光学教程(叶玉堂)第5章 光的干涉.
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光学教程(叶玉堂著)课后答案下载《光学教程》是清华大学出版社xx年出版图书,作者是叶玉堂,饶建珍,肖峻等。
以下是为大家的光学教程(叶玉堂著),仅供大家参考!点击此处下载???光学教程(叶玉堂著)课后答案???本教程以物理光学和应用光学为主体内容。
第1章到第3章为应用光学部分,介绍了几何光学基础知识和光在光学系统中的传播和成像特性,注意介绍了激光系统和红外系统。
第4~8章为物理光学部分,讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用,并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展;第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
第一篇应用光学第1章几何光学基础1.1几何光学的基本定律1.2物像基本概念1.3球面和球面系统1.4平面与平面系统1.5光学材料例题习题第2章理想光学系统2.1理想光学系统的基本特性、基点和基面 2.2理想光学系统的物像关系2.3理想光学系统的放大率2.4理想光学系统的组合2.5单透镜2.6光学系统中的光束限制2.7像差概述2.8波像差2.9矩阵运算在几何光学中的应用例题习题第3章光学仪器的基本原理3.1眼睛3.2放大镜3.3显微镜3.4望远镜3.5摄影系统3.6现代光学系统习题第二篇物理光学第4章光的电磁理论4.1电磁波谱电磁场基本方程4.2光波在各向同性介质中的传播 4.3光波的偏振特性4.4光波在介质界面上的反射和折射 4.5光波场的频率谱4.6球面光波和柱面光波例题习题第5章光的干涉5.1光干涉的条件5.2双光束干涉5.3多光束干涉5.4光学薄膜5.5典型的干涉仪及其应用5.6光的相干性例题习题第6章光的衍射6.1光的衍射现象6.2衍射的基本原理6.3夫琅禾费衍射6.4光学成像系统的衍射和分辨本领 6.5夫琅禾费多缝衍射6.6衍射光栅6.7菲涅耳衍射6.8全息术例题习题第7章晶体光学7.1介电张量7.2单色平面波在晶体中的传播7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质 7.4晶体光学性质的图形表示7.5平面波在晶体表面的反射和折射 7.6偏振器和补偿器7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵 7.8偏振光的干涉7.9电光效应7.10声光效应7.11旋光现象7.12磁致旋光效应例题习题第8章光的吸收、色散和散射8.1光与物质相互作用的经典理论8.2光的吸收8.3光的色散8.4光的散射例题习题第9章现代光学技术简介9.1航天光学遥感9.2自适应光学9.3红外与微光成像9.4瞬态光学9.5光学信息处理9.6微光学9.7单片光电集成习题答案参考文献主题索引1.阳光大学生网课后答案下载合集2.光学教程叶玉堂饶建珍课后答案清华大学出版社3.光学教程第三版姚启钧著课后习题答案高等教育出版社4.光学教程郭永康鲍培谛课后答案四川大学出版社。
光的干涉与衍射光在我们的生产和生活中是无处不在的,与我们息息相关的太阳光,灯光、红外线、紫外线等。
人们在很早之前对光学就有了一定的研究。
光学的研究包括光的物理本性、光的传播以及光与物质的相互作用等。
光学与几何学、天文学、力学一样,是一门有历史悠久的学科,也是当前科学领域中最活跃的前沿阵地之一。
最经典的是牛顿的微粒说,认为光是一种微小的、做高速运动的粒子流,且光是沿直线传播的。
真正让光学进入一个全新阶段的是光的波动学的建立:光既具有粒子性又具有波动性。
光的干涉、衍射、光的偏振是光波动性的表现。
光学现象在我们生活中的应用也越来越广泛,如医学、国防、环境与材料等领域,为人类社会制造了巨大财富,推动了社会的进步。
正文1.光的波动性光的波动性理论最早由胡克提出的,光的干涉、衍射、偏振等现象都是光的波动性的体现。
光既有波动性又有粒子性。
牛顿的“微粒说”,成功的解释了光沿直线传播的,光的反射和折射现象,而以惠更斯为代表的光的波动说,认为光是在充满整个空间的特殊介质“以太”中传播的某种弹性波。
到了19世纪波动光学体系已经形成了,出现了惠更斯—菲涅耳原理。
它即解释了光在同种均匀物质中的直线传播,也成功解释了光绕开障碍物时所发生的现象,如小孔成像等。
2.光的干涉现象生活中光的干涉现象也是经常遇到的,比如:水面上经常会出现一层油,我们从远处远远看见类似于彩虹的景观,这种现象一般出现在雨后的新修马路路面上;夏天为防蚊子用的纱窗,纱门等,从远一点的地方可以看到屋外清晰的景象等现象。
光的干涉产生的条件:两列完全相同的波(频率相同、相位差恒定和振动方向相同),发生叠加形成新的波形的现象,叫做干涉现象。
在现代光学技术中,两列波的相干光学在光学中占有重要地位。
发生干涉现象,我们经常能看到明暗相间的条纹,如肥皂泡的表面会出现彩色图案。
光的干涉现象是光的波动性的有力依据。
3.光的衍射现象衍射的想象在生活中更为常见,当用一束强光照明小孔、圆屏、狭缝、细丝、刀口、直边等障碍物时,在足够远的屏幕上会出现一幅幅不同的衍射图样,如暗背景下,用弱光照射小薄刀片背面,在正面观看会发现小刀片的正面边缘也会有发亮。
第四章 光的电磁理论4-1计算由8(2)exp 610)i y t ⎡⎤=-+++⨯⎢⎥⎣⎦E i 表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。
解:由题意:)81063(2t y x i eE x ⨯++-=)81063(32t y x i e E y ⨯++=∴3-=xy E E ∴振动方向为:j i3+-由平面波电矢量的表达式: 3=x k 1=y k∴传播方向为: j i+3平面电磁波的相位速度为光速: 8103⨯=c m/s 振幅:4)32()2(222200=+-=+=oy x E E E V/m 频率:8810321062⨯=⨯==πππωf Hz 波长:πλ==fcm 4-2 一列平面光波从A 点传到B 点,今在AB 之间插入一透明薄片,薄片的厚度mm h 2.0=,折射率n =1.5。
假定光波的波长为5500=λnm ,试计算插入薄片前后B 点光程和相位的变化。
解:设AB 两点间的距离为d ,未插入薄片时光束经过的光程为:d d n l ==01 插入薄片后光束经过的光程为:h n d nh h d n l )1()(02-+=+-= ∴光程差为:mm h n l l 1.02.05.0)1(12=⨯=-=-=∆ 则相位差为:ππλπδ6.3631.010550226=⨯⨯=∆=-4-3 试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态: (1))sin(0kz t E E x -=ω,)cos(0kz t E E y -=ω(2))cos(0kz t E E x -=ω,)4/cos(0πω+-=kz t E E y (3))sin(0kz t E E x -=ω,)sin(0kz t E E x --=ω 解:(1)∵)2cos()sin(00πωω--=-=kz t E kz t E E x∴2πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋圆偏振光。
(2)4πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋椭圆偏振光,椭圆长轴沿y =x (3)0=-=x y ϕϕϕ∴ 为线偏振光,振动方向沿y =-x4-4 光束以30°角入射到空气和火石玻璃(n 2=1.7)界面,试求电矢量垂直于入射面和平行于入射面分量的反射系数s r 和p r 。