Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Поляризація і дисперсія світла 2 страница





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Задача 6 Промінь світла падає на скляну пряму трикутну призму, розташовану в повітрі, перпендикулярно до її бічної грані. При якому куті між бічними гранями призми промінь зазнає повного внутрішнього відбивання на другій грані призми?

 

n2 = 1 n1 = 1,33 Промінь, що падає на першу грань призми, не заломлюється. При падінні на другу грань він зазнає повного внутрішнього відбивання. За законом заломлення світла . Звідси . З побудови: . Відповідь. 49°.  
φ – ?  
 

 

Задача 7 Сонячні промені падають під кутом 50° до горизонту. Визначте, під яким кутом а до горизонту треба розташувати плоске дзеркало, щоб сонячний зайчик освітив дно вузького глибокого вертикального колодязя (α – кут між відбиваючою поверхнею дзеркала та горизонтом). Відповідь запишіть у градусах.

 

β = 50° За законом відбивання світла . . . Відповідь. 70°.
α – ?  
 

 

 

 

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО І ОЦІНЮВАННЯ РІВНЯ ЗНАНЬ:

Розв’язування задач:

1 Відстань між двома щілинами в досліді Юнга дорівнює d =1 мм, відстань від щілин до екрана - l=3 м. Визначити довжину хвилі , що випромінюється джерелом монохроматичного світла, якщо ширина смуг інтерференції на екрані дорівнює b =1,5 мм.

Відповідь: 500 нм.

2 В досліді Юнга відстань між щілинами дорівнює d = =0,8 мм. На якій відстані l від щілин слід розмістити екран, щоб ширина інтерференційної смуги виявилася такою, що дорівнює b=2 мм? Довжина світлової хвилі l=640 нм.

Відповідь: 2,5 м.

3 В досліді з дзеркалами Френеля відстань між уявними зображеннями джерела світла дорівнює d =0,5 мм, відстань від них до екрана - l = 3 м, довжина хвилі складає = =0,6 мкм. Визначити ширину b смуг інтерференції на екрані.

Відповідь: 3,6 мм.

4 Два когерентні джерела коливаються в однакових фазах з частотою v = 400 Гц. Швидкість поширення коливань в середовищі = 1 км/с. Визначити, при якій найменшій різниці ходу, що не дорівнює нулю, спостерігатиметься: 1) максимальне посилення коливань; 2) максимальне ослаблення коливань.

Відповідь: 2,5 м; 1,25 м.

5 Два когерентні джерела збуджують поперечні хвилі в однакових фазах. Періоди коливань Т = 0,2 с, швидкість поширення хвиль в середовищі = 800 м/с. Визначити, при якій різниці ходу у разі накладання хвиль спостерігатиметься: 1) ослаблення коливань; 2) посилення коливань.

Відповідь: ±80(2m + 1), м (т = 0, 1, 2, ...); 2) ±160 m, м (т = 0, 1, 2, ...).

6 Два динаміки розміщені на відстані d = 0,5 м один від одного і відтворюють один і той же музичний тон на частоті = 1500 Гц. Приймач знаходиться на відстані l = 4 м від центра динаміків. Вважаючи швидкість звуку такою, що дорівнює = 340 м/с, визначити, на яку відстань від центральної лінії паралельно динамікам треба відсунути приймач, щоб він зафіксував перший інтерференційний мінімум.

Відповідь: 90,7 см.

7 Два динаміки розміщені на відстані d = 2,5 м один від одного і відтворюють один і той же музичний тон на певній частоті, який реєструється приймачем, що знаходиться на відстані l = 3,5 м від центра динаміків. Якщо приймач пересунути від центральної лінії паралельно динамікам на відстань х = 1,55 м, то він фіксує перший інтерференційний мінімум. Швидкість звуку = 340 м/с. Визначити частоту звуку.

Відповідь: 175 Гц.

