irodov_i.e._zadachi_po_obshchey_fizike_(3-_e_izdanie_2001_447str) (852010), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Найти степень поляризации света, которую создает: а) каждый поляризатор в отдельности„ б) вся система при параллельных плоскостях пропускания поляризаторов. 4.187. Показать с помощью формул (4.4г), что отраженный от поверхности диэлектрика свет будет полностью поляризован, если угол падения Ф, удовлетворяет условию 180, =л, где л показатель преломления диэлектрика. Каков при этом угол между отраженным и преломленным лучами? 4.188.
Частично поляризованный свет падает под углом Брюстера на поверхность изотропного диэлектрика. Найти сто степень поляризации, если р-часть света отражается, а преломленный свет оказывается естественным. 4Л89. Естественный свет падает под некоторым углом на поверхность изотропного диэлектрика. При этом р-часть светового потока отражается, имея степень поляризации Р.
Найти степень поляризации Р' преломленного света. 4.190. Естественный свет падает под углом Брюстера на поверхность стекла. Найти с помощью формул (4.4г): а) коэффициент отражения; б) степень поляризации преломленного света. 4Л91. Плоский пучок естественного света с интенсивностью 1а падает под углом Брюстера на поверхность воды. При этом р = 0,039 светового потока отражается. Найти интенсивность преломленного пучка.
гав 4.192. На поверхность воды под углом Брюстера падает пучок плоскополяризованного света. Еп> плоскость поляризации составляет угол 9 =45' с плоскостью падения. Найти коэффициент отражения. 4.193. Узкий пучок естественного Х ! света падает под углом Брютера на поверхность толстой плоскопараллсльной прозрачной пластины.
При этом от верхней поверхности отражается р = 0,080 светового потока. Найти степень поляризации пучков 1 — 4 ~рис. 435). 4.194. Узкий пучок плоскополяризованного света интенсивности Ха падает под углом Брюстера на плоскопарал- Рис. 4.эв лельную стеклянуую пластину (см. рнс. 4.35) так, что его плоскость поляризации перпендикулярна плоскости падения. Найти с помощью формул (4.4г) интенсивность прошедшего пучка Х,. 4.195.
Узкий пучок естественного света падает под углом Брюстера на плоскопараллельную стеклянную пластину (см. рис. 4.35). Определить с помощью формул (44г) степень поляризации прошедшего через пластину светового пучка 4, 4.196. Узкий пучок естественного света падает под у~лом Брюстера на стопу Столетова, состоящую из Ф толстых стеклянных пластин.
Найти: а) степень поляризации Р прошедшего пучка; б) чему равно Р прн Ф= 1. 2, 5 и 1О. 4.197. Определить с помощьк~ формул (4.4г) коэффициент отражения естественного свс га при нормальном падении на поверхность воды, 4.198. Найти относительную потерю светового потока за счет отражений при прохождении паракснального пучка через центрированную систему из Ф = 5 стекляшпах линз, если коэффициент отражения каждой поверхности р =4,0%. Вторичными отражениями пренебречь.
4.199. Свет интенсивности Х падает нормально на идеально прозрачную пластинку, Считая, что коэффициент отражения каждой поверхности ее р =5,0%, найти с учетом мношкратных отражений интенсивность ! прошедшего через пластинку света. Чему равна относительная погрешность Х, найденная без учета вторичных отражений? 239 4200. Световая волна падает нормально на поверхность стекла, покрытого тонким слоем прозрачного вещества. Пренебрегая вторичными отражениями, показать, что амплитуды световых волн, отраженных от обеих поверхностей такого слоя, будут одинаковы при условии я' =,/я, где я' и л показатели преломления слоя и стекла.
4201. На поверхность стекла падает пучок естественного света. Угол падения равен 45'. Найти с помощью формул (4.4г) степень поляризации: а) отраженного света; б) преломленного света. 4,202. Построить по Гюйгенсу волновые фронты и направления распространения обыкновенного и необыкновенного лучей в положительном одноосном кристалле, оптическая ось которого: а) перпендикулярна плоскости падения и параллельна поверхности кристалла; б) лежит в плоскости падения и параллельна поверхности кристалла; в) лежит в плоскости падения под углом 45 к поверхности кристалла, и свет падает перпендикулярно оптической оси.
4203. Узкий пучок естественного света с длиной волны А =589 нм падает нормально на поверхность призмы Волластона, сделанной из исландского шпата, как показано на рис. 436. Оптические оси обеих частей призмы взаимно перпендикулярны. Найти угол а между направлениями пучков за призмой, если угол 0 =30'.
