На главную страницу
Поиск задач
Найти задачу можно, введя ее условие. Если с первого раза не нашли решение на нужное готовое задание, попробуте поиск по другим похожим ключевым фразам из ее условия

Задачи на тему - Волновая оптика - из Волькенштейна


16.1 При фотографировании спектра Солнца было найдено, что желтая спектральная линия (λ=589 нм) в спектрах, полученных от левого и правого краев Солнца, была смещена на Δλ=0,008 нм. Найти скорость v вращения солнечного диска.

16.2 Какая разность потенциалов U была приложена между электродами гелиевой разрядной трубки, если при наблюдении вдоль пучка α-частиц максимальное доплеровское смещение линии гелия (λ=492,2нм) получилось равным Δλ=0,8 нм?

16.3 При фотографировании спектра звезды Андромеды было найдено, что линия титана (λ=495,4 нм) смещена к фиолетовому концу спектра на Δλ=0,17 нм. Как движется звезда относительно Земли?

16.4 Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (λ1=500 нм) заменить красным (λ2=650 нм)?

16.5 В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом ( λ=600 нм). Расстояние между отверстиями d=1 мм, расстояние от отверстий до экрана L=3 м. Найти положение трех первых светлых полос.

16.6 В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света d=0,5 мм, расстояние до экрана L=5 м. В зеленом свете получились интерференционные полосы, расположенные на расстоянии ℓ=5 мм друг от друга. Найти длину волны λ зеленого света.

16.7 В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое пятой светлой полосой (не считая центральной). Луч падает перпендикулярно к поверхности пластинки. Показатель преломления пластинки n=1,5. Длина волны λ=600 нм. Какова толщина h пластинки?

16.8 В опыте Юнга стеклянная пластинка толщиной h=12 см помещается на пути одного из интерферирующих лучей перпендикулярно к лучу. На сколько могут отличаться друг от друга показатели преломления в различных местах пластинки, чтобы изменение разности хода от этой неоднородности не превышало Δ=1 мкм?

16.9 На мыльную пленку падает белый свет под углом α=45° к поверхности плёнки. При какой наименьшей толщине h пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (λ=600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n=1,33.

16.10 Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отраженном свете ртутной дуги (λ=546,1 нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами ℓ=2 см. Найти угол γ клина. Свет падает перпендикулярно к поверхности пленки. Показатель преломления мыльной воды n=1,33.

16.11 Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (λ1=631 нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом ℓ1=3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (λ2=400 нм). Найти расстояние ℓ2 между соседними синими полосами. Считать, что за время измере­ний форма пленки не изменяется и свет падает перпендикулярно к поверхности пленки.

16.12 Пучок света (λ=582 нм) падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина γ=20\'\'. Какое число k0 темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n=1,5.

16.13 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны rk=4,0 мм и rk +1=4,38 мм. Радиус кривизны линзы R=6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны λ падающего света.

16.14 Установка для получения колец Ньютона осве­щается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R=8,6 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Измерениями установлено, что радиус четвертого темного кольца (считая центральное темное пятно за нулевое) r4=4,5 мм. Найти длину волны λ падающего света.

16.15 Установка для получения колец Ньютона освещается белым светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R=5 м. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти радиусы rс и rкр четвертого синего кольца (λс=400 нм) и третьего красного кольца (λкр=630 нм).

16.16 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R=15 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона ℓ=9 мм. Найти длину волны λ монохроматического света.

16.17 Установка для получения колец Ньютона осве­щается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между вторым и двадцатым темными кольцами ℓ1=4,8 мм. Найти расстояние ℓ2 между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона.

16.18 Установка для получения,колец Ньютона освещается светом от ртутной дуги, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в проходящем свете. Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее линии λ1=579,1 нм, совпадает со следующим светлым кольцом, соответствующим линии λ2=577 нм?

16.19 Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны λ=589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R=10 м. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найти показатель преломления n жидкости, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете r3=3,65 мм.

16.20 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ=600 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Найти толщину h воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо в отраженном свете.

16.21 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ=500 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину h слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо в отраженном свете.

16.22 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления n жидкости.

16.23 В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференционной картины на k=500 полос потребовалось переместить зеркало на расстояние L=0,161 мм. Найти длину волны λ падающего света.

16.24 Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плечей интерферометра Майкельсона поме­стили откачанную трубку длиной ℓ=14 см. Концы трубки закрыли плоскопараллельными стеклами. При заполнении трубки аммиаком интерференционная картина для длины волны λ=590 нм сместилась на k=180 полос. Найти показатель преломления n аммиака

16.25 На пути одного из лучей интерферометра Жамена (смотрите рисунок) поместили откачанную трубку длиной ℓ=10 см. При заполнении трубки хлором интерференционная картина для длины волны λ=590 нм сместилась на k=131 полосу. Найти показатель преломления n хлора.

