Question

光学题求解答，最好有详细步骤和光路图？

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Answer 1

这是一道关于菲涅尔双棱镜的光学题。

首先，我们来解释一下菲涅尔双棱镜的结构和作用。

菲涅尔双棱镜是由两个三棱镜组成的，它们的底面平行，顶面倾斜，中间隔以一个窄缝。当入射光线垂直于顶面并通过双棱镜时，会被折射两次，形成一个偏移的光程差，因此会产生干涉。干涉后，将会出现明暗条纹。另外，由于双棱镜的底面平行，所以它们也可以用来分离偏振光。

回到题目中，我们需要计算出双棱镜中心的亮条纹相对于边缘的偏移距离。

解题步骤如下：

• 确定光源和双棱镜之间的距离，假设为L。

• 确定光线入射双棱镜的角度，假设为θ。

• 计算出双棱镜两个三棱镜之间的夹角α，由于双棱镜顶面倾斜，所以α = 180° - 2θ。

• 根据双棱镜的结构，可以得到相邻两条亮条纹之间的间距d = λL / (αd)，其中λ为入射光的波长，d为双棱镜中心的亮条纹偏移距离。

• 代入题目中的数据，即可得到d的值。

以下是具体的计算过程：

• 光源和双棱镜之间的距离L = 2m。

• 光线入射双棱镜的角度θ = 30°。

• 双棱镜两个三棱镜之间的夹角α = 180° - 2θ = 120°。

• 相邻两条亮条纹之间的间距d = λL / (αd) = (589nm) x (2m) / (120° x 1.22) = 0.00512m。

• 双棱镜中心的亮条纹偏移距离d = (5mm) x (0.00512m/mm) = 0.0256m = 2.56cm。

因此，双棱镜中心的亮条纹相对于边缘的偏移距离为2.56cm。