Овчинкин часть 3 (1181127), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Оценить мощРис. 131 ность лазера И', при которой в элект- рическом поле фокуса системы электроны смогут приобретать энергию епсз. Как И' зависит от длины волны Х? Какова будет при этом величина магнитного поля в фокусе? (1968 г) 6,2!4 Солнечное излучение фокусируется линзой диаметром /7=5 см и фокусным расстоянием г"= 10 ем. Оценить напряженность электрического поля в фокусе. Солнечная постоянная /с — — 1,37 кВт/мз, угловой диаметр Солнца ас= 10 з рад.
(1997 г) 6.215. Лазерный пучок (? = 0,532 мкм) диаметром Р = 2,5 мм фокусируется линзой с фокусным расстоянием г = 25 см. Оценить продольные и поперечные размеры области фокальной перетяжки пучка. В качестве длины перетяжки считать расстояние, на котором в приближении геометрической оптики радиус пятна равен радиусу перетяжки. (2005 г) 6.216. Для защиты от механических повреждений стекла современных очков покрывают алмазной пленкой. Какая часть падающе- 190 го светового потока отражается от пленки на длине волны ?, = 6000 А, если толщина пленки равна Н = 625 А, показатель преломления стекла из= 1,7, алмазной пленки и, = 2,4? (1997 г) 6 217. На поверхность стеклянной пластинки нанесена просветляющая в желтой области спектра (Х = 6000 А) пленка минимальной толщины с коэффициентом преломления и„= 1,3. Какая доля падающего по нормали к пластинке фиолетового света (Хф = 4000 А) отразится? Коэффициенты преломления не зависят от длины волны.
(2006 г) 6.218. На тонкую плосковыпуклую линзу с фокусным расстоянием / = 10 см со стороны плоской части с радиусом Я = 2 см нормально падает параллельный поток монохроматического излучения с интенсивностью /=!О кВт/смз. На линзу нанесено просветляющее покрытие. Найти силу, действующую на линзу. Стекло считать идеальным (без потерь). (2004 г) 6.219. На плоскопараллельную прозрачную пластинку с показателем преломления и падает нормально плоская монохроматическая электромагнитная волна.
Толщина пластинки равна длине волны в пластинке. Найти амплитудный коэффициент отражения г от пластинки. (1966 г) 6.220. Импульс излучения неодимового лазера (Х = 1,05 мкм) с длительностью т = 10 з с и диаметром лазерного пучка Р= 0,5 см фокусируется линзой с фокусным расстоянием г" = 1О см на поверхность образца из алюминия. Оценить энергию лазерного импульса, необходимую для нагрева алюминия до температуры плавления. Коэффициент теплопроводности алюминия и = 2,1 Вт/(см К), температура плавления ?„„„= 2200 'С, плотность р = 2,7 г/смз, коэффициент поглощения а = 10'/. (1996 г) 6.221.
Для увеличения производительности установки для лазерной резки, в которой излучение фокусируется линзой на поверхность металла, используются лазерные сборки — устройства, объединяющие группу лазерных трубок, излучающих синхронизированные (когерентные) между собой световые пучки. Оценить, во сколько раз изменится производительность установки при переходе от одной лазерной трубки диаметром 1 к сборке с общим диаметром Р = 1ОЫ. Коэффициент заполнения (отношение суммарной площади лазерных трубок к общей площади сборки) й =0.8, распределение интенсивности в поперечном сечении лазерных пучков считать однородным.
Считать, что все падающее на металл излучение поглощается. (2002 г) 6.222. Параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны ) = 1 А падает на тонкую двояковыпуклую линзу из бериллия (плотность материала р = 1,85 г/смз) с поверхностями одинакового радиуса /? = 40 см. Диаметр линзы считать равным Р = 9 см. Найти угол расхождения р пучка после линзы. (198! г) 6.223, Зеркало в виде сильно вытянутого параболоида вращения фокусирует мягкие рентгеновские лучи благодаря полному внутрен- пп нему отражению при скользящих углах падения на далекие от вершины части параболоида (рис.
132), Оценить угол схождения паралельного пучка лучей р в фокусе параболоида для рентгеновских лучей с энергией б = 2 кэВ, если зеркало изготовлено из бериллия (плотность бериллия р = 1,85 г/смз). !1970 г) 6,224. Импульсное излучение пульсара СР 1919+ 21 на частоте я, = 80 МГц достигает Земли на Аг = 7 с позже, чем соответствующий импульс на частоте яз = 2000 МГц. Оценить расстояние /. до пульсара, есРис. 132 ли известно, что средняя плотность электронов в межзвездном пространст- г г ве М вЂ” 0,05 ем з. (1975 г) 6.225.
