硕士研究生光学入学试卷一,一块边长为97.6mm的方孔口径的光栅，其每个透光狭缝宽度a=0.244,光栅周期d=0.976 。光栅放在一焦距 =97.6cm的会聚透镜的前面，透镜口径比光栅口径大。用波长 =0.488 的单色平行光束垂直照射该光栅，光束充满该光栅口径。试解下列问题：
⒈ 1级光谱的衍射角为多大？
⒉ 求出1级光谱的光强度 与零级光谱强度 的比值
⒊ 1级光谱在透镜后焦面所产生的爱里斑半径为多大？
⒋ 该光栅在波长 =0.488 附近能够分辨开的最小波长间距是多大？
⒌ 若用 =0.4 的单色光入射到上述光栅，所能观测到的光谱最高为几级？
二、一宽度为a，发光波长为 =0.6 的狭缝光源 放在一块焦距f=10cm的凹透镜的前焦平面上，紧贴该透镜后面放杨氏双缝屏,缝间距为d,每条缝宽很窄。双缝 平行于光源,于双缝屏后Z=120cm出放置观察屏。试解下列问题：
⒈ 当光源缝宽很小，双缝间距d=0.5mm时，干涉条纹间距 为多大？
⒉ 在1题的情况下，紧贴 缝后放一块透明薄膜，膜厚h=1.2,膜的折射率n=1.5.这时干涉条纹间距又为多大？干涉条纹移动了几个条纹间距？
⒊ 当双缝间距d=0.5mm，使光源缝宽a逐渐变大，当a为何值时观察屏中央附近的条纹会出现消失？
三、一块折射率n=1.50,厚度d=2mm的平行平板玻璃，两面镀反射膜，其光强度的反射率都是R=0.8，用中心波长 =0.6 的非但色的平行光束垂直通过该滤光片。试解：
⒈ 它所能透过光波为极大值之间的最小波长间距为多大？
⒉ 每个透过峰的两个半高光强度点所对应的光谱宽度 为多大？
四、一块平行平板玻璃，其折射率n=1.50，厚度d=10mm，一束平行光束斜入射到该玻璃板上。
⒈ 当入射角 为多大时，反射光为线偏振光？它是P分量（即平行于入射面的振动分量）还是S分量（即垂直于入射面的振动分量）？
⒉ 在1题的入射角下，一条入射光线经玻璃板第一表面A点折射后，由第2表面反射，再由第1表面上的B点出折射出来，A、B两点的距离为多大？
五、一束波长为0.6 自然平行光通过一块偏振器，其透振方向N（即主截面）垂直于纸面，偏振器后放一块平行石英片，它的厚度d=100,折射率,光轴平行于石英片表面，入射光线垂直于石英片表面，当石英片光轴与纸面分别成 时，透过石英片的光束的振动方向分别相对于N方向转动角度 各为多大？
六、完成下列各题：
⒈ 强度为 光射入一段20m的光纤，光纤出射端的光强度的测量值为,将光纤截为10m长，用相同强度 的光再入射光纤，其输出的光强度的测量值为 。已知,光纤对光的衰减系数 为多大？
⒉ 波长 =4000埃的平行光束垂直入射到一个全反射面上，已知每秒钟内有10000个这样的光子入射，设对该反射面产生的压力为p。若该用波长 =40埃的平行x射线斜射入到此反射面，反射率也为1，已知每秒钟内有200个x射线光子入射，则它们的入射角应为多大时，它们对反射面产生的垂直压力也为p？
⒊ 关于光电效应的爱因斯坦公式,说明该公式中各个符号（ ）所代表的物理量名称和单位。
⒋在实验室需要将口径为 平行 激光束扩展为口径为 的平行光束。现在有下列正透镜A、B、C、D,它们的焦距分别是,它们各自的口径都足够大，试问应选用哪两个透镜，该组合中两透镜的间距应为多大？
⒈ 1级光谱的衍射角为多大？
⒉ 求出1级光谱的光强度 与零级光谱强度 的比值
⒊ 1级光谱在透镜后焦面所产生的爱里斑半径为多大？
⒋ 该光栅在波长 =0.488 附近能够分辨开的最小波长间距是多大？
⒌ 若用 =0.4 的单色光入射到上述光栅，所能观测到的光谱最高为几级？
二、一宽度为a，发光波长为 =0.6 的狭缝光源 放在一块焦距f=10cm的凹透镜的前焦平面上，紧贴该透镜后面放杨氏双缝屏,缝间距为d,每条缝宽很窄。双缝 平行于光源,于双缝屏后Z=120cm出放置观察屏。试解下列问题：
⒈ 当光源缝宽很小，双缝间距d=0.5mm时，干涉条纹间距 为多大？
⒉ 在1题的情况下，紧贴 缝后放一块透明薄膜，膜厚h=1.2,膜的折射率n=1.5.这时干涉条纹间距又为多大？干涉条纹移动了几个条纹间距？
⒊ 当双缝间距d=0.5mm，使光源缝宽a逐渐变大，当a为何值时观察屏中央附近的条纹会出现消失？
三、一块折射率n=1.50,厚度d=2mm的平行平板玻璃，两面镀反射膜，其光强度的反射率都是R=0.8，用中心波长 =0.6 的非但色的平行光束垂直通过该滤光片。试解：
⒈ 它所能透过光波为极大值之间的最小波长间距为多大？
⒉ 每个透过峰的两个半高光强度点所对应的光谱宽度 为多大？
四、一块平行平板玻璃，其折射率n=1.50，厚度d=10mm，一束平行光束斜入射到该玻璃板上。
⒈ 当入射角 为多大时，反射光为线偏振光？它是P分量（即平行于入射面的振动分量）还是S分量（即垂直于入射面的振动分量）？
⒉ 在1题的入射角下，一条入射光线经玻璃板第一表面A点折射后，由第2表面反射，再由第1表面上的B点出折射出来，A、B两点的距离为多大？
五、一束波长为0.6 自然平行光通过一块偏振器，其透振方向N（即主截面）垂直于纸面，偏振器后放一块平行石英片，它的厚度d=100,折射率,光轴平行于石英片表面，入射光线垂直于石英片表面，当石英片光轴与纸面分别成 时，透过石英片的光束的振动方向分别相对于N方向转动角度 各为多大？
六、完成下列各题：
⒈ 强度为 光射入一段20m的光纤，光纤出射端的光强度的测量值为,将光纤截为10m长，用相同强度 的光再入射光纤，其输出的光强度的测量值为 。已知,光纤对光的衰减系数 为多大？
⒉ 波长 =4000埃的平行光束垂直入射到一个全反射面上，已知每秒钟内有10000个这样的光子入射，设对该反射面产生的压力为p。若该用波长 =40埃的平行x射线斜射入到此反射面，反射率也为1，已知每秒钟内有200个x射线光子入射，则它们的入射角应为多大时，它们对反射面产生的垂直压力也为p？
⒊ 关于光电效应的爱因斯坦公式,说明该公式中各个符号（ ）所代表的物理量名称和单位。
⒋在实验室需要将口径为 平行 激光束扩展为口径为 的平行光束。现在有下列正透镜A、B、C、D,它们的焦距分别是,它们各自的口径都足够大，试问应选用哪两个透镜，该组合中两透镜的间距应为多大？
