Практический курс физики. Волновая оптика (1013223), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Определить расстояниемежду атомными плоскостями кристалла. (Отражающие плоскостипараллельны грани кристалла).2.81.00Параллельный пучок рентгеновского излучения падает награнь кристалла. Под углом α = 65 к плоскости грани наблюдаетсямаксимум первого порядка. Расстояние d между атомнымиплоскостями кристалла 280 пм. Определить длину волны λрентгеновского излучения. (Отражающие плоскости параллельныграни кристалла).2.83.0Пучок рентгеновских лучей с λ = 174 пм падает наповерхность монокристалла, поворачивающегося вокруг оси, котораяпараллельна его поверхности и перпендикулярна к направлениюпадающего пучка. При этом направление на максимумы второго итретьего порядков от системы плоскостей, параллельных поверхностимонокристалла, образуют между собой угол α = 60 .
Найтисоответствующее межплоскостное расстояние.2.84.0Пучок рентгеновских лучей с длиной волны λ=0,012 нмпроходит через поликристаллическую фольгу, образуя на экранесистему дифракционных колец. Диаметр кольца, соответствующегоотражению третьего порядка от некоторой системы плоскостей равенd=3,2 см. Расстояние между фольгой и экраном l=10 см. Найтисоответствующее межплоскостное расстояние.2.85.104III. Поляризация света.3.1. Какой характер поляризации имеет плоская электромагнитнаяrволна, проекции вектора Е которой на оси x и y , перпендикулярныек направлению ее распространения, определяются следующимиуравнениями:а) E x = E cos(wt − zk ), E y = E sin( wt − kz ) ;б)в)E x = E cos( wt − kz ), E y = E cos( wt − kz +π);4E x = E cos( wt − kz ), E y = E cos( wt − kz + π ) ?Найти угол ϕ между главными плоскостями анализатора иполяризатора, если интенсивность естественного света, проходящегочерез анализатор и поляризатор, уменьшается в 4 раза.3.2.Два николя N1 и N2 расположенытак, что угол между ихоплоскостями пропускания равен α=60 .Определить:а) во сколько раз уменьшится интенсивность света, припрохождении через один николь N1.б) во сколько раз уменьшится интенсивность света, припрохождении через оба николя?При прохождении каждого из николей потери на отражение ипоглощение света составляют 5%.3.3.Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор,поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен ϕ.Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8%падающего на них света.
Оказалось, что интенсивность луча,вышедшего из анализатора равна 9% интенсивности естественногосвета, падающего на поляризатор. Найти угол ϕ.3.4.Поглощение света в николе таково, что максимальнаяинтенсивность поляризованного света, прошедшего сквозь николь,равна 90% интенсивности поляризованного света, падающего на него.а) Во сколько раз уменьшается интенсивность естественногосвета при прохождении через два николя, плоскости поляризациикоторых составляют угол 63 ?б) Во сколько раз уменьшается интенсивность света, есликроме двух николей, упомянутых в условии а), свет проходит еще3.5.0105через один николь, направление поляризации которого совпадает спервым николем?Один поляроид пропускает 30% света, если на него падаетестественный свет.
После прохождения света через два такихполяроида интенсивность падает до 9%. Найти угол между осямиполяроидов.3.6.Угол между плоскостями пропускания поляризатора ианализатора равен 450 . Во сколько раз уменьшится интенсивностьсвета, выходящего из анализатора, если угол увеличить до 60 ?3.7.03.8. Во сколько раз ослабляется интенсивность света, проходящегочерез два николя, плоскости пропускания которых образует уголα = 30 0 , если в каждом из николей в отдельности теряется 10%интенсивности падающего на него света ?Главные плоскости двух призм николя образуют между собойугол 30 . Как уменьшится интенсивность пропускания света, еслиглавные плоскости поставить под углом 45 ?3.9.00Естественный свет падает на систему из трехпоследовательно расположенных одинаковых поляроидов, причемплоскость пропускания среднего поляроида составляет угол ϕ = 60 сплоскостями пропускания двух других поляроидов.
Каждый поляроидобладает поглощением таким, что при падении на него линейнополяризованного света максимальный коэффициент пропусканиясоставляет τ = 0,81 . Во сколько раз уменьшится интенсивность светапосле прохождения этой системы?3.10.0При падении естественного света на некоторый поляризаторпроходит η = 30% светового потока, а через два таких поляризатораη = 13,5% . Найти угол ϕ между плоскостями пропускания этихполяризаторов.3.11.12Пучок естественного света падает на систему из N = 6поляризаторов, плоскость пропускания каждого из которых повернутана угол φ= 30 0 относительно плоскости пропускания предыдущегополяризатора. Какая часть светового потока проходит через всю этусистему?3.12.106Для сравнения яркостей двух поверхностей, освещенныхнеполяризованным светом, одну из них рассматриваютнепосредственно, а другую через два николя.
