清华大学波动光学衍射上习题答案.pdf

波动光学是物理学中的一个重要分支，主要研究光波的传播、干涉、衍射和偏振等现象。这份"清华大学波动光学衍射上习题答案"涵盖了衍射的基本概念和计算，以下将对其中涉及的一些关键知识点进行详细解释： 1. 衍射：衍射是指光波在遇到障碍物或通过孔洞时，光波会偏离直线传播路径的现象。它是由光的波动性决定的，是光的传播特性之一。 2. 单缝衍射：单缝衍射是指一束平行光通过一个狭窄的缝隙后形成的衍射图案。中央明纹两侧的第一暗纹中心间的距离（Δx）可以通过公式 Δx=2f tgθ 计算，其中f是透镜的焦距，θ是光的入射角，λ是光的波长。 3. 明纹和暗纹：衍射图案中的明纹表示光强度相对较高的区域，而暗纹则表示光强度较低或无光通过的区域。明纹的形成是由于来自不同路径的光波在特定角度下相长干涉，而暗纹则是相消干涉的结果。 4. 波长对衍射的影响：波长越短，衍射效应越不明显；波长越长，衍射效应越显著。题目中提到，当波长λ改变时，中央明纹的宽度Δx也会随之变化，遵循 Δx≈ 2fλ / a 的关系。 5. 选择题部分涉及了多种衍射和干涉问题，如菲涅尔区的计算、双缝干涉的明暗条纹判断、光栅衍射的谱线分析等。这些问题考察了学生对波动光学基本原理的理解和应用。 6. 填空题部分包含了对衍射现象的定量分析，例如，计算特定条件下明纹或暗纹的位置，以及估算光栅的分辨率等。这些题目需要学生熟练掌握衍射和干涉的计算方法。 这份习题答案涵盖了波动光学中的基本概念，如衍射的定义、单缝衍射的明纹间距计算，以及对衍射现象的定性和定量分析。通过解答这些习题，学生可以深入理解光的波动性质，并能运用相关理论解决实际问题。