1、波动光学讨论题一、观察与讨论下列日常生活中遇到的光的衍射现象:(1)在晚间对着远处的白炽灯泡张开一块手帕,或隔着窗帘看远处的白炽灯,将现象记录下来;(2)通过眼前张开的手帕注视远处的高压水银灯,将看到的现象记录下来。与白炽灯情形相比有何不同?(3)肉眼观察远处的灯,有时会看到它周围有光芒辐射。这种现象是怎样产生的?你同意人的瞳孔是多边形这一说法吗?如何检验?(4)当你瞪大或眯小眼睛时,灯泡周围的辐射光芒有什么变化?晃动或摇摆你的脑袋时,这些光芒有什么变化?这些现象有助于肯定还是否定(3)中提出的解释?(5)当你注视月亮或日光灯时,能看到这些辐射状的光芒吗?对你的观察结果做出解释;(6)将手指并
2、拢贴在眼前,透过指缝看一灯泡发光,记录并解释你观察到的现象;(7)俗话说:“隔着门缝看人,把人看扁(贬)了。 ”从波动光学的角度看,这句歇后语有道理吗?二、迈克尔逊干涉仪中反射镜 和 的像 组成一的等效空气层。1M22(1)当转动摇把使 平移时,你如何判断等效的空气层在增厚还是增1薄?(2)当你看到平行的直线干涉条纹时,怎样判断等效空气层哪边厚哪边薄?(3)如何有意识地调节镜面倾角,使 、 完全平行?12M(4)根据什么现象,可以比较准确地判断 、 是否严格平行?有经验的认识这样做的:前后左右移动自己的眼睛,如果发现圆形干涉条纹的中心有变动(条纹的吞吐),则 、 尚未达到严格的平行。12只要调
3、节到干涉场的中心相当稳定,只随眼睛一起平移而不发生条纹的变化,才算比较满意。试解释这是问什么。三、讨论下列日常生活中的衍射现象:(1)假如人眼的可见光波段不是 0.55m 左右,而是移到毫米波段,而人眼的瞳孔仍保持 4mm 左右的孔径,那么人们看到外部世界将是一幅什么景象?(2)人体的线度是米的量级,这个数值恰与人耳的可听声波波长相近。假设人耳的可听声波波长移至毫米量级,外部世界给予我们的听觉形象将是什么状况?四、设想一下(1)杨氏双孔实验的干涉图样是怎样的?如果将点光源S 沿平行于双孔 连线 的方向作微小位移,干涉图样发生怎样的变21S化?沿垂直 连线的方向位移时情况又如何(解释杨氏最初发明双缝干涉装置的理由)?你能想象杨氏双缝实验中缝的自身宽度 b 对干涉条纹会产生怎样的影响吗?(2)如果用声波或无线电波来模拟杨氏双孔干涉实验,采用声波的数据为:波源间距 60cm,到接受场的距离10m,声频 1000Hz,声速 340m/s;采用无线电波的数据为:无线电波波源间距 1m,到接受场的距离 10m,频率 10MHz。以上两种装置能得到什么结果?由此你对光波特点有什么新体会?