Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 50
Текст из файла (страница 50)
ь оптика не, ПОлу'юнными От дйух когерентных нстО'1никОВ света, раВнО Л1, Ьт = —, где 1 .. расстояние от источников до экрана, и' расстояние между источниками (11 « Ь). При отражении световой волны от оптически более плотной среды (с болыпим показателем преломления) фаза волны скач- ком изменяется на я (это можно учесть изменениеъ1 оптической л.') длины пути на — ). 2/ Радиусы темных колец Ньютона в отраженном свете при условии, что среда между линзой и пластинкой является опти- "1ескп менее плотной, чем материалы линзы и пластинки, опре- делены формулой гь =-. 1,.1 2ЙЛ вЂ” (к = О, 1, 2,... ), Г л 2 а радиусы светлых -" формулой га = (21+1)й — (Й = 0,1,2,...), Л где 1т' радиус кривизны поверхности линзы, соприкасающейся с плоскопарвллельной пласт1шкой; Л - длина световой волны в среде между линзой и пластинкой, к порядковый номер кольца. 5.188~.
Расстояние между двумя когерентными истошиками света (п11 лями) с длиной волны Л = О, 5 мкм равно 11 = = 0,1 мм. Расстояние между интерференщ1оннымн максимумами в средней части интерференционной картины равно Ья = = 1 см. Определите расстояние б от источников до экрана, плоскость которого параллельна плоскости щелей. 5.189 . На экране наблк1дается интерференционная картина 2 в результате наложения лучей от двух когерентных источников с длиной волнь1 Л = 500 нм. 11а пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили стеклянную пластинку толщины Й = = 5,0 мкм с показателем преломления и = 1,6.
Определите, на какое число т, полос сместится при этом интерференционная картина. 5.190~. На зеркала Френеля, тупой у1ол между которыми составляет и — О, о = 10', падает свет от щели, находящейся на расстоянии г = 10 см от линни пересечения зеркал. Длина волны источника Л = 600 нм. Отраженный от зеркал свет дает интерференционную картину на экране, расположенном на 249 97 ИНТЕРФЕРЕН!1И51 СВЕТЛ расстояниъл б = 270 съл от линии пересечения зеркал. Опреде лите расстояние л.'ъх между интсрферсниионными полосами на экране.
5.1912. Собирающую линзу диаметра Р = 5 см с фокусным расстоянием Г = 50 см разрезали по диаметру пополам и половинки раздвинули на расстояние д = 5 мм. Точечный источник света о расположен на расстоянии а, = 1 м от линзы. На каком расстоянии Т от линзы можно наблюдать интерференционную картину? 5.1924. В изображенной на рисунке интерференционной схеме с бипризмой Френеля расстояние от светяп1ейся щели Я до бппризмы а = 0,3 м, расстояние от бипризмы до экрана Ь = = О, 7 м. Показатель прелоълленлля бипрпзмы и = 1, 50. Считая длину волны исз очипка Ло = 500 нм, опрсдс'лите, при каком зна- лсплпл прсломляюлцсго угла бппризмы О ллплрппа пптсрфсрсяционных полос, наблюдаемых на экране, будет равна 11х = О, 4 мм.
Какое максимальное число полос лЛл можно наблюдать на экране в этом случает К задаче ее.192 К задаче ед93 5.193а. Нз тонкой линзы оптической силы Ф = 2 дптр была вырезана по диаметру полоска шириньл 11 = 1 мм. Затем образовавлллиеся ласти линзьл были составлены вместе. В фокальной плоскости образовавшейся билинзы параллельно разрезу поместили источник Я в виде светящейся щели, испускающей моно- хроматический свет с длиной волны Л = 500 нъл ~съл. рисунок).
За билинзой на расстоянии Ь = 1 м от нее помещен экран Э, Определите ширину интерфсренционных полос лъх, а также максиълальное число л'л" полос, которое можно наблюдать в этом случае. 5.194а. Точечный источник света Я расположен в фокусе линзы, за которой находится бипризма с углом о =. О, 01 рад и высоты Р = 6 см (см. рисунок). На каком расстоянии 1 от бипризмы можно наблк>дать наибольшее чишю интерферснци- 250 оптика гл. а Онных полос? Каков~ это Еисло еЛе? Какова ННЕре111а Ьт полос в этом случае? Коэффициент преломления стекла бипризмы и, = = 1, 5, длина волны света Л = 50 мкм. а 5.1951.
Тонкая у пленка с показателем . и преломления и = 1,5 освещена светом с длиеюй волны Л = 600 нм. При какой минимальной ТОЛЩИНЕ ПЛЕНКИ Ееман К задаче бц94 резко возрастает интен- сивность отраженного света, если пленка расположена на материале с показателем преломления и! ) 1,5? Свет падает на пленку нормально к поверхности. 5.1961.
