Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова 'Сборник задач по курсу физики c решениями' (935848), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Определите длину волю падающего монохроматнческого света, если радиус пятого светлого кольца: отраженном свете равен 3 мм. на людения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны Л = 0,6 мкм, падающим порно, Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жид, и наблюдение ведется в проходящем свете. Радиус кривизны линзы м. Определите показатель преломления жидкости, если радиус второго ого кольца г = 1,3 мм. П,.„.выпуклая линза с показателем преломления и = ! 6 'ы~'У" лой стороной лежит на стеклянной пластинке.
Радиус третьего лого кольца в отраженном свете 1Л = 0,6 мкм) равен 0,9 мм. Определите ОггаВЕЕта Л = 589 нм Отвею, = 1,4б. миака. Реиеение ,Дгиио (па =!) а5 =Ел — Ела =Е(л — 1), 'м Е(п-1) = т —, 2 Л=т— 2 ль! л= — +!. 2! 192 589 10 ' м 1 1 000377 2 15 10 м 2 иа (2та-1)2 (2т+1)А 4и 4т(л, Ощвееп, = 1,ооо377.
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохР Ро магическим светом, падающим нормально. При заполнении пР„ странства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостька о Ра диусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза. Определил показатель преломления жидкости. 2 2л ~ы Е.ат Для уменьшения потерь света из-за отражения от поверхностей стекла осуществляют "просветление оптики": на свободную поверхность линз наносят тонкую пленку с показателем преломления и = Ен .
В с атом случае амплитуда отраженных волн от обеих поверхностей такой пленки одинакова. Определите толщину слоя, при которой отражение для свега с длиной волны А от стекла в направлении нормали равно нушо, ОЩВЕт а!= (2 ))1 (т = О, 1, 2, ...), у с показателем преломления л = 1,58 нормально падает монохроматнческий свет с длиной волны 2 = 0,55 мкм. Для устения потерь света в результате отражения на линзу наносится тонкая плен- ' О еделите: 1) оптимальный показатель преломления для пленки; 2) толпр пленки. ОЕщВЕП8 !) л„=1,26; 2) аЕ=!09 ™ Определите длину волны света в опыте с интерферометром Маи- 12 кельсона, если для смещения интерференционной картины на 1 ос зеркало пришлось переместить на расстояние Е = 33 мкм. Для ения показателя преломления аммиака в одно из пл интерферометра Майкельсона помещена закрытая с обеих сторон ачанная до высокого вакуума стеклянная трубка дли ной 1=15 см. П изалнении трубки аммиаком интерференционная картина для длины волны = 589 нм сместилась на 192 полосы.
Определите показатель преломления =15 ем = 0,15 м = 589 нм = 5,89 10 ~ = 192 и — 7 )зычисления: ~З, дифракция света ечиыи источник света ( Х = 0,5 мкм) расположен на расстоя- нии а =1 м перел диафрагмой с круглым отверстием диаметра и=- — + и о. ОШВЕШ Ь = г Определите радиус третьей зоны Френеля, если расстояние от точечного источника света ( Д = 0,6 мкм) до волновой поверхности и от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. ОШ11ЕШ и = 1,000377 .
ОШЮИШ г =1,16 мм. На диафрагму с круглым отверстием диаметром с! = 5 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны А = 0,6 мкм. Определите расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает: 1) две зоны Френеля; 2) три зоны Френеля. ОШймШ и = 1,000866. ОШЬЛИ 1) 5,21 м; 2) 3,47 м. С412) С413> На рисунке показана схема интерференпионного рефракгометро применяемого для измерения показателя преломления прозрачных веществ. б — узкая щель, освещаемая монохроматическим светом с длп ной волны 2 =589 нм; 7 и г — кювегы длиной ! =!0 см, которые заполнены воззгухом ( по = 1,000277 ). При замене в одной из кювет воздуха на аммиак нптерференциониая картина на экране сместилась на т = 17 полос. Определи ое показатель преломления аммиака.
по = ~(п по) ° и = »Й, !(и — по) = »и Вычисления: 17 589 10 м и = — + 1,000277 = 1,000377 . 0,1 м На пути лучей интерференционного рефрактометра помещаются трубки длиной ( = 2 см с плоскопараллельными стеклянными основаниями, наполненные воздухом ( по —— 1,000277). Одну трубку заполнили хлором, и при этом иитерференциониая картина сместилась на т = 20 полос Определите показатель преломления хлора, если наблюдения производятся с монохроматическим светом с длиной волны 2 = 589 нм. 2 аЬ Ь 3 2 = — »ь1— 2 а+Ь 4(а+Ь) г аЬ аг = — »ь(, Ь= а+Ь а»ь(- г 2 ' Ь 2 2 2 , т 1 — пренебрежимо мало, 4(а+ Ь) о( аг! 2 4»тА — Ы ОтВЕт г, = 707 мкм.
