2014年浙江省中国计量大学物理光学考研真题.doc

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2014 年浙江省中国计量大学物理光学考研真题一、（每小题 5 分,共 6 小题,共 30 分，）请解释： 1.惠更斯-菲涅尔原理 2.光波干涉的理想条件 3.晶体的光轴、主平面与主截面 4.驻波和柱面波 5.光栅的角色散和线色散 6.波片二、（15 分）一列平面光波从 A 点传播到 B 点，在 AB 之间插入一透明薄片，其厚度为 h =1mm，折射率 n =1.5。假定光波的波长λ0 =500nm，请推导出插入透明薄片后 B 点相位变化表达式并计算 B 点相位的变化。三、（25 分）用波长为 600nm 的光产生迈克耳逊干涉条纹，先看到干涉场中有 12 个亮环，且中心是亮的；移动平面镜 M1 后，看到中心消失了 10 环，而此时干涉场中还剩有 10 个亮环，求：（1）等效空气层的厚度是变薄还是变厚？（2）M1 移动的距离；（3）M1 移动前中心亮斑的干涉级和相应的等效空气层厚度；（4）M1 移动后，从中心向外数第 5 个亮环的干涉级次（中心亮斑算第一个亮环）。四、（15 分）只有一个振动方向的一束光在玻璃中传播时，表达式为率。，式中 c 为真空中光速，求该光的频率、波长和玻璃的折射

五、（15 分）设计一块光栅，要求（1）使波长λ=600nm 的第 2 级谱线的衍射角，（2）色散尽可能大，（3）第 3 级谱线缺级，（4）在波长λ=600nm 的 2 级谱线处能分辨 0.02nm 的波长差。六、（15 分）一出射波长为 600nm 的激光平面波，投射到一双缝上，通过双缝后，在距离双缝 100cm 的屏幕上，观察到屏幕上光强分布如图所示，求：双缝的缝宽和缝间距。七、（15 分）方解石晶片的厚度 d =0.013mm，晶片的光轴与表面成 60 度角，当波长λ=632.8nm 的氦氖激光垂直入射晶片时，求：（1）晶片内 o、e 光线的夹角；（2）请画图标出 o 光和 e 光通过晶体后的传播方向和振动方向；（3）o、e 光通过晶片后的相位差。（设方解石中）八、（20 分）如图所示，一块单轴晶片的光轴垂直于表面，晶片的两个主折射率分别为和。证明当平面波以θ1 入射角入射到晶片时，晶体中非常光线的折射角θ'e 可由下式给

出：附录：部分公式等倾干涉：单轴晶体中 o 波和 e 波折射率：干涉孔径角：相干长度：杨氏干涉实验： ,条纹间距: 等倾干涉：圆孔衍射角半宽度：等倾干涉第 N 个亮纹的角半径：晶体相位延迟：

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