1. 单平面光照射到一小圆孔上,将其波面分成半波带。求第к个带的半径。若极点到观察点的距离r0为1m,单光波长为450nm,求此时第一半波带的半径。 解: 而
将上式两边平方,得
略去项,则
将 带入上式,得
2. 平行单光从左向右垂直射到一个有圆形小孔的屏上,设此孔可以像照相机光圈那样改变大小。问:(1)小孔半径满足什么条件时,才能使得此小孔右侧轴线上距小空孔中心4 m的P点的光强分别得到极大值和极小值;(2)P点最亮时,小孔直径应为多大?设此时的波长为500nm。
解:(1)根据上题结论
将代入,得
当k为奇数时,P点为极大值;
k为偶数时,P点为极小值。
(2)P点最亮时,小孔的直径为
3.波长为500nm的单点光源离光阑1m,光阑上有一个内外半径分别为0.5mm和1mm的透光圆环,接收点P离光阑1m,求P点的光强I与没有光阑时的光强度I0之比。
解:根据题意
有光阑时,由公式
得
按圆孔里面套一个小圆屏幕
没有光阑时
所以
4.波长为632.8nm的平行光射向直径为2.76mm的圆孔,与孔相距1m处放一屏。试问:(1)屏上正对圆孔中心的P点是亮点还是暗点?(2)要使P点变成与(1)相反的情况,至少要把屏幕分别向前或向后移动多少?
解:(1)点的亮暗取决于圆孔中包含的波代数是奇数还是偶数.当平行光如射时,
波带数为
故点为亮点.
(2) 当点向前移向圆孔时,相应的波带数增加;波带数增大到4时, 低空空域管理改革指导意见点变成
暗点,此时, 点至圆孔的距离为
则点移动的距离为
当点向后移离圆孔时,波带数减少,减少为2时, 点也变成暗点。
与此对应的到圆孔的距离为
玻璃模具
则点移动的距离为
5.一波带片由五个半波带组成.第一波带片为半径r中国公路学报12009年nba全明星赛
的不透明圆盘,第二半波带是半径r1 至r2的透明圆环,第三半波带是r2至r3的不透明圆环,第四半波带是r3至r4的透明圆环,第五半波带是r4至无穷大的不透明区域,已知r1:r2:r3:r4=1:::,用波长500nm的平行单光照明,最亮的像点在距波带片1m的轴上.试求:(1) r1; (2) 像点的光强; (3) 光强极大值出现在轴上哪些位置上. 解:因为5个半波带组成的半波带片上,不透光;透光;至不透光;至透光;至无穷大不透光.
单平行光
第一条最亮的像点在的轴上,即
(1)
(2) 像点的光强: 所以
(3) 光强极大值出现在轴的位置是(即广丰县教育局)
6. 指纹检材是什么意思波长为λ的点光源经波带片成一个像点,该波带片有100个透明奇数半波带(1,3,5,……)。另外100个不透明偶数半波带.比较用波带片和换上同样焦距和口径的透镜时该像点的强度比I:I0.
解: 100个奇数半波带通光总振幅
同样焦距和口径的透镜可划分为200个半波带通光
总振幅为
7. 平面光的波长为480nm,垂直照射到宽度为0.4mm的狭缝上,会聚透镜的焦距为60cm.分别计算当缝的两边到P点的相位为π/2和π/6时,P点离焦点的距离.
解:设P点离焦点的距离为y,透镜的焦距为。缝宽为,则位相差和光程差的关系式为
故
当缝的两边到P点的位相差为时,P点离焦点的距离为
当缝的两边到P点的位相差为时,P点离焦点的距离为
8. 白光形成的单缝衍射图样中,其中某一波长的第三个次最大值与波长为600nm的光波的第二个次最大值重合.求该光波的波长.