Каково отношение этихяркостей, если освещенность обеих поверхностей кажется одинаковойпри угле между николями α = 60 0 ? Считать, что потери света вкаждом николе на отражение и поглощение составляют ρ = 10% отпадающего света.3.13.Плоская монохроматическая волна естественного света синтенсивностью I 0 падает нормально на круглое отверстие, котороепредставляет собой первую зону Френеля для точки наблюдения Р .Найти интенсивность света в точке Р после того, как отверстиеперекрыли двумя одинаковыми поляризаторами, плоскостипропускания которых взаимно перпендикулярны, а граница проходита) по диаметру окружности,б) по окружности, ограничивающей первую половину зоныФренеля.3.14.Плоская, поляризованная по кругу монохроматическая волнасвета длины λ и интенсивности I 0 падает на диск, вырезанный изидеального поляроида, показатель преломления которого равен n .Диск закрывает для некоторой точки Р одну зону Френеля.
Каковадолжна быть толщина диска, чтобы интенсивность света в точке Рбыла максимальной? Найти эту интенсивность.3.15.Определить интенсивность света в точке Р экрана, накоторый падает монохроматический свет интенсивности I 0 , если напути поставить диск из оптически активного вещества, закрывающегополторы зоны Френеля и поворачивающего плоскость поляризации на90 . Отражением и преломлением пренебречь.3.16.0Параллельныйпучокнеполяризованногоλмонохроматического света падает на пластинку в 2 .
Интенсивностьсвета в некоторой точке наблюдения Р за пластинкой равна I 0 . Изпластинки вырезают диск, закрывающий полторы зоны Френеля дляточки Р . Диск повернули вокруг луча на угол π 2 и поставили наместо. Какой стала интенсивность в точке Р ?3.17.107λИз кристаллической пластинки 4 вырезаны дискидиаметром в одну и в две зоны Френеля для точки Р . Диски вносят впучок света в плотную друг к другу, так что у них совпадают:1)разноименные главные направления2)одноименные главные направления.
При этом для света,поляризованного по одному из главных направления, ни амплитуда, нифаза колебаний не изменилась.Во сколько раз изменится интенсивность света той жеполяризации в случаях 1) и 2), если малый диск повернуть на 90 0 ?3.18.Определить наименьшую толщину пластинки слюды, чтобыона могла служить пластинкой в четверть длины волны для желтойлинии натрия. Для такого света показатели преломления обыкновеннойи необыкновенной волн равны соответственно nо=1,5442, ne=1,5533.3.19.Параллельный пучок монохроматического света падаетнормально на поляроид, а затем на пластину в полволны. Главнаяплоскость поляроида составляет угол α с осью этой пластинки.
Найтисостояние поляризации прошедшего света на выходе из пластинки.3.20.3.21.Смесьсвета, поляризованного по кругу и естественного,рассматривается через кристаллическую пластинку в четверть длиныволны и николь. При вращении николя вокруг оси светового пучканайдено, что максимальная интенсивность света, прошедшего черезсистему, в m=3 раза превосходит минимальную интенсивность.Найденное отношение интенсивности света Іk, поляризованного покругу, к интенсивности естественного света Іе.Найти интенсивность света, прошедшего черезметаллическую пластинку, помещенную между двумя николями,главные плоскости которых образуют с одним из главных направленийпластинки углы α и β.
Исследовать случаи скрещенных ипараллельных николей.3.22.поляризации Р частично поляризованного светасколько раз отличается интенсивность света,пропускаемого через анализатор от минимальной?3.23. Степеньравна 0,5. ВоНа пути частично поляризованного света, степеньполяризации которого Р =0,6, поставили анализатор так, что3.24.108интенсивность света, прошедшего через него, стала максимальной. Восколько раз уменьшится интенсивность света, если плоскостьпропускания анализатора повернуть на угол α = 30 .0На николь падает пучок частично поляризованного света.При некотором положении николя интенсивность света, прошедшегочерез него, стала минимальной. Когда плоскость пропускания николяповернули на угол β = 450 , интенсивность света возросла в k =1,5раза.
Определить степень поляризации Р света.3.25.Пучок частичного поляризованного света рассматриваетсячерез николь. Первоначально николь установлен так, что его плоскостьпропускания параллельна плоскости колебаний линейноополяризованного света. При повороте николя на угол φ=60интенсивность пропускаемого света уменьшилась в k=2 раза.Определить отношение интенсивностей естественного и линейногосвета, составляющих данный частично поляризованный свет, а так жестепень поляризации Р пучка света.3.26.3.27.
В частично поляризованном свете амплитуда световоговектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в n=2раза больше амплитуды, соответствующей минимальнойинтенсивности. Определить степень поляризации Р.Частично линейно поляризованный свет рассматриваетсячерез николь. При повороте николя на 60 от положения,соответствующего максимальной яркости, яркость пучка уменьшаетсяв два раза. Найти степень поляризации пучка Р и отношениеинтенсивностей естественного и линейно поляризованного света.3.28.0Определить, во сколько раз изменится интенсивностьчастично поляризованного света, рассматриваемого через николь, приповороте николя на60 поотношению к положению,соответствующему максимальной интенсивности.