Овчинкин часть 3 (1181127), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Вероятность поглощения фотона электроном металла а = 10 з. (1994 г) 6.187. Непрерывное лазерное излучение (Ьо = 10 эВ) фокусируется на плоскую поверхность металла в вакууме. Работа выхода металла А < Ьш, поэтому в результате фотоэффекта вблизи поверхности металла образуется стационарное облако фотоэлектронов, а сама поверхность заряжается положительно, т. е. возникает двойной слой. Полагая, что радиус пяз на в фокусе г~ = 1 см)) а — толщины двойного слоя, найти работу выхода Л, если дипольный момент двойного слоя Ы = 1,5 В.смз.
(1994 г) 6.188. Сшенить, с какого расстояния можно видеть раздельно свет от двух фар автомобиля. (1981 г) 6.189. Фотографирование пейзажа во время снегопада производилось с фотовспышкой. На фотографии (рис. 127) оказались видны многочисленные резко очерченные круги различного диаметра. На каком расстоянии от объектива с фокусным расстоянием г' = 38 мм находилась снежинка, которая на фотографии !Ох 15 см выглядит в виде круга диаметром Р = 5 мм? Фотоаппарат считать однолинзовым, диаметр зрачка фотоаппарата г! =5 мм, размер фото- кадра 24 х 36 мм, (2005 г) 6.190. Излучение фтористо-водородного лазера, работающего в одномодовом режиме на длине волны ), = 3 мкм, формируется зеркалами диаметром 17 = 3 м.
На каком максимальном расстоянии Ь может находиться мишень, чтобы плотность потока энергии на ней была практически равна плотности потока на зеркале? (1986 г) 6.191. Положение летящего самолета определяется радиолокатором, излучающим импульсы длительностью 3 мкс. 1зб Диаметр антенны Р = 4 м. С какой точностью можно определить высоту полета самолета, если расстояние до самолета Е = 100 км, длина волны радиоизлучения Х = 1О см. При каком размере антенны достигается минимальная погрешность в определении высоты и чему она равна' ? (2004г) 6.192. Для подавления систем управления в космосе посредством электромагнитного индукционного воздействия на полупроводниковые приборы средняя напряженность Е электрической компоненты поля излучения должна быть, по оценкам, Š— 100 В/см. Оценить мощность источника миллиметрового излучения (длина волны Х вЂ” 1 мм), проходящего сквозь атмосферу практически без поглощения, чтобы с поверхности Земли можно было нарушить работу системы управления на расстоянии 2, — 1000 км, если излучение направляется антенной с зеркалом диаметром  — 1О м.
(1989 г) 6.193. Источником света является торец газоразрядной трубки диаметром Ы = 6 мм, средняя длина волны ), = 0,6 мкм, ширина доплеровского контура линии излучения о? = 1,5 ГГц. Оценить расстояние от торца трубки, при котором длина когерентности излучения сравнима с радиусом поперечной когерентности. Указание. Если за источником света поместить экран с двумя малыми отверстиями, то интерференционная картина за экраном пропадает, когда расстояние между отверстиями равно радиусу поперечной когерентности света.
(1999 г) 6.194. Оценить объем когерентности видимой части спектра солнечного света вблизи поверхности Земли. Угловой диаметр Солнца 9 = 10 з рад (2002 г) 6.195. Для записи голограммы Френеля предмета используется плоская монохроматическая волна с ), = 7000 А. Восстановление изображения производится вначале той же волной, а затем волной с Х = 3500 А. Как изменится при этом минимально разрешимый поперечный размер де- ®Ф талей изображения' ? У к а з а н и е.
Масштабные изменения удобно анализировать на примере голограммы то- Рис. 128 чечного источника. (2002 г) 6.196. Радиолокационная станция принимает сигнал, отраженный от Луны, поднимающейся из-за горизонта. После усиления сигнал смешивается в детекторе с опорным сигналом излучаемой частоты 10 ГГц, а затем с детектора подается на вход усилителя низкой частоты. Какая частота может наблюдаться на выходе этого усилителя? Считать, что станция установлена на экваторе, плоскость орбиты Луны совпадает с плоскостью экватора.
(1988 г) 6.197. Дифракционная решетка шириной а = 3 см с числом штрихов л? = 104 освещается параллельным пучком света от натри- евой лампы 7. Пучок формируется с помощью щели 5 шириной 5 и (х'> 1з7 Ь = 0,05 мм, помещенной в фокусе линзы Е с фокусным расстоянием У = 10 см (рис, 128). Далее следует стандартное фраунгоферово расположение. В каком порядке спектра на экране Э может быть разрешен желтый дублет натрия (588,996 и 589,593 нм)'? (1992 г) 6.198. Дифракционная решетка шириной и освещается параллельным пучком света от натриевой лампы, при этом а ЬХ» Хз, где Х вЂ” средняя длина волны, а ЬХ вЂ” расстояние между линиями дублета. Далее на расстоянии! помещена линза Л диаметром В, а в ее фокальной плоскости — экран Э наблюдения (рис.
129). Какому условию должно удовлетворять расстояние ?, чтобы желтый дублет натрия (588,996 и 589,593 нм) разрешался на эк- ране? (1992 г) 6.199. Электрон движется в вакууме со скоростью и вблизи поверхности дифракционной решетки с периодом А Скорость электрона параллельна поверхности решетки н перпендикулярна к ее Рис. 129 штрихам. Какие длины волн могут излучаться под углом й к нормали решетки в результате взаимодействия электрона с решеткой (Эффект Смита— Парселла)'? (1969 г) 6.200.
