Практический курс физики. Волновая оптика (1013223), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Решить задачу 1.5 для расстояния между источниками d = λи колебания источников в одинаковой фазе.Три одинаковых синфазных излучениярасположены вдоль одной прямой на расстоянииd =λ2 друг от друга. Используя метод векторныхдиаграмм, определить углы, в направлении которыхсистема не излучает.1.13. Плоская монохроматическая волна длины λ=0,5мкм падаетнормально на диафрагму с двумя узкими щелями, находящимися нарасстоянии d = 1 мм друг от друга. Интерференционная картинаобразуется на экране, отстоящем от диафрагмы на расстоянии l = 2 м(Опыт Юнга).
Что будет наблюдаться в точке экрана, находящейсянапротив одной из щелей? Каким следует сделать расстояние доэкрана, чтобы в данной точке экрана оказался второй минимум? Какизменится при этом ширина интерференционной полосы?1.12.В опыте Юнга (см. задачу 1.13) расстояние между щелямиd = 2,5 мм, расстояние до экрана l = 100 см. На какое расстояние и вкакую сторону сместятся интерференционные полосы, если одну изщелей перекрыть стеклянной пластинкой толщиной h = 10 мкм.Показатель преломления стекла n = 1,5.1.14.1.15. Два когерентных источника света с длинной волны λ=480 нмсоздают на экране интерференционную картину. Если на пути одного75из пучков поместить тонкую кварцевую пластинку с показателемпреломления п = 1,46, то интерференционная картина сместится нат = 69 полос.
Определить толщину d пластиныВ опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучейпомещена стеклянная пластинка толщиной d = 12 мкм. Определить, насколько полос сместится интерференционная картина, если показательпреломления света п = 1,5 , длина волны света λ = 600 нм, свет падаетна пластинку нормально.1.16.В опыте Юнга расстояние между щелями равно d=1,5 мм,расстояние до экрана равно l=60 см. На каком расстоянии от центраинтерференционной картины находится 5-я светлая полоса, если светимеет длину волны λ=5.4·10-7м?1.17.В опыте Юнга расстояние между щелями равно d=2мм,расстояние от щелей до экрана l=80см, длина волны света λ=650 нм.Какова разность фаз двух волн, дошедших от щелей до точки наэкране, находящейся на расстоянии 1,5 мм от нулевой полосы?1.19.
В опыте Юнга расстояние между щелями равно d=1,5 мм,расстояние от щелей до экрана l=50 см, длина волны света λ=5,5·10-7 м.Во сколько раз интенсивность света на экране на расстоянии х=0,5 ммот нулевой полосы меньше максимальной интенсивности?1.20. В опыте Юнга интенсивность света в центральноммаксимуме интерференционной картины ( в точке х=0) равно J0.Однуиз щелей перекрыли стеклянной пластинкой(n=1,5) толщиной h=6мкм.Какой стала теперьинтенсивность света в точке х=0? Длина волны-7света λ=5.3·10 м.
Потерями света в стекле пренебречь.1.21. В интерференционной схеме Юнга максимальнаяинтенсивность света на экране равна J0, минимальная равна 0. Каковаинтенсивность: а) на середине расстояния между максимумом иминимумом? б) на одной трети этого расстояния, отсчитывая отмаксимума?1.22. В интерференционной схеме Юнга максимальнаяинтенсивность света на экране равна J0, минимальная равна нулю. Однуиз щелей интерферометра перекрыли светофильтром, пропускающим49% света. Какой теперь стала интенсивность света на экране: а) вмаксимуме, б)в минимуме, в)на середине расстояния между1.18.76максимумом и минимумом, г) на одной трети расстояния междумаксимумом и минимумом, отсчитывая от максимума.1.23.
ВРэлея (см.двух лучевом интерферометрерис.) на пути каждого изинтерферирующих лучей расположеныодинаковые трубки с воздухом, длиннакаждой из которых l = 10 см. Когда воздух втрубке1заменилиаммиаком,интерференционная картина сместиласьвверх на N = 17 полос.
Определитьпоказатель преломления аммиака, еслипоказатель преломления воздуха пВ = 1,000277 , а длина волныпадающего света λ = 589 нм.1.24. На пути одного луча в интерферометре Рэлея (см. задачу1.23) помещена трубка длиной l=2 см, наполненная воздухом. Когдавоздух в трубке заменили хлором, интерференционнаякартина0сместилась на N=20 полос. Длина волны света λ=5890 А , показательпреломления воздуха nв=1,000276. Определить показательпреломления хлора.В опыте Ллойда источник светаS с длиной волны λ = 0,7 мкмнаходится на расстоянии h = 1 мм отзеркала и на расстоянии l = 4 м отэкрана.Определитьширинуинтерференционной полосы на экране.1.25.В интерференционной схеме с зеркалом Ллойдамаксимальная интенсивность света на экране в 10 раз больше, чемминимальная. Найти коэффициент отражения зеркала.1.26.Что будет наблюдаться вопыте Ллойда в точке экрана,расположенной напротив источникасвета? Расстояние от источника дозеркала h = 2 мм, от источника доl = 1 м,экранадлина волныпадающего света λ = 0,5 мкм.