Рис. 4.36 4.204. Какой характер поляри- зации имеет плоская электромагнитная волна, проекции вектора Б которой на оси х и у, перпендикулярные направлению ее распространения, определяются следующими уравнениями: а) Е, Есов(ыг — (гх), Е = Евш(иг — 2с); б) Е„=Есов(иг — йх), Е = Есов(яс-асс+к(4); в) Е„= Е сов ( о> г - И), Е = Е сов ( и г - Ц + л )? 4205. На пути частично поляризованною света поместили поляризатор, При повороте поляризатора обнаружили, что наименьшая интенсивность света равна 1 . Если же перед поляризатором поместить пластинку в четверть волны, оптическая ось которой ориентирована под углом 45' к плоскости 240 пропускания поляризатора, то интенсивность света за поляризатором становится равной и 1, где д = 2,0.
Найти степень поляризации падающего света. 4206. Требуется изготовить параллельную оптической оси кварцевую пластинку, толщина которой не превышала бы 0,50 мм. Найти максимальную толщину этой пластинки, при которой линейно поляризованный свет с Л = 589 нм после прохождения ее: а) испытывает лишь поворот плоскости поляризации; б) станет поляризованным по кругу. 4207. Кварцевую пластинку, вырезанную параллельно оптической оси, поместили между двумя скрещенными поляризаторами. Угол между плоскостями пропускания поляризаторов и оптической осью пластинки равен 45'. Толщина пластинки Ы = 0,50 мм. При каких длинах волн в интервале 0,50 0,60 мкм интенсивность света, прошедшего через эту систему, не будет зависеть от поворота заднего поляризатора? Разность показателей преломления необыкновенного и обыкновенного лучей в этом интервале длин волн считать равной Ля =00090. 4208.
Белый естественный свет падает на систему из двух скрещенных поляризаторов, между которыми находится кварцевая пластинка толщины 1,50 мм, вырезанная параллельно оптической оси. Ось пластинки составляет угол 45' с плоскостями пропускания поляризаторов. Прошедший через эту систему свет разложили в спектр. Сколько темных полос будет наблюдаться в интервале длин волн 0,55 — 0,66 мкм? Считать, что в этом интервале длин волн л,-», =0,0090. 4209. Кристаллическая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси, имеет толщину 0,25 мм и служит пластинкой в четверть волны для Л =0,53 мкм.
Для каких еще длин волн в области видимого спектра она будет также пластинкой в четверть волны? Считать, что для всех длин волн видимого спектра я, - л, = 0,0090. 4210. Кварцевая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси, помещена между двумя скрещенными поляризаторами. Ее оптическая ось составляет угол 45' с их плоскостями пропускания.
При какой минимальной толщине пластинки свет с Л, =643 нм будет проходить через эту систему с максимальной интенсивностью, а с Л =564 нм сильно ослаблен, если я -л =0,0090? С а 4211. Между двумя скрещенными поляризаторами поместили кварцевый клин с преломляющим углом 0 =3,5'. Оптическая ось клина параллельна его ребру и составляет угол 45' с плоскостями пропускания поляризаторов. При прохождении 241 через систему света с 2 и 550 нм наблюдают интерференционные полосы. Ширина каждой полосы Ьхи1,0мм.
Найти разность л,-л, кварца для указанной длины волны. 4.212. Монохроматический свет интенсивности 1, поляризованный в плоскости Р, падает нормально на кристаллическую пластинку, вырезанную параллельно оптической оси. Угол между Р и этой осью равен 45'. За пластинкой расположен поляризатор, плоскость пропускания которого Р'. Найти интенсивность света за поляризатором, если пластинка вносит разность фаз б между обыкновенным и необыкновенным лучами. Рассмотреть случаи: а) Р')Р; б) Р'4.Р.
4213. Монохроматический поляризованный по кругу свет падает нормально на кристаллическую пластинку, вырезанную параллельно оптической оси. За пластинкой находится поляризатор, плоскость пропускания которо~о составляет угол у с оптической осью пластинки. Показать, что интенсивность света, прошедшего эту систему, 1~(1 +впг2у япб), Ь вЂ” разность фаз между обыкновенным и необыкновенным лучами, вносимая пластинкой. 4214.
Как с помощью поляриода и пластинки в четверть волны, изготовленной из положительного одноосного кристалла (л,> л,), отличить: а) свет лево- от правополярнзованного по кругу; б) естественный свет от поляризованного по кругу и от смеси естественного света с поляризованным по кру)у? 4215. Свет с длиной волны 1 падает на систему из скрещенных поляризатора П и анализатора А, между которыми находится компенсатор БабинеК (рис. 4.37), Он состоит из двух кварцевых клиньев, оптическая ось одного из которых параллельна ребру клина, другого перпендикулярна ему, Плоскости Ю О А',4 пропускания поляризатора и Рис.
4.37 анализатора составляют угол 45' с оптическими осями компснсатора. Известны также преломляющий угол 0 клиньев (0«1) и разность показателей преломления кварца л, — л.. При введении исследуемого двупреломляющего обрззца О (его оптическая ось ориентирована так, как показано на рисунке) 242 наблюдаемые интерференционные полосы сдвинулись вверх на Ьх мм. Найти: а) ширину интерференционной полосы Ьк б) величину и знак оптической разности хода обыкновенного и необыкновенного лучей в образце О.