8 Мікрохвильовий генератор випромінює вздовж осі х плоскі електромагнітні хвилі, які потім відбиваються назад. Точки M1 і М2 відповідають положенням двох сусідніх мінімумів інтенсивності і віддалені одна від одної на відстані l = 5 см. Визначити частоту мікрохвильового генератора.

Відповідь: 3 ГГц.

9 На тонку плівку у напрямі нормалі до її поверхні падає монохроматичне світло з довжиною хвилі = 500 нм. Відбите від неї світло максимально посилене внаслідок інтерференції. Визначити мінімальну товщину dmin плівки, якщо показник заломлення матеріалу плівки складає n= 1,4.

Відповідь: dmin=89 нм.

10 Між скляною пластинкою і плоско-опуклою лінзою, що лежить на ній, знаходиться рідина. Знайти показник заломлення рідини, якщо радіус третього темного кільця Ньютона при спостереженні у відбитому світлі з довжиною хвилі = 0,6 мкм дорівнює r3= 0,82 мм. Радіус кривини лінзи R = 0,5 м.

Відповідь: 1,34.

11 Відстань від щілин до екрана в досліді Юнга дорівнює L =1 м. Визначити відстань між щілинами, якщо на відрізку довжиною l = 1 см укладається N = 10 темних інтерференційних смуг. Довжина хвилі = 0,7 мкм.

Відповідь: 0,7 мм.

12 На скляну пластину встановлена опуклою стороною плоско-опукла лінза. Зверху лінза освітлена монохроматичним світлом довжиною хвилі = 500 нм. Знайти радіус R лінзи, якщо радіус четвертого темного кільця Ньютона у відбитому світлі становить r4 = 2 мм.

Відповідь: 2 м.

13 На тонку гліцеринову плівку товщиною d=1,5 мкм нормально до її поверхні падає біле світло. Визначити довжини хвиль l проміння видимої ділянки спектра (0,4≤ ≤ 0,8 мкм), яке буде ослаблене в результаті інтерференції.

Відповідь: 0,41; 0,45; 0,50; 0,56; 0,64; 0,75 мкм.

14 На скляну пластину нанесений тонкий шар прозорої речовини з показником заломлення n = 1,3. Пластинка освітлена паралельним пучком монохроматичного світла з довжиною хвилі = 640 нм, що падає на пластинку нормально. Яку мінімальну товщину dmin повинен мати шар, щоб для відбитого пучка виконувалася умова інтерференційного мінімуму.

Відповідь: dmin=123 нм.

15 На тонкий скляний клин падає нормально паралельний пучок світла з довжиною хвилі = 500 нм. Відстань між сусідніми темними інтерференційними смугами у відбитому світлі складає b = 0,5 мм. Визначити кут a між поверхнями клина. Показник заломлення скла, з якого виготовлений клин, п= 1,6.

Відповідь: 3,1·10-4 рад.

16 Плоско-опукла скляна лінза з фокусною відстанню f = 1 м лежить опуклою стороною на скляній пластинці. Радіус п'ятого темного кільця Ньютона у відбитому світлі складає r5 = =1,1 мм. Визначити довжину світлової хвилі .

Відповідь: 484 нм.

17 Між двома плоскопаралельними пластинами на відстані L = 10 см від межі їх стикання знаходиться дріт діаметром d = 0,01 мм, у результаті утворюється повітряний клин. Пластини освітлюються нормально падаючим монохроматичним світлом ( = 0,6 мкм). Визначити ширину b інтерференційних смуг, що спостерігаються у відбитому світлі.

Відповідь: мм.

18 У досліді Юнга відстань між щілинами d= 1 мм, а відстань від щілин до екрана L = 3 м. Визначити: 1) положення першої світлої смуги; 2) положення третьої темної смуги, якщо щілини освітлювати монохроматичним світлом з довжиною хвилі = 0,5 мкм

Відповідь: ±1,5 мм; ±5,25 мм.