На стеклянную пластинку (111 = 1,5) нанесена прозрачная пленка (пэ = 1, 4). На пленку нормально к поверхности падает монохроматический свет с длиной волны Л = 600 нм. Какова должна быть минимальная толщина пленки д „„, если в результпе интерференции отраженны1 лу Еи имек1т напм1-ньшукз интенсивность? 5.197 . Определите толщину 5 масляной пленки (ПЕ = 1,5) на поверхности воды (11 = 1,33), если при наблкздении под углом о = 60' к нормали в спектре отраженного света видна знап1тельно усиленная желтая линия с длиной волны Л = О, 6 мкм. 5.198 .
Определите минимальную толщину д, „„пленки с показателем преломления и = 1, 33, при которой интенсивность отраженного света, с длиной волны ЛЕ = О, 64 мкм максимальна, а света с длиной волны Лв = О, 4 мкм ме1ниълальна. Свет падает на плее1ку нОрмальнО. 5.199 . На стеклянный клин ~п = 1, 5) с преломлякзщиьл углом ее = 40" нормально падает монохроматический свет с длиной волны Л = 600 нм. Определите расстояние Ьт между двумя соседне1ми минимумами в интерференционной картине. 5.2001. В тонкой клинообразной пленке в отраженном свете при нормальном падении лучей с длиной волны Л = 450 нм наблюдаются темные интерференционные полосы, расстояние между которь1мп Ь = 1, 5 мм.
Определите угол О между гранями пластинки, ес;ли ее показатель преломления и, = 1, 5. 5.201 . Между двумя плоскопараллельными стеклянны- 1 ми пластинками заключен очень тонкий воздушный клин. На пластие1кп нОрмальнО падает мО11охроа111ти Ееский свет (Л =- О, 5 ыкм). Определите у1ол се между пластинками, если в от- 251 вв диФРлкци5! сВетл раженном свете на отрезке л5Ь = 1 см укладывается ЛХ = 20 интерферснцнонных полос. 5.202 . Сферическая поверхность плоско-выпуклои линзы соприкасается со стеклянной пластинкой. Пространство между линзой и пластинкой заполнено сероуглеродом.
Показатели преломления линзы, сероуглерода и пластинки равны соответственно ки =- 1,50, и:> .—.— 1,63 и из = 1,70. Радиус кривизны сферической поверхности линзы Л = 100 см. Определите радиус гь пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете с Л = О, 5 мкм. 5.203~. Плосковыпуклая стеклянная линза выпуклой поверхностью соприкасается со стеклянной пластинкой. Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы равен 11, длина волны света Л. Определите ширину Ьг кольца 11ьютона в зависимости от 5то радиуса г в области, где Ь5 « г.
5.204в. Плосковыпуклая стеклянная линза с радиусом кривизны й =- 40 см сопр55касается выпуклой стороной со стеклянной пластинкой. При этом в отраженном свете радиус некоторого кольца г = 2, 5 мм. Наблюдая за данным кольцом, линзу осторожно отодвинули от пластинки на Ь = 5,0 мкм. Каким стал радиус г этого кольца? 5.205~. На вершине сферической поверхности плосковыпуклой стеклянной линзы имеется сошлифованный плоский участок радиуса го = 3, 0 мм, которым она сопр5псасается со стеклянной пластинкой. Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы Л = 150 см. Определите радиус гв шестого светлого кольца прп наблюдении в отраженном свете с длиной волны Л =- = 655 нм. 5.8. Дифракция света При нормальном падении света на дифракционнук5 решетку положение главных максимумов определено углами ~~в, удовлетворяющими условию дв1прь — ЫгЛ, й — 0,1,2,..., где й постоянная (период) решетки, равная расстоянию между серединами двух соседних щелей.
Й порядок максимума. 5.206з. Вычислите радиусы ть внешних границ зон Френеля для сферической волновой поверхности радиуса а для точки В, находящейся на расстоянии а + 5 от точечного источника Я монохроматических волн длины Л, учитывая, что а» Л, 5» Л. Докажите, тто площади зон Френеля одинаковы. 5.207~. Перед диафрагмой с круглым отверстием радиуса г .= 1, 0 мм на расстоянии а =- 1, 0 м от нее помес тиль5 точе 5ный оптика гл. в источник монохроматического света (Л = 500 нм).
Определите рассто"<ние (< от диафрагмы до точки наблюдения, для которой число зон Френеля в отверстии и = 4. 5.208Я. Вычислите радиусы гь зон Френеля плоской световой волны для точки В, находящейся на расстоянии о » Л от фронта волны (здесь Л длина световой волны). 5.209Я.
Радиус четвертой зогп< Фр<"неля для плоского волнового фронта гл = 3 мм. Определите радиус двенадцатой зоны Френеля т<э из той >ке точки наблк)дени«. 5.210Я. Плоская световая волна (Л = 600 нм) падает на и<ирму с круглой диафрагмой. На расстоянии б = 2 м за диафрагмой расположен экран. При каком диаметре <'< отверстия диафрагмы освещенность экрана в точке В, лежащей на оси светового пучка, будет максимальна? 5.211Я. Плоская ь<опохрокп<тичсская световая волна с интенсивностью <о падает нормально на непрозрачный экран с круглым отверстием.