С какой точностью должна быть стабилизирована температура одномодового лазерного резонатора, установленного на платформе из инвара, чтобы за счет флуктуации немонохроматичность излучения была порядка теоретической ширины лазерной линии Аш/ш = 10 '~? Температурный коэффициент расширения инвара а = 10 ь К '. (2000 г) 6.226. Лазер на СОз излучает две близкие частоты т, и яз (средняя длина волны Х = ! 0,6 мкм). Излучение такого лазера смешивают в нелинейном кристалле с излучением лазер» на Хо (Хз = 1,06 мкм).
Анализ излучения на комбинационных частотах (я, + яз и яз+ тз) показал, что соответствующие им длины волн отличаются на 62 = 5 А. Определить разность длин волн АХ = Х, — Хг излучения лазера на СОь (1978 г) 6.227. Найти время распространения электромагнитного импульса заданной частоты вдоль основания стеклянной призмы с разрешающей силой /! = 10«. Длина волны в веществе Х = 9,35 1О з см.
«Оптическая длина» основания призмы составляет Е = 17 см. (2003 г) 6.228. При прохождении света через среду наряду с упругим происходит и неупругое рассеяние фотонов, связанное, в частности, с их взаимодействием с колебательными степенями свободы молекул — комбинационное рассеяние. Оценить отношение интенсивностей фиолетового и красного спутников в спектре рассеянного моно- хроматического излучения от молекул четыреххлористого углерода СС1«при температуре / = 27 'С, если известно, что для соответствующих гармонических колебаний величина 1/Х = 217 см ', (1993 г) 6,229. В методе внутрирезонаторной лазерной спектроскопии (ВРЛС), предложенном и реализованным в 1970 г.
А. Ф. Сучковым и Э. А. Свириденковым, непосредственно в резонатор широполосного лазера вносится кювета с поглощающим веществом. Отношение длины кюветы к длине резонатора а = 0,9. Спектр поглошения исследуемых линий проявляется в виде провалов глубиной А/ в спектре выходного излучения /ш Оценить минимальное значение коэффнциен- та поглощения и, которое возможно зарегистрировать методом ВРЛС при длительности генерации т = 200 мс.
Считать, что минимально регистрируемое поглощение /1///„составляет 5'/. (2004 г) 6.230. Резонансное поглощение света было обнаружено впервые Р. Вудом в 1904 г. Может ли наблюдаться резонансное поглощение атомами зэК оптического излучения от х'К? Температура паров калия равна г = 200'С. (1999 г) 6.231. Лазерное разделение изотопов основано на селективном возбуждении изотопов одного сорта. Для эффективного разделения необходимо, чтобы изотопический сдвиг линии поглощения был не менее полуширины линии. Оценить максимальную температуру паров натрия, чтобы можно было таким способом выделить изотоп ы)ча из смеси изотопов зз19а и зз?4а.
(1999 г) 6.232. Энергия возбуждения ядра может быть измерена по изомерному сдвигу частоты спектральной линии атома за счет утяжеления возбужденного ядра на величину АМ= 8„„/сз (В. С. Летохов, 1972). При измерении частоты спектральной линии паров атомов при температуре Т для этого необходимо, чтобы изомерный сдвиг был больше доплеровского уширения. При какой температуре это условие будет выполнено для атома с А = 100 и энергии изомерного уровня ядра в„х = 0,3 МзВ. (1999 г) 6.233.
В ионосфере Земли (на высоте 100 км), где концентрация свободных электронов М = 10' см ~ и постоянное магнитное поле В = 0,5 Гс, вдоль силовых линий магнитного поля могут распространяться электромагнитные волны (так называемые геликоны или свистящие атмосферики) с законом дисперсии вида: кз = (4иЛ/еез)/(сВ), где и — волновое число, ш — угловая частота. Найти фазовую и групповую скорости таких волн, если ш = 10ь см '. (1990 г) 6.234.
Коэффициент преломления п для электромагнитных волн с частотой 9, распространяющихся в чистых полупроводниках вдоль магнитного поля В, выражается формулой: из= (2Л1ес)/(9В), где Л/ — концентрация электронов. Оказалось, что на частоте = 33 ГГц при изменении поля В следующие друг за другом резонансы стоячих волн в пластине полупроводника толщиной В = 1 мм наблюдаются при В~ — — 3,6 кГс и Вз = 8,1 кГс. Найти концентрацию электронов.
(1990 г) 6.235. Плазма заполняет полупространство х > О, причем концентрация электронов растет вглубь по закону М(х) = цх; 1г = сопз1. Перпендикулярно границе х = 0 падает электромагнитный волновой пакет со средней частотой ш, уходит в плазму, отражается от зоны кРитической плотности и через некоторое время т регистрируется при х = О. Определить время т. (1992 г) 6.236. При изучении прохождения плоской электромагнитной волны с частотой 9 = 8 МГц через плоские однородные слои плазмы с концентрацией свободных электронов Л1 = 10 см з найдено, что энергетические коэффициенты пропускания волны отличаются в 10 Раз для слоев плазмы, толщины которых отличаются в два раза. Пре- 193 небрегая интенсивностью волны, отраженной от задней границы каждого слоя, найти их толщины 4 и Нь (! 980 г) 6.237.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
