Irodov_I.E._Zadachi_po_obshchey_fizike_(3-_e_izdanie_2001_447str) (537004), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Бипризма стеклянная с преломляющим углом 0 =20'. Найти длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране Ьх =0,55 мм. 485. Плоская световая волна с А = 0,70 мкм падает нормально на основание бипризмы, сделанной из стекла (я =1,520) с преломляющим углом 0 = 5,0 . За бипризмой (рис. 4.20) 2та находится плоскопараллельная стек- д лянная пластинка, и пространство между ними заполнено бензолом (»' = 1,500). Найти ширину интерференционной полосы на экране Э, расположенном за этой системой. 4.86.
Плоская монохроматическая Рис. 4.20 световая волна падает нормально на диафрагму с двумя узкими щелями, отстоящими друг от друга на 41=2,5 мм. На экране, расположенном за диафрагмой на 1= 100 см, образуется система интерференционных полос. На какое расстояние и в какую сторону сместятся эти полосы, если одну из щелей перекрыть стеклянной пластинкой толщины 8 =10 мкм? 4.87. На рис. 4.21 показана схема интерферометра для измерения показателей преломления прозрачных веществ. Здесь Я вЂ” узкая щель, освещаемая монохроматическим светом А = 589 нм, 1 и 2 — две одинаковые трубки с воздухом, длина каждой из которых 1= 10,0 см, Д вЂ” диафрагма с двумя щелями.
Когда воздух в трубке 1 заменили аммиаком, то интерференционная картина на экране Э сместилась вверх на )т'=17 полос. Показатель преломления воздуха» = 1,000277. Определить показатель преломления аммиака. Рис. 4.21 4.88, На поверхности стекла находится пленка воды. На нее издаст свет с )с =0,68 мкм под углом Ф =30' к нормали.
Найти скорость, с которой уменьшается толщина пленки (из-за испарения), если интенсивность отраженного света меняется так, что промежуток времени между последовательными максимумами отражения 61 =15 мин. 4.89. На тонкую пленку (» = 1,33) падает параллельный пучок белого света. Угол падения 6, =52'. При какой толщине пленки зеркально отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый цвет (Х =0,60мкм)? 4.90.
Найти минимальную толщину пленки с показателем преломления 1,33, при которой свет с длиной волны 0,64 мкм испытывает максимальное отражение, а свет с длиной волны 0,40 мкм не отражается совсем. Угол падения света равен 30 . 4.91. Для уменьшения потерь света из-за отражения от поверхности стекла последнее покрывают тонким слоем вещества с показателем преломления я' =~/в, где л — показатель преломления стекла. В этом случае амплитуды световых колебаний, отраженных от обеих поверхностей такого слоя, будуг одинаковыми. При какой толщине этого слоя отражательная способность стекла в направлении нормали будет равна нулю для света с длиной волны Х? 4.92. Рассеянный монохроматический свет с А = 0,60 мкм падает на тонкую пленку вещества с показателем преломления я 1,5.
Определить толщину пленки, если угловое расстояние между соседними максимумами, наблюдаемыми в отраженном свете под углами с нормалью, близкими к Ь = 45, равно ЬЮ =3,0'. 4.93. Монохроматический свет проходит через отверстие в экране Э (рис. 4.22) и, отразившись от тонкой плоскопараллельной стеклянной пластинки П, образует на экране систему интерференционных полос равного наклона.
Толщина пластинки Рис. 4.22 Ь, расстояние между ней и экраном 1, радиусы 1 -го и Ь-го темных колец г,. и г . Учитывая, что г,. «1, найти длину волны света. 4.94. Плоская монохроматическая световая волна длины А падает на поверхность стеклянного клина, угол между гранями которого а «1, Плоскость падения перпендикулярна ребру клина, угол падения 0,.
Найти расстояние между соседними максимумами интерференционных полос на экране, расположенном перпендикулярно отраженному свету. 4.95. Свет с А =0,55 мкм от удаленного точечного источника падает нормально на поверхность стеклянного клина. В отраженном свете наблюдают систему интерференционных полос, расстояние между соседними максимумами которых на поверхности клина бх =0,21 мм. Найти: а) угол между гранями клина; 220 б) степень монохроматичности света (Ь ЦА), если исчезновение интерференционных полос наблюдается на расстоянии 1 1,5 см от вершины клина. 4.96.