19 У досліді з дзеркалами Френеля відстань між уявними зображеннями джерела світла дорівнює d=0,5 мм, відстаньвід них до екрана L = 5 м. У жовтому світлі ширина інтерференційних смуг складає 6 мм. Визначити довжину хвилі жовтого світла.

Відповідь: 0,6 мкм.

20 У досліді Юнга відстань від щілин до екрана дорівнює L= 3 м. Визначити кутову відстань між сусідніми світлими смугами, якщо третя світла смуга на екрані знаходиться на відстані 4,5 мм від центра інтерференційної картини

Відповідь: 5×10-4 рад.

21 Якщо в досліді Юнга на шляху одного з променів, що інтерферують, помістити перпендикулярно до нього тонку скляну пластинку ( = 1,5), то центральна світла смуга зміщується в положення, яке спочатку займала п’ята світла смуга. Довжина хвилі = 0,5 мкм. Визначити товщину пластинки.

Відповідь: 5 мкм.

22 Визначити, в скільки разів зміниться ширина інтерференційних смуг на екрані в досліді з дзеркалами Френеля, якщо фіолетовий світлофільтр ( =0,4 мкм) замінити червоним ( =0,7 мкм).

Відповідь: Збільшиться в 1,75 разу.

23 Відстані від біпризми Френеля до вузької щілини і екрана відповідно дорівнюють а = 48 см і L = 6 м. Біпризма скляна (n = 1,5) із заломлювальним кутом = 10'. Визначити максимальне число смуг, що можна спостерігати на екрані, якщо = 600 нм.

Відповідь: 6.

24 На плоскопаралельну плівку з показником заломлення п = 1,33 під кутом = 450 падає паралельний пучок білого світла. Визначити, при якій найменшій товщині плівки дзеркально відбите світло найсильніше забарвиться в жовтий колір ( = 0,6 мкм).

Відповідь: 133 нм

25 Монохроматичне світло падає нормально на поверхню повітряного клина, причому відстань між інтерференційними смугами = 0,4 мм. Визначити відстань між інтерференційними смугами, якщо простір між пластинками, що створюють клин, заповнити прозорою рідиною з показником заломлення п = 1,33.

Відповідь: =0,3 мм.

26 Установка для спостереження кілець Ньютона освітлюється нормально падаючим монохроматичним світлом ( = 590 ним). Визначити товщину d повітряного проміжку в тому місці, де у відбитому світлі спостерігається третє світле кільце.

Відповідь: d=737,5 нм.

27 Установка для спостереження кілець Ньютона освітлюється монохроматичним світлом з довжиною хвилі = 0,6 мкм, що падає нормально до поверхні. Простір між лінзою і скляною пластинкою заповнений рідиною, і спостереження ведеться в світлі, що проходить. Радіус кривини лінзи R = 4 м. Визначити показник заломлення рідини, якщо радіус другого світлого кільця =1,8 мм.

Відповідь: 1,48.

28 Установка для спостереження кілець Ньютона освітлюється монохроматичним світлом з довжиною хвилі = 0,55 мкм, що падає нормально. Визначити товщину повітряного зазора, утвореного плоскопаралельною пластинкою і дотичною до неї плоско-опуклою лінзою в тому місці, де у відбитому світлі спостерігається четверте темне кільце.

Відповідь: 1,1 мкм.

29 Плоско-опукла лінза з радіусом сферичної поверхні R = 12,5 см лежить на скляній пластині. Діаметри десятого і п'ятнадцятого темних кілець Ньютона у відбитому світлі відповідно дорівнюють 1 мм і 1,5 мм. Визначити довжину хвилі світла.

Відповідь: 0,208 мкм.

30 Визначити довжину хвилі світла в досліді з інтерферометром Майкельсона, якщо для зміщення інтерференційної картини на 112 смуг дзеркало довелося перемістити на відстань l = 33 мкм.

Відповідь: 589 нм.

