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工程光学是一门重要的物理学科,涉及到光的传播、反射、折射、干涉、衍射等基本原理及其在工程技术中的应用。为了帮助学生更好地理解和掌握工程光学的知识,通常会布置一些习题,并提供相应的解答。下面是一些典型的学习题及其解答,供参考。 ### 工程光学习题1 **题目**:一束单色光从空气射入玻璃中,入射角为30°,已知空气的折射率为1.00,玻璃的折射率为1.50。求玻璃中的折射角。 **解答**:根据斯涅尔定律(Snell's Law),有 \(n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2\),其中 \(n_1 = 1.00\) 为空气的折射率,\(\theta_1 = 30^\circ\) 为入射角,\(n_2 = 1.50\) 为玻璃的折射率。代入公式可得: \[1.00 \times \sin 30^\circ = 1.50 \times \sin \theta_2\] 解得: \[\sin \theta_2 = \frac{\sin 30^\circ}{1.5} = \frac{0.5}{1.5} = \frac{1}{3}\] 因此: \[\theta_2 = \arcsin\left(\frac{1}{3}\right) ≈ 19.47^\circ\] ### 工程光学习题2 **题目**:两个相干光源发出波长为632.8 nm的激光,在空间某点形成干涉条纹。若两光源之间的距离为4 mm,求相邻明纹之间的距离。 **解答**:根据双缝干涉公式,相邻明纹之间的距离(即条纹间距)可以通过公式 \(d = \frac{\lambda D}{d_s}\) 计算得出,其中 \(d\) 是条纹间距,\(\lambda\) 是波长(632.8 nm),\(D\) 是观察屏到双缝的距离(假设为无穷远),\(d_s\) 是两个光源之间的距离(4 mm)。由于题目中没有给出具体的观察屏到双缝的距离 \(D\) 的值,在理想情况下可认为 \(D\) 很大,则条纹间距主要 |