Монохроматический источник света заданной частоты движется равномерно по нормали к дифракционной решетке длиной Е= 5 см и периодом Ы = 10 з см. Какую минимальную нерелятивистскую скорость источника можно обнаружить, наблюдая дифракцию первого порядка? (2007 г) 6.201. Наблюдается фраунгоферова дифракция монохроматического света с длиной волны Х = 0,6 мкм на плоской амплитудной решетке.
Как изменятся расстояние между дифракционными максимумами и интенсивность нулевого максимума, если каждую вторую щель закрыть полимерной пленкой толщиной д = 13,5 мкм, показатель преломления которой и = 1,1? Отражением света от пленки пренебречь. (1985 г) 6.202. Параллельный пучок импульсного лазера с длительностью импульсов 1 пс падает нормально на дифракционную решетку с высоким разрешением.
Излучение, дифрагированное под углом 45' к оси падающего пучка, регистрируется быстродействующим фотоприемником, установленным в фокусе удаленного от решетки объектива диаметром ?7 = 3 см. Оценить длительность импульсов, регистрируемых фотоприемником. Считать, что оптическая плоскость объектива установлена перпендикулярно оси дифрагированного пучка, разрешение определяется дифракцией на объективе. (1988 г) 6.203. Лазер испускает световые импульсы с центральной длиной волны 2 = 0,6 мкм, длительностью т, = 1 пс и скважностью (отношение периода повторения импульсов к длительности каждого из них) Я = 10з.
Это излучение пропускается через монохроматор с разрешающей способностью 71 = 5. 10~. Оценить скважность импульсов Ц по выходе из монохроматора. (1988 г) !8з 6.204. Для дифракционной решетки с числом штрихов д( = 500 штриховым предел разрешения в спектре первого порядка отвечает линиям с разностью длин волн д), = 1 А при средней длине волны Х = 0,6 мкм. Изображение спектра получается на экране с помощью линзы. Определить минимальный допустимый диаметр линзы 7э, при котором изображение спектра может быть разрешено.
(1979 г) 6.205. На дифракционную решетку с У = 10з числом щелей, ширина которых равна половине периода, нормально падает плоская волна. Дифракционная картина фокусируется линзой на фотопластинку. Оценить допустимые изменения атмосферного давления в лаборатории во время экспозиции. чтобы можно было полностью использовать разрешающую способность решетки. Показатель преломления воздуха и связан с атмосферным давлением Р (в паскалях) соотношением и — 1 = 3 10 'Р. (1996 г) 6.206. При измерении угловых размеров удаленных источников методом Физо перед объективом телескопа, имеющего фокусное расстояние Р, устанавливается экран с двумя парзллельными щелями ширинои Р, расположенными на расстоянии д друг от друга.
Рассчитать распределение интенсивности Ю(х) в фокальной плоскости объектива для случая точечного источника, испускающего свет длиной волны Х, и определить, сколько интерференционных полос можно наблюдать в пределах главного интерференционного максимума. (1996 г) 6.207. С помощью интерферометра Фабри — Перо исследуется выделенный системой фильтров участок спектра шириной Л). = 2 А. Минимальная разность длин волн соседних спектральных линий оХ = 0,01 А. Оценить максимальное значение коэффициента пропускания т =! — р (где р — коэффициент отражения зеркал по энергии), при котором разрешаются соседние линии.
(1979 г) 6.208. Полупроводниковый лазер на Рис. ! 30 длину волны ), = 1 мкм представляет собой кристалл полупроводника, на грани которого нанесены зеркала, образующие резонатор Фабри-Перо. Определить расстояние между модами колебаний лазера ЬХ. Длина резонатора Е = 6 1О ~ см, показатель преломления полупроводника в рабочей области длин волн ч = 3,1, а дисперсия 4лЯХ = — 1,2 104 см '. (2001 г) 6.209. В одно из плеч радиоинтерферометра Майкельсона вместо отражающего зеркала помещена непоглощающая пластина с полупрозрачной передней и зеркальной задней стенками (рис.130).
Толщина пластины г( = 2 мм, показатель преломления п = 5, спектр падающего излучения простирается от 0 до 110 ГГц. При перемещении зеркала во втором плече детектор регистрирует ряд пиков интенсивности излучения. Каково расстояние между пиками в единицах длины перемещения зеркала! (1993 г) !89 6.2!О. Кварцевая пластинка Х/2 используется как анализатор степени поляризации лазерных импульсов. Оценить минимальную длительность лазерных импульсов, для которых еще можно пользоваться таким анализатором, если длина волны света Х = 0,63 мкм, а коэффициенты преломления для обыкновенного и необыкновенного лучей в кварце и, = 1,5442 и и, = 1,5533 соответственно.
Дисперсией показателей преломления пренебречь. (1986 г) 6.211. В опытах Р. Бета (В.Вей, 1936) впервые был измерен угловой момент фотона. В этих экспериментах (рис. 131) линейно поляризованный свет, направление поляризации которого показано стрелкой, интенсивностью /о = 1 Вт/см~ и длиной волны Х = 5000 А проходил снизу вверх через нижнюю пластинку Х/4, затем через подвешенную на торсионном маятнике пластинку?е/2, у которой оси повернуты на 90, попадал на пластинку Х/4 с посеребренным верхом, отражалносеребрено ся и проходил в обратном направлении.
Какой вращательный момент передавался пластинке Х/2 площадью ° . - 5 = 5 сме? Поглощением света пренеб- /4::-4 -. речы (2001 г) 6.212. Параллельный монохроматический пучок света проходит через диафрагму, а затем фокусируется лин/г - зой. Во сколько раз увеличится напряженность поля электромагнитной волны в фокальной плоскости линзы, если площадь диафрагмы увеличить вдвое? (2007 г) 45 ),- 6.213. Луч лазера фокусируется идеальной оптической системой со светосилой Р/Р = 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
