r-z=?,解：三列波复振幅分别为,光学答案课件,第6页,第6页,=,I,0,1,+,4 cos,0,+,2 cos,0,e,2,2,=,E,0,e,ikz,+,E,0,e,ikr,(,e,i,0,+,e,i,0,),=,E,0,e,ikz,+,2,E,0,e,ikr,cos,0,ik,(,r,z,),ik,(,r,z,),+,2 cos,0,e,若,0,=,0,(,r,z,),I,=,I,0,5,+,4 cos,k,(,r,z,),=,I,05,+,4 cos,2,点光强第一次极小值：,2,(,r,z,),=,2,r,z,=,光学答案课件,第7页,第7页,第三章部分经典习题答案,3.13,将焦距,f=50cm,薄透镜切去宽为,a,中央部分，再将剩下两部分粘,合起来（见图）。在,MN,轴上透镜左侧置一单色点光源（,=600nm),，,右侧置一垂直于,MN,观察屏，屏上有条纹间距为,0.5mm,干涉条纹出,现，且当屏沿,MN,方向左右移动时条纹间距不发生改变。试求,a,。,解：因为当屏沿,MN,方向左右移动时条纹间距不发生改变，,所以单色点光源位于透镜焦点，干涉波为两列平面波,f,a,=,e,=,2,sin,=,0.6,mm,a,=f,e,光学答案课件,第8页,第8页,3.14,在上题所述装置中，设透镜未剖切前直径为,6cm,，问：屏在什,么位置时干涉条纹消失？屏在什么位置时干涉条纹数目最大，这时,条纹数目等于多少？,a,2,x,60,0.6,x,=,49.5,m,此时干涉条纹消失,（,1,）,2,=,f,光学答案课件,第9页,第9页,（,2,）干涉条纹数目最大位置：,x,=,x,x,2,/,=,24.75,cm,=,29.7,mm,60,0.6,2,（,3,）,y,=,29.7,0.5,=,59.4,59,=,y,e,n,=,光学答案课件,第10页,第10页,4,n,1,sin,i,4,n,sin 35,3.28,若从膜与法线成,35,o,反射方向去看空气中肥皂水膜,(n=1.33),，它,展现青绿色,(,=500nm),，求膜最小厚度。,=,m,2,2,nh,cos,i,+,m,=,1,时膜最小厚度为：,o,2 2,2,=,104,nm,=,=,h,min,=,4,n,cos,i,光学答案课件,第11页,第11页,2,nh,=,(,m,+,),1,2,1.3,h,=,(,m,+,),450,2,nh,=,(,m,),2,2,1.3,h,=,(,m,),630,3.29,白光垂直照射玻璃表面油膜,(n=1.30),，在反射光中观察，发觉,可见光中只有,450nm,和,630nm,两种干涉极小波长，确定油膜厚度及,干涉级。,玻璃表面油膜无附加半波程差,1,2,1,2,1,2,1,2,m,=,3,h,=,606,nm,光学答案课件,第12页,第12页,=,0.8,10,3.32,为测一件工件表面不平度，将平晶放在工件上，是其间形成空,气楔。用波长,500nm,光垂直照射。从正上方看到干涉条纹如图,所表示。试问：,(1),不平处是凸起还是凹陷？（,2,）假如条纹间距,e=2mm,，条纹最大弯曲量,a=0.8mm,，凸起高度或凹陷深度为,多少？,(1),膜左薄右厚,凸起,反之凹陷。,(2),2,=,2,n,e,=,=,tg,h,a,6,6,=,100,nm,500,2,2,10,2,e,h,=,a,=,a,=,m,2,=,2,nh,+,光学答案课件,第13页,第13页,(,n,L,1)(,3.35,将一块平面平行玻璃板放在双凸透镜一个表面上，在钠光灯,(,=589.3nm),反射光中观察牛顿环。现测得第二十级暗环半径,r1=2mm,。若将板放在透镜另一表面上，测得第二十级暗环半径,r2=4mm,。已知板和透镜材料折射率均为,1.5,，求该透镜焦距。,r,1,=,20,R,1,r,2,=,20,R,2,),1,R,2,1,1,R,1,+,f,=,f,=,54.3,cm,光学答案课件,第14页,第14页,