《物理光学与应用光学》习题及选解(部分) 下载本文

sin?et?sin50?0.7660??0.5153

1.48641.4864∴?et?arcsin0.5153?31.02?

由于光在垂直于光轴的平面内传播,在晶体中o光和e光的光线方向与波法线方向不分离。所以两折射光之间的夹角为:????et??ot?31.02??27.51??3.51?。

4-4. 解:如图,平面光波正入射,光轴在入射面内,且与晶面斜交所以o光和e光的波法线相

同,但o光和e光光线方向不同。

又因为ne?no,故e光比o光远离光轴,且光沿其波法线方向传播。 设e光与o光的离散角为?

111cos2?sin2??1 tan??sin2?(2?2)?(2?)22nenonone =? =

12(0.45703?0.43022)

110.5?(?)2.32442.18800.13635?0.030217

4.5124 所以,??arctan0.030217?1?43'

晶体中出射的e光与o光的相位差:???2???(ne(?)?no)?d

又因为:ne(?)?nonesin?n?n2o2e?1.5014

所以: ???2???(1.5014?1.5246)?d

6?1 =4??10?(1.5246?1.5014)?2?10 =1857?

4-6. 解:1)屏上有2个光点。E光光点向上平移,o光光点正对入射点。

y12e光远离e光远离eEEoxyzooxxyz屏幕上的光点和数目 2)若d1?d2,屏上只有1个光点,若d1?d2,屏上有2个光点,d1?d2,e光光点

上移,d1?d2,e光光点下移。

12ye光远离e光偏离(θ<90°)EExyz-yzxoox屏幕上的光点和数目 3)屏上有2个光点。o光光点正对入射点,e光光点水平平移。

12ye光远离EOOExyzyxz注:XOZ面与纸面垂直,X轴、Z轴与波矢K之间夹角为45度屏幕上的光点和数目x 4)屏上有4个光点。1个光点正对入射点,1个光点向上平移,另外2个光点分别相对

这2个光点向45方向平移。

12y e光远离EOEOOEOOxxyyzzx屏幕上的光点和数目

4-8. 解: ?1?在d?0处,???0,则两偏振光叠加后仍为线偏振光,如下图:'yEx d?2处,???,并设,E0x?E0y?E0??442E2EEE21x则有:2?y2?2x2y?,化简为: 2????222Ex?Ey?2ExEy?2则两偏振光叠加后为椭圆偏振光,如下图:?2?在d'?yx

?3?在d'?d?处,???,则两偏振光叠加后为圆偏振光,如下图: 22yx?4?在d'?3d3?处,???,则两偏振光叠加后为椭圆偏振光,如下图: 44y x 4-9.

解,?1?由题意知,应使光通过晶体后,两本征模的位相差???2?? 即:?ne?no?d?,代入数据可得,d?0.016mm?2 所以,石英片的厚度为0.016mm。?2,

?2?要使长轴与短轴之比为2:1,则应使入射光的振动方向与坐标轴之间1 的夹角?满足tan?=,所以,??26.56524-11.

解:由题意可知:??60?,则有22?=?0?cos??sin2asin2???sin2????????0sin22?sin22?当?2?m?,即??2m?时,??0,又因为:2???no?ne?d?2m?,也就是:no?nemd?1.6584?1.4864?0.04?10?3?16880?nmmm??所以,当光波?满足?m?范围内,?m满足:6880?10?9?m?时,能通过该装置,在可见光m6880?760nmm380nm??m?760nm,即:380nm?解得:9?m?18,综合以上分析可知:在可见光范围内能通过该装置的光波长分别为:?9?764.4nm,?10?688.0nm,?11?625.5nm,?15?458.7nm,?16?430.0nm,?17?404.7nm