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1/5第4章光的电磁理论1由“玻片堆”产生线偏振光的原理是什么？答：采用“玻片堆”可以从自然光获得偏振光。其工作原理是：“玻片堆”是由一组平行平面玻璃片叠在一起构成的，当自然光以布儒斯特角(B)入射并通过“玻片堆”时，因透过“玻片堆”的折射光连续不断地以布儒斯特角入射和折射，每通过一次界面，都会从入射光中反射掉一部分振动方向垂直于入射面的分量，当界面足够多时，最后使通过“玻片堆”的透射光接近为一个振动方向平行于入射面的线偏振光。2解释“半波损失”和“附加光程差”。答：半波损失是光在界面反射时，在入射点处反射光相对于入射光的相位突变，对应的光程为半个波长。附加光程差是光在两界面分别反射时，由于两界面的物理性质不同（一界面为光密到光疏，而另一界面为光疏到光密；或相相反的情形）使两光的反射系数反号，在两反射光中引入的附加相位突变，对应的附加光程差也为半个波长。第5章光的干涉1相干叠加与非相干叠加的区别和联系？区别：非相干叠加（叠加区域内各点的总光强是各光波光强的直接相加）；相干叠加（叠加区域内各点的总光强不是各光波光强的直接相加，有强弱分布）。联系：相干叠加与非相干叠加都满足波叠加原理。2利用普通光源获得相干光束的方法答：可分为两大类:分波阵面法由同一波面分出两部分或多部分子波，然后再使这些子波叠加产生干涉。（杨氏双缝干涉是一种典型的分波阵面干涉。）分振幅法：1）利用薄膜的上、下表面反射和透射，将一束光的振幅分成两部分或多部分，再将这些波束相遇叠加产生干涉。（薄膜干涉、迈克耳逊干涉仪和多光束干涉仪都利用了分振幅干涉。）2）利用晶体的双折射将一束线偏振光分为两束正交的偏振光，经过不同的相移后叠加(在同一方向的分量叠加)产生干涉(分振动面干涉)。3常见的分波面双光束干涉实验有哪些？其共同点是什么？2/51）杨氏双缝实验2）菲涅耳双棱镜实验:d=2l(n-1) 3）菲涅耳双面镜实验:d=2l 4）洛挨镜实验:d=2a（有半波损失）共同点：1）在整个光波叠加区内都有干涉条纹，这种干涉称为非定域干涉；2）在这些干涉装臵中，为得到清晰的干涉条纹，都要限制光束的狭缝或小孔，因而干涉条纹的强度很弱，以致于在实际上难以应用。4在杨氏双缝干涉实验中，如何体现空间相干性和时间相干性对干涉条纹对比度的影响？答：在杨氏双缝干涉实验中，光源S的横向宽度（或双缝间的距离）、光源的光谱范围（或从双缝到观察屏的光程差）都会影响条纹对比度。3/5随光源的横向宽度增大，整个观察屏条纹对比度越低，允许的双缝间距减小，这体现光的空间相干性对条纹对比度的影响;随着光源的光谱范围增大，光的相干时间减小，允许的光程差减小，在离零级条纹越远处，条纹的对比度越低，这体现了时间相干性对条纹比度降的影响。5比较薄平行板产生的双光束等倾干涉条纹与多光束等倾干涉条纹的异同点。答：相同点：都可使用扩展光源，条纹定域于聚集透镜焦平面，条纹形状相同，确定明纹和暗纹位置的条件相同。不同点：当平行板两界面的反射率低时为双光束等倾干涉花样；当平行板两界面的反射率高时为多光束等倾干涉花样。双光束干涉条纹光强随相位差变化缓慢;多光束干涉条纹光强随相位差变化急剧，在反射率很大时，条纹细锐明亮。6比较牛顿环与等倾干涉条纹的主要异同点。答：相同点：条纹都为内疏外密、亮暗相间的同心圆环。相异点：对于等倾干涉条纹，a)可采用面扩展光源，光以不同角度入射，等倾条纹定域在聚焦透镜焦平面上；b)高级次条纹在内；c)薄膜变厚时，条纹向外“冒”，各处的条纹间距变小，视场中条纹数增加；d)白光照射时，条纹为彩环，内红外紫。对于牛顿环，a)采用平行光垂直入射，等厚条纹出现在空气间隙上表面；b)高级次条纹在外；c)空气层厚度变化时，条纹向中心“陷”，各处的条纹间距不变，视场中条纹数不变；d)白光照射时，条纹为彩环，内紫外红。7单层光学薄膜增反或增透作用的影响因素有哪些？1）与入射光的波长2）入射光所在空间折射率3）膜层的折射率和光学厚度4）基板的折射率8迈克耳孙干涉仪的原理，条纹变化规律，优点？工作原理是利用分振幅法产生双光束干涉，可观察等倾干涉条纹和等厚干涉条纹。条纹规律：当M1与M2严格垂直时，M1与M2平行，M1与M2之间形成厚度均匀的空气膜，可观察等倾干涉条纹。4/51）随着虚平板厚度减小，圆环条纹向中心收缩，并在中心一一消失。2）随着虚平板厚度的增大，条纹不断从中心冒出，条纹越来越细且变密。3）每移动λ/2的距离，在中心就消失或冒出一个条纹。根据条纹消失或冒出的数目，可确定M1移动的距离。主要优点：两束相干光的光路完全分开，可由一个平面反射镜的平移来改变它们的光程差，也可以很方便地在光路中安臵测量样品，用以精密测量长度、折射率、光的波长及相干长度等。9分光元件特性的三个指标：1）能够分光的最大波长间隔——自由光谱范围；2）能够分辨的最小波长差——色分辨本领；3）能够使不同波长光分开的程度——色散率。第6章光的衍射1、衍射现象是否明显的条件。＞10，衍射现象不明显，近乎直线传播，但边缘衍射效应仍不能忽视。102＞＞，衍射现象显著，出现衍射花样。，衍射现象过于明显，向散射过渡。2、描述惠更斯-菲涅耳原理，并指出其缺陷。在某一时刻的波面上的每一点都可以看作是一个次波源，另一时刻的波面上任一点的光振动应该是波面上所有次波相干叠加的结果。缺陷：按惠更斯-菲涅耳公式计算所得的相位比实际相位落后π/2为了解释没有倒退波存在，菲涅耳假设:＝0时，K＝1，而≥π/2时，K＝0。这是在原理之外附加的假设，也没有给出倾斜因子的具体形式。3、光的衍射与光的干涉的异同点。相同之处:实质上，干涉和衍射都是相干光波叠加引起光强在空间的重新分布。不同之处：干涉现象是离散相干光波的叠加，而衍射现象则是连续相干光波的叠加。4、圆孔衍射与矩形孔衍射的异同点。不同点：圆孔衍射的两相邻暗环的间距不相等，距离中心愈远，间距愈小，这一点有别于矩形孔的衍射图样。矩形孔衍射的相邻暗环的间距相等。相同点：次极大的强度比中央主极大的强度要小得多。在圆孔衍射图样中，光能也是绝大部分集中在中央亮斑内（83.78%）。这一亮斑称为爱里（Airy）斑。爱里斑的大小作为衍射效应5/5强弱的度量。5、衍射图样中的瑞利判据。把一个点物衍射图样的中央极大与近旁另一个点物衍射图样的第一极小重合作为光学成像系统的恰能分辨两个点物的极限。当两点物对透镜的张角0时，两点物可以分辨。0越小，光学系统的分辨率越高6、望远镜，照相物镜，显微镜的分辨率对比。