Плоско-выпуклая стеклянная линза выпуклой поверхностью соприкасается со стеклянной пластинкой. Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы Л, длина волны света А. Найти ширину Ьг кольца Ньютона в зависимости от его радиуса г в области, где Ьг«г. 4.97. Плоско-выпуклая стеклянная линза с радиусом кривизны Я 40 см соприкасается выпуклой поверхностью 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 этого кольца? 4.98. На вершине сферической поверхности плоско-выпуклой стеклянной линзы имеется сошлифованный плоский участок радиуса г = З,О мм, которым она соприкасается со стеклянной пластинкой. Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы Я = 150 см. Найти радиус шестого светлого кольца в отраженном свете с А = 655 нм. 4.99. Плоско-выпуклая стеклянная линза с радиусом кривизны сферической поверхности Я = 12,5 см прижата к стеклянной пластинке. Диаметры десятого и пятнадцатого темных колец Ньютона в отраженном свете равны Н, =1,00 мм и л' =1,50 мм, Найти длину волны света.
4,100, Две плоско-выпуклые тонкие стеклянные линзы соприкасаются своими сферическими поверхностями. Найти оптическую силу системы, если в отраженном свете с А =0,60 мкм диаметр пятого светлого кольца 0=1,50 мм. 4.101. Две соприкасающиеся тонкие симметричные стеклянные линзы — двояковыпуклая и двояковопгутая — образуют систему с оптической силой Ф = 050 дптр.
В свете с Х-0,61 мкм, отраженном от этой системы, наблюдают кольца Ньютона. Определить: а) радиус десятого темноп> кольца; б) как изменится радиус этого кольца, если пространство между линзами заполнить водой. 4.102. Сферическая поверхность плоско-выпуклой линзы соприкасается со стеклянной пластинкой. Пространство между линзой и пластинкой заполнено сероуглеродом. Показатели преломления линзы, сероуглерода и пластинки равны соответственно л, =1,50, л =1,63 и л =1,70. Радиус кривизны сферичес- 221 кой поверхности линзы й =100 см. Определить радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете с А 0,61 мкм. 4,103. В двухлучевом интерфброметре используется оранжевая линия ртути, состоящая из двух компонент с А, =5?6,97 нм и А =579,03 нм.
При каком наименьшем порядке интерференции четкость интерференционной картины будет наихудшей? 4.104. В интерферометре Майкельсона использовалась желтая линия натрия, состоящая из двух компонент с А, 589,0 нм и Х 589,6 нм. При перемещении одного из зеркал интерференциойная картина периодически исчезла (почему?). Найти перемещение зеркала между двумя последовательными появлениями наиболее четкой картины. 4.105. При освещении интерферометра Фабри — Перо расходящимся монохроматическим светом с длиной водными в фокальной плоскости линзы возникает интерференционная картина — система концентрических колец (рис.
4.23). Толщина эталона равна Ы. Определить, как зависит от порядка интерференции: а) расположение колец; б) угловая ширина полос интерференции. Рис. 4.23 4.106. Найти для интерферометра Фабрн — Перо, толщина которого И=2,5 см: а) максимальный порядок интерференции света с длиной волны А = 0,50 мкм; 222 б) дисперсионную область а Х, т.е.
спектральный интервал длин волн, для которого еще нет перекрытия с другими порядками интерференции, если наблюдение ведется вблизи А = 0,50 мкм. 4.107. Найти условия, при которых заряженная частица, движущаяся равномерно в среде с показателем преломления н, будет излучать свет (эффект Вавилова — Черенкова). Найти также направление этого излучения. У к а з а н и е. Рассмотреть интерференцию колебаний, возбуждаемых частицей в разные моменты времени.
4.108. Найти наименьшие значения кинетической энергии электрона и протона, при которых возникает черенковское излучение в среде с показателем преломления и = 1,б0. Для каких частиц это значение кинетической энергии А = 29,6 МэВ2 4.109, Определить кинетическую энергию электронов, которые в среде с показателем преломления я =1,50 излучают свет под углом 0 =30' к направлению своего движения. 43. Дифракцня света ° Радиус внешней границы Ый зоны Френеля: ,.Жия ь..оз,... (4.3 а) в Спираль Корню (рис. 4.24).
Числа на атой спирали — значения параметра е. Для плоской волны о лчГ2/ЬА, где л и Ь вЂ” расстояния, характеризующие положение элемента ду волновой поверхности относительно точки наблюдения Р. ° Дифракцня Фраунгофера от щели, свет падает нормально. Условие минимумов интенсивности: бьз б) Ва1аб= 11, й-1Д,З,. где Ь вЂ” ширина щели, 6 — угол дифракцин. ° Днфракционная решетка, свет падает нормально. Условие главных фраунгоферовых максимумов: е'яиб=зйА, й 0,1,2... (4.З в) условие добавочных минимумов: дива зк'1/ЗГ, (4.3 г) где 1' 1,2,..., кроме О, )ч,згГ,... 223 4.110.
Плоская световая волна падает нормально на диафрагму с круглым отверстием, которое открывает первые Ф зон Френеля — для точки Р на экране, отстоящем от диафрагмы на расстояние Ь. Длина волны света равна Х. Найти интенсивность света 1 перед диафрагмой, если известно распределение интенсивности света на экране !!г), где г — расстояние до точки Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
