工程光学第三版下篇物理光学第十一章课后习题答案详解知识交流.doc
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1、此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除 第十一章 光的电磁理论基础1. 一个平面电磁波可以表示为,求(1)该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位?()拨的传播方向和电矢量的振动方向?()相应的磁场的表达式?解:(1)平面电磁波 对应有。(2)波传播方向沿轴,电矢量振动方向为轴。(3)垂直,传播方向相同,. 在玻璃中传播的一个线偏振光可以表示,试求(1)光的频率和波长;(2)玻璃的折射率。解:(1) (2)3.在与一平行光束垂直的方向上插入一片透明薄片,薄片的厚度,折射率n=1.5,若光波的波长为,试计算透明薄片插入前后所引起的光程和相位的变化。解:光程变化为 相位变化为4. 地球表面每
2、平方米接收到来自太阳光的功率为1.33kw,试计算投射到地球表面的太阳光的电场强度的大小。假设太阳光发出波长为的单色光。解:5. 写出平面波的传播方向上的单位矢量。解: 6. 一束线偏振光以45度角从空气入射到玻璃的界面,线偏振光的电矢量垂直于入射面,试求反射系数和透射系数。设玻璃折射率为1.5。解:由折射定律7. 太阳光(自然光)以60度角入射到窗玻璃(n=1.5)上,试求太阳光的透射比。解:8. 光波以入射角从折射率为介质入射到折射率为的介质,在两介质的表面上发生反射和折射(折射角为,见图10-39),s波和p波的振幅反射系数和投射系数分别为、和、。若光波从介质入射到介质(见图10-39b
3、)中,入射角为,折射角为,s波和p波的反射系数和透射系数分别为、和、。试利用菲涅耳公式证明(1);(2);(3);(4)(为p波的透射比,为s波的透射比)。图10-39 习题8图解:9. 电矢量方向与入射面成45度角的一束线偏振光入射到两介质的界面上,两介质的折射率分别为,问:入射角度时,反射光电矢量的方位角(与入射面所成的角)?若度,反射光的方位角又为多少?解:10. 光束入射到平行平面玻璃板上,如果在上表面反射时发生全偏振,试证明折射光在下表面反射时亦发生全偏振。证明:当入射角为布儒斯特角时,发生全偏振,反射光中只有波 第一次反射时, 第二次反射时, 得证。亦可由11. 光束垂直入射到45
4、度直角棱镜的一个侧面,并经斜面反射后由底二个侧面射出(见图10-40),若入射光强为,求从棱镜透过的出射光强I?设棱镜的折射率为1.52,且不考虑棱镜的吸收。图10-40 习题11图 解:12. 一个光学系统由两片分离透镜组成,两透镜的折射率分别为1.5和1.7,求此系统的反射光能损失。如透镜表面镀上曾透膜,使表面反射比降为0.01,问此系统的光能损失又为多少?设光束以接近正入射通过各反射面。解13. 一半导体砷化镓发光管(见图10-41),管芯AB为发光区,其直径。为了避免全反射,发光管上部磨成半球形,以使内部发的光能够以最大投射比向外输送。要使发光区边缘两点A和B的光不发生全反射,半球的半
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