Решение Дано 2«Ь, г=,ГЬ ~. аь г = — тЛ а +Ь !а=2 м ;'Ь=1 м Отевт г =1,64 мм. 2 Ь2 аь Ь,=— а+Ь Ь 7 ОтВЕт Ь, = 6,67 см. Отевт гз —— 2,83 мм. Ответ ., =0,5 мм. Ответ г = 0,5 мм. Определите радиус третьей зоны Френеля для случая плоской вол. ны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны Л = 0,6 мкм. Определите радиус четвертой зоны Френеля„если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм.
Определите радиус первой зоны Френеля, если расстояние от точечного источника света ( 1 = 0,5 мкм) до зонной пластинки и от пластинки до места наблюдения а = Ь = 1 м. иную пластинку падает плоская монохроматическая волна ( 2 = 0,5 мкм). Определите радиус первой зоны Френеля, если расяние от зонной пластинки до места наблюдения Ь = 1 м, онная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 2 м, на расстоянии 1 м от своей поверхности.
Где получится ображение источника, если его удалить в бесконечность? (см. задачу 5.68), (см. задачу 5.71), ракция наблюдается на расстоянии 1 м от точечного источника монохроматического света ( 2 = 0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Определите радиус отверстия, при котором центр дифракционных колец на экране является наиболее темным. Ответ Ь= 36,3 см. Решение Ьэ— 2 м а г В.--гс в Решение г г т=— х г = э>гЬтЛ (см. рисунок к задаче 5.71), ЬЛ 2 а =(а — х) +г, з 3 Ь-|т — ~ =(Ь+х)" +г; 2! Вычисления: (1,510 ) м 15м 05 1О м 1) т — ? 2) щ>п,щах — ? 2) т — нечетное, светлое кольцо. г с! х= — = —, 2а 41 а=Ь= †, 2' а> г=— 2 г Ьо>Л = 2Ь вЂ”, 2а Ь>оЛ = 2Ьх+ г ЬтЛ = 2г, с! 1= —.
~2 1= —, тЛ вЂ” тЛ= 2 —. 2 4 Ответ 1=- 50 Ответ 1= 1,2 (41б > (417) и ссаРио Сферическая волна, распространяющаяся из точечного монохроматического источника света ( Л = 0,6 мкм), встречает на своем пути экран с круглым отверстием радиусом г = 0,4 мм, Расстояние и от источника до экрана равно ! м. Определите расстояние от отверстия до точки экрана, лежащей на линии, соединяющей источник с це>прем отверстия, где наблюдается максимум освещенности.
На экран с круглым отверстием радиусом г = 1,5 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны Л = 0,5 мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии Ь = 1,5 м от него. Определите: 1) число зон Френеля, укладывающихся в отверстии; 2) темное или светлое кольцо наблюдается в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения помещен экран. о=15 мм=1,5 10'м Л=05 мкм=5 1О'м Ь=15 м Ответ 1) т = 3; 2) светлое кольцо. На экран с круглым отверстием радиусом г = 1,2 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны Л = 0,6 мкм.
Определите максимальное расстояние от отверстия на его оси, где еще можно наблюдать наиболее темное пятно. Покажите, что за круглым экраном С в точке В, лежащей на линии, соединяющей точечный источк с пентром экрана, будет наблюдаться светлое пятно. Размеы экрана примите достаточно малыми.
'. о> '.4$- чечного источника монохроматического света 1! Л = 0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном аходится непрозрачный диск диаметром 5 мм. Определите расстояние 1, если иск зак ывает только центральную зону Френеля. з 2 1 а = с> — 2ах о т о > 3 т Л з Ь + ЬтЛ+ = Ь + 2Ьх о х + >.; 4 На шель шириной а = 0,1 мм падаег нормально монохроматический свет (Л= 0,6 мкм). Экран, на котором наблюдается дифрак- онная картина, расположен параллельно щели на расстоянии 1 = 1 м.
Опреите расстояние Ь между первыми дифракционными минимумами, распооженными по обе стороны центрального фраунгоферова максимума. Решение япр=щр, згл1о= —, а Ь = 2! байр 2! з1пзз = 2! —. 2 а ОтВЕт Ь= 1,2 см. На щель шириной а = 0,1 мм падает нормально монохроматичес- кий свет с длиной волны Л = 0,5 мкм.
Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Определите расстояние ! от щели до экрана, если ширина центрального дифракционного мак:имума Ь=1 см. а 4 — — = 104, 2 яп 2,2' Ответ -" =104 Х Отевт 1=1 м. С418,'> узкую щель шириной а = 0,05 мм падает нормально монохро. магический свет с длиной волны 2 = 694 нм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