31 Яке найменше число Nmin штрихів повинна містити дифракційна ґратка, щоб у спектрі другого порядку можна було бачити роздільно дві жовті лінії натрію з довжинами хвиль 1 = =589,0 пм і 2 =589,6 пм? Яка довжина l такої ґратки, якщо стала гратки d = 5 мкм?

Відповідь: 490; 2,45 мм.

32 На поверхню дифракційної ґратки нормально до її поверхні падає монохроматичне світло. Стала дифракційної гратки в п = 4,6 разів більше довжини світлової хвилі. Знайти загальне число М дифракційних максимумів, які теоретично можливо спостерігати у даному випадку.

Відповідь: 9.

33 На дифракційну ґратку падає нормально паралельний пучок білого світла. Спектри третього і четвертого порядку частково накладаються один на одний. На яку довжину хвилі в спектрі четвертого порядку накладається червона межа ( = 780 нм) спектра третього порядку?

Відповідь: 585 нм.

34 На дифракційну ґратку, що містить п = 600 штрихів на міліметр, падає нормально біле світло. Спектр проектується розміщеною поблизу ґратки лінзою на екран. Визначити довжину l спектра першого порядку на екрані, якщо відстань від лінзи до екрана L = 1,2 м. Межі видимого спектра: чер = 780 нм та ф=400 нм.

Відповідь: 0,34 м.

35 На грань кристала кам'яної солі падає паралельний пучок рентгенівського випромінювання. Відстань між атомними площинами дорівнює d=280 пм. Під кутом = 650 до атомної площини спостерігається дифракційний максимум першого порядку. Визначити довжину хвилі рентгенівського випромінювання.

Відповідь: 520 пм.

36 На дифракційну ґратку, що містить п = 100 штрихів на 1 мм, нормально падає монохроматичне світло. Зорова труба спектрометра наведена на максимум другого порядку. Щоб навести трубу на інший максимум того ж порядку, її потрібно повернути на кут = 160. Визначити довжину хвилі світла, що падає на ґратку.

Відповідь: 696 нм.

37 На дифракційну ґратку падає нормально монохроматичне світло ( = 410 нм). Кут між напрямами на максимуми першого і другого порядків дорівнює =20 . Визначити число п штрихів на 1 мм дифракційної ґратки.

Відповідь: 100 мм-1.

38 Стала дифракційної ґратки в п = 4 рази більша за довжину світлової хвилі монохроматичного світла, що нормально падає на її поверхню. Визначити кут між двома першими симетричними дифракційними максимумами.

Відповідь: .

39 Відстань між штрихами дифракційної ґратки d = =4 мкм. На ґратку падає нормально світло з довжиною хвилі = = 0,58 мкм. Максимум якого найбільшого порядку дає ця ґратка?

Відповідь: 6.

40 Дифракційна ґратка має п = 200 штрихів на 1 мм. На ґратку падає нормально монохроматичне світло ( = 0,6 мкм). Максимум якого найбільшого порядку дає ця ґратка?

Відповідь: 16.

41 На дифракційну ґратку, що містить п = 400 штрихів на 1 мм, падає нормально монохроматичне світло ( = 0,6 мкм). Знайти загальне число дифракційних максимумів, які дає ця ґратка. Визначити кут j дифракції, що відповідає останньому максимуму.

Відповідь: 9; 740.

42 Точкове джерело світла ( = 0,5 мкм) розміщене на відстані а = 1 м перед діафрагмою з круглим отвором діаметра d = 2 мм. Визначити відстань L від діафрагми до точки спостереження, якщо отвір відкриває три зони Френеля.

Відповідь: L = 2 м.

43 Визначити радіус третьої зони Френеля, якщо відстані від точкового джерела світла ( = 0,6 мкм) до хвилевої поверхні і від хвильової поверхні до точки спостереження дорівнюють 1,5 м.

Відповідь: 1,16 мм.

44 На діафрагму з круглим отвором діаметром d = 5 мм падає нормально паралельний пучок світла з довжиною хвилі = 0,6 мкм. Визначити відстань від точки спостереження до отвору, якщо отвір відкриває: 1) дві зони Френеля; 2) три зони Френеля.