Какизменится освещенность в данной точке экрана, если на пути прямого1.27.77луча перпендикулярно к нему поместить плоскопараллельнуюстеклянную пластинку (п = 1,54) толщиной d = 6 мкм?В опыте Ллойда расстояние от источника до экрана l = 100см. При некотором положении источника ширина интерференционнойполосы на экране ∆х = 0,25 мм.
После того, как источник отодвинулиот плоскости зеркала на величину ∆h = 0,60 мм, ширина полосуменьшилась в η=1,5 раза. Найти длину волны света.1.28.В установке с зеркалом Ллойда точечный источникрасположен на расстоянии h = 1 мм от зеркала. Когда источникслегка отодвинули от зеркала, четвертая светлая полоса на экранепереместилась на место, первоначально занятое третьей светлойполосой. На какое расстояние ∆h отодвинули источник? Указание:учесть сдвиг фазы волны при отражении от зеркала.1.29.При некотором расположении зеркала Ллойда ширинаинтерференционной полосы на экране ∆х = 1 мм. После того, какзеркало сместили параллельно самому себе на расстояние∆h = 0,3 мм, ширина интерференционной полосы уменьшилась.
Вкаком направлении и на какое расстояние ∆l следует переместитьэкран, чтобы ширина интерференционной полосы стала прежней?Длина волны монохроматического света λ = 0,6 мкм.1.30.Точечный источник света расположенна малом расстоянии h от зеркала. На экране,плоскость которого параллельна плоскостизеркала, наблюдают систему интерференционныхколец. Получить выражение для радиусовтемных колец, если расстояние от экрана дозеркала l . Использовать условие малости углов θ.1.32. В установке, описанной в предыдущей задаче, радиусы двухсветлых колец, между которыми наблюдаются еще три светлых кольца,равны ρ = 1,2 см и ρ m = 2,7 см. Экран отстоит от зеркала нарасстоянии l = 50 см. Найти длину волны света λ.1.31.кНа какое расстояние ∆h в установке, описанной в задачеследует отодвинуть от зеркала источник света, чтобы на месте1.33.1.31,78кольца с номером k оказалось кольцо с номером на единицу больше?Расстояние h от источника света до зеркала считать известным.Использовать условие малости углов θ.1.34.
В установке с зеркалами Френеля свет, испускаемый узкойщелью, перпендикулярной плоскости рисунка, отражается от двухзеркал, расположенных под малымуглом α друг другу, и падает наэкран приблизительно по нормалик его поверхности. Определитьширинуинтерференционнойполосы на экране, если расстояниеот линии пересечения зеркал доисточника света r = 10 см, а доэкрана a = 1 м, α = 20′ , длинаволны света λ = 5890 Å.1.35.
Зеркала Френеля (см. предыдущую задачу) расположены так,что ребро между ними находится на расстоянии r = 20 см от узкойщели и на расстоянии a = 180 см от экрана. Чему равен угол междузеркалами, если расстояние от центра интерференционной картины допятой темной полосы х = 14 мм. Длина волны света λ = 700 нм.1.36. Бипризма Френеляпредставляетсобойдвеодинаковые, имеющие общееоснованиепризмы,изготовленные из одногокуска стекла и имеющиемалый преломляющий уголθ. Источник света – щель,параллельнаяплоскостиоснования – находится нарасстоянии а от призмы. При небольших углах падения света напризму углы отклонения δ для всех лучей практически одинаковые,что позволяет считать их исходящими из мнимых источниковS1 иS 2 .
Интерференционная картина наблюдается в области наложенияпучков света, преломленных верхней (вниз) и нижней (вверх)половинами бипризмы. Чему равен угол отклоненияδ? Каковорасстояние d между мнимыми источниками? Чему равна ширина ∆x79интерференционной полосы на экране, расположенном на расстоянииbот бипризмы? Какова максимальная область перекрывания пучков иN полос в интерференционной картине?максимальное числоВычисления выполнить для a = 25 см, b = 100 см, θ = 20′ , длиныволны света λ = 0,6 мкм, показатель преломления стекла n = 1,5 .Линзу с фокуснымf разрезали порасстояниемдиаметру и половинки раздвинулиана небольшое расстояние(билинза Бийе). По одну сторонуl от неелинзы на расстояниирасположен источник света S , подругую сторону на расстоянии Lнаходитсяэкран.Определить1.37.b от линзы дорасстояниемнимыхисточниковсветаS в билинзе), расстояние d между(изображений источникамнимыми источниками, ширину ∆x интерференционной полосы наэкране.
Длина волны света λ.1.38. Плоская световая волнападает на бизеркала Френеля, уголα = 2,0′ .междукоторымиОпределить длину волны света,если ширина интерференционнойполосы на экране ∆х = 0,55 мм.1.39. При каком положении экрана относительно бипризмы будетнаблюдаться максимальное число интерференционных полос? Чемуоно равно? Плоская световая волна с λ = 0,5 мкм падает на бипризмуθ = 3′26′′ , показательнормально, преломляющий угол бипризмып = 1,5 , расстояние междупреломления материала бипризмывершинами преломляющих углов l = 4 см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
