东北大学大物附加题答案光学课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第十一章光学附加题第十一章光学附加题（一）选择题（一）选择题 1、(B)2、(B)3、(A)（二）计算题（二）计算题1第1页 如如图图所所表表示示，一一束束平平行行光光线线以以入入射射角角 射射入入折折射射率率为为n、置置于于空空气气中中透透明明圆圆柱柱棒棒端端面面，试试求求：光光线线在在圆柱棒内发生全反射时，折射率圆柱棒内发生全反射时，折射率n应满足条件。应满足条件。附附11-1设光线在圆柱棒端面折射设光线在圆柱棒端面折射角为角为，在内侧面入射角为，在内侧面入射角为 依据折射定律，有依据折射定律，有光线在界面上发生全反射条件为光线在界面上发生全反射条件为发生全反射时，发生全反射时，n必须满足必须满足2第2页 如如图图所所表表示示，一一玻玻璃璃棒棒(n=1.5)长长50cm，两两端端面面均均为为半半球球面面，半半径径分分别别为为5cm和和10cm，一一小小物物高高0.1cm，垂垂直直位位于于左左端端球球面面顶顶点点之之前前20cm处处轴轴线线上上。问问：(1)小小物物经经玻玻璃璃棒棒成成像像在在何何处处？(2)整整个个玻玻璃璃棒棒横横向向放放大大率率为多少？为多少？。附附11-220cm50cmr1=5cmr2=10cmn=1.5(1)小物经第一个球面折射成像，由球面折射成像公式小物经第一个球面折射成像，由球面折射成像公式 3第3页垂轴放大率垂轴放大率:(2)再经第二个球面折射成像再经第二个球面折射成像4第4页垂轴放大率垂轴放大率整个玻璃棒垂轴放大率整个玻璃棒垂轴放大率5第5页 一一竖竖立立玻玻璃璃板板折折射射率率为为1.5，厚厚度度为为10cm，观观察察者者在在玻玻璃璃板板后后10cm处处沿沿板板法法向向方方向向观观察察置置于于同同一一法法线上线上10cm处一个小物体时，它像距离观察者有多远？处一个小物体时，它像距离观察者有多远？附附11-3利用逐步成像法，即可求得物体像利用逐步成像法，即可求得物体像 6第6页距观察者距观察者7第7页 在在双双缝缝干干涉涉试试验验中中，单单色色光光源源S到到两两缝缝S1、S2距距离离分分别别为为l1、l2，而而且且l1-l2=3 ，为为入入射射光光波波长长，双双缝缝之之间间距距离离为为d，双双缝缝到到屏屏幕幕距距离离为为D，如如图图，求求：(1)零零级明纹到屏幕中央级明纹到屏幕中央O点距离；点距离；(2)相邻明条纹间距离。相邻明条纹间距离。附附11-4 8第8页 9第9页附附11-5 在在杨杨氏氏双双缝缝试试验验中中，设设两两缝缝之之间间距距离离为为0.2mm在在距距双双缝缝1m远远屏屏上上观观察察干干涉涉条条纹纹，若若入入射射光光是是波波长长为为400nm至至760nm白白光光，问问屏屏上上离离零零级级明明纹纹20mm处处，哪哪些些波长光最大程度地加强？波长光最大程度地加强？(1nm10-9m)解：已知：解：已知：d0.2mm，d1m，x20mmk10 1400nmk9 2444.4nmk8 3500nmk7 4571.4nmk6 5666.7nm10第10页附附11-6 波波长长为为 单单色色光光垂垂直直照照射射到到折折射射率率为为n2劈劈形形膜膜上上，如如图图所所表表示示，图图中中n1n2n3，观观察察反反射射光光形形成成干干涉涉条条纹纹，(1)从从劈劈形形膜膜顶顶部部O开开始始向向右右数数起起，第第五五条条暗暗纹纹中心所对应薄膜厚度中心所对应薄膜厚度e5是多少？是多少？(2)相邻二明纹所对应薄膜厚度之差是多少？相邻二明纹所对应薄膜厚度之差是多少？n1n2n3 On1n2n3，反反射射光光之之间间没没有有半半波波损损失失，光光程程差差为为2n2e。第第五五条条暗暗纹纹中中心心对应薄膜厚度为对应薄膜厚度为e5，2n2e5=(2k+1)/2 k=411第11页附附11-7 某某种种单单色色平平行行光光垂垂直直入入射射在在单单缝缝上上，单单缝缝宽宽b=0.15mm缝缝后后放放一一个个焦焦距距f=400 mm凸凸透透镜镜，在在透透镜镜焦焦平平面面上上，测测得得中中央央明明条条纹纹两两侧侧第第三三级级暗暗条条纹纹之之间间距距离离为为8.0mm，求入射光波长，求入射光波长 设第三级暗纹在设第三级暗纹在 3方向上，则有方向上，则有:bsin 3=3 此暗纹到中心距离为此暗纹到中心距离为:x3=ftg 3因为因为 3很小，可认为很小，可认为tg 3sin 3，x33f/b两侧第三级暗纹距离是：两侧第三级暗纹距离是：2x3=6 f/b=8.0mm =(2x3)b/6f=500nm 12第12页 用一束含有两种波长用一束含有两种波长 1=600nm，2=400nm平平行光垂直入射在光栅上，发觉距中央明纹行光垂直入射在光栅上，发觉距中央明纹5cm处，处，1光光第第k级主极大和级主极大和 2光第光第(k+1)级主极大相重合，放置在光级主极大相重合，放置在光栅与屏之间透镜焦距栅与屏之间透镜焦距f=50 cm，求：求：(1)k=?；(2)光栅常数光栅常数d=?附附11-813第13页14第14页