Відповідь: 5,21м; 3,47 м.

45 Визначити радіус третьої зони Френеля для випадку плоскої хвилі. Відстань від хвильової поверхні до точки спостереження дорівнює 1,5 м. Довжина хвилі = =0,6 мкм.

Відповідь: 1,64 мм.

46 Визначити радіус першої зони Френеля, якщо відстані від точкового джерела світла ( = 0,5 мкм) до зонної пластинки і від пластинки до місця спостереження а = l = 1 м.

Відповідь: 0,5 мм.

47 На зонну пластинку падає плоска монохроматична хвиля ( = 0,5 мкм). Визначити радіус першої зони Френеля, якщо відстань від зонної пластинки до місця спостереження l = =1 м.

Відповідь: 707 мкм.

48 Дифракція спостерігається на відстані 1 м від точкового джерела монохроматичного світла ( = 0,5 мкм). Посередині між джерелом світла і екраном знаходиться діафрагма з круглим отвором. Визначити радіус отвору, при якому центр дифракційних кілець на екрані є темним.

Відповідь: 0,5 мм.

49 Сферична хвиля, що створюється точковим монохроматичним джерелом світла ( = 0,6 мкм), зустрічає на своєму шляху екран з круглим отвором радіусом r = 0,4 мм. Відстань від джерела до екрана дорівнює а =1 м. Визначити відстань від отвору до точки екрана, що лежить на лінії, яка сполучає джерело з центром отвору, де спостерігається максимум освітленості.

Відповідь: 36,3 см.

50 На екран з круглим отвором радіусом r = 1,5 мм нормально падає паралельний пучок монохроматичного світла з довжиною хвилі = 0,5 мкм. Точка спостереження знаходиться на осі отвору на відстані l = 1,5 м від нього. Визначити: 1) число зон Френеля, що укладаються в отворі; 2) темне чи світле кільце спостерігається в центрі дифракційної картини, якщо в місці спостереження розміщений екран.

Відповідь: 3; світле.

51 Дифракція спостерігається на відстані l від точкового джерела монохроматичного світла ( = 0,5 мкм). Посередині між джерелом світла і екраном знаходиться непрозорий диск діаметром 5 мм. Визначити відстань l, якщо диск закриває тільки центральну зону Френеля.

Відповідь: 50 м.

52 На вузьку щілину падає нормально монохроматичне світло. Четверту дифракційний мінімум спостерігається під кутом 2012'. Визначити, скільки довжин хвиль укладається на ширині щілини.

Відповідь: 104.

53 На щілину шириною а = 0,1 мм падає нормально монохроматичне світло ( = 0,6 мкм). Екран, на якому спостерігається дифракційна картина, розміщений паралельно щілині на відстані l = 1 м. Визначити відстань l між першими дифракційними мінімумами, розміщеними по обидва боки центрального фраунгоферового максимуму.

Відповідь: 1,2 см.

54 На щілину шириною а = 0,1 мм падає нормально монохроматичне світло з довжиною хвилі = 0,5 мкм. Дифракційна картина спостерігається на екрані, розміщеному паралельно щілині. Визначити відстань l від щілини до екрана, якщо ширина центрального дифракційного максимуму d = 1 см.

Відповідь: l = 1 м.

55 Монохроматичне світло з довжиною хвилі = =0,6 мкм падає на довгу прямокутну щілину шириною а = =12 мкм під кутом = 450 до її нормалі. Визначити кутове положення перших мінімумів, розміщених по обидва боки від центрального максимуму.

Відповідь: 49012', 4106'.

56 Монохроматичне світло падає на довгу прямокутну щілину шириною а= 12мкм під кутом = 300 до її нормалі. Визначити довжину хвилі світла, якщо напрям на перший мінімум (т = 1) від центрального максимуму складає 330.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.