16.26 Пучок белого света падает по нормали к поверхности стеклянной пластинки толщиной d=0,4 мкм. Показатель преломления стекла n=1,5. Какие длины волн λ, лежащие в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм), усиливаются в отраженном свете?

16.27 На поверхность стеклянного объектива (n1=1,5) нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n2=1,2 (просветляющая пленка). При какой наименьшей толщине d этой пленки произойдет максимальное ослабление отраженного света в средней части видимого спектра?

16.28 Свет от монохроматического источника (λ=600 нм) падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия d=6 мм. За диафрагмой на расстоянии ℓ=3 м от нее находится экран. Какое число k зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы? Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым?

16.29 Найти радиусы rk первых пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности a=1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b=1 м. Длина волны света λ=500 нм

16.30 Найти радиусы rk первых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b=1 м. Длина волны света λ=500 нм.

16.31 Дифракционная картина наблюдается на расстоянии ℓ от точечного источника монохроматического света (λ=600 нм). На расстоянии a=0,5ℓ от него помещена круглая непрозрачная преграда диаметром D=1 см. Найти расстояние ℓ, если преграда закрывает только центральную зону Френеля.

16.32 Дифракционная картина наблюдается на расстоянии ℓ=4 м от точечного источника монохроматического света (λ=500 нм). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе R отверстия центр дифракционных колец, на­блюдаемых на экране, будет наиболее темным?

16.33 На диафрагму с диаметром отверстия D=1,96 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ=600 нм). При каком наибольшем расстоянии ℓ между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?

16.34 На щель шириной a=2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ=589 нм). Под какими углами φ будут наблюдаться дифракционные минимумы света?

16.35 На щель шириной a=20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ=500 нм). Найти ширину A изображения щели на экране, удаленном от щели на расстояние ℓ=1м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещенности.

16.36 На щель шириной a=6λ падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ. Под каким углом φ будет наблюдаться третий дифракционный минимум света?

16.37 На дифракционную решетку падает нормально пучок света. Для того чтобы увидеть красную линию (λ=700 нм) в спектре этого порядка, зрительную трубу при­шлось установить под углом φ=30° к оси коллиматора. Найти постоянную d дифракционной решетки. Какое число штри­хов N0 нанесено на единицу длины этой решетки?

16.38 Какое число штрихов N0 на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (λ=546,1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом φ=19°8\'?

16.39 На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Натриевая линия (λ1=589 нм) дает в спектре первого порядка угол дифракции φ1=17°8\'. Некоторая ли­ния дает в спектре второго порядка угол дифракции φ2=24°12\'. Найти длину волны λ2 этой линии и число штрихов N0 на единицу длины решетки.

16.40 На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в направлении φ=41° совпадали максимумы линий λ1=656,3 нм и λ2=410,2 нм?

16.41 На дифракционную решетку нормально падает пучок света. При повороте трубы гониометра на угол φ в поле зрения видна линия λ1=440 нм в спектре третьего порядка. Будут ли видны под этим же углом φ другие спектральные линии λ2, соответствующие длинам волн в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм)?

16.42 На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию λ2 в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (λ1=670 нм) спектра второго порядка

16.43 На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. Сначала зрительная труба устанавливается, на фиолетовые линии (λф=389 нм) по обе стороны от центральной полосы в спектре первого порядка. Отсчеты по лимбу вправо от нулевого деления дали φф1=27°33\' и φф2=36°27\'. После этого зрительная труба устанавливается на красные линии по обе стороны от центральной полосы в спектре первого порядка. Отсчеты по лимбу вправо от нулевого деления дали φкр1=23°54\' и φкр2=40°6\'. Найти длину волны λкр красной линии спектра гелия.

16.44 Найти наибольший порядок k спектра для желтой линии натрия (λ=589 нм), если постоянная дифракционной решетки d=2 мкм.

16.45 На дифракционную решетку нормально падает пучок монохроматического света. Максимум третьего порядка наблюдается под углом φ=36°48\' к нормали. Найти постоянную d решетки, выраженную в длинах волн падающего света.

16.46 Какое число максимумов k (не считая центрального) дает дифракционная решетка предыдущей задачи?

16.47 Зрительная труба гониометра с дифракционной решеткой поставлена под углом φ=20° к оси коллиматора. При этом в поле зрения трубы видна красная линия спектра гелия (λкр=668 нм). Какова постоянная d дифракционной решетки, если под тем же углом видна и синяя линия (λс=447 нм) более высокого порядка? Наибольший порядок спектра, который можно наблюдать при помощи решетки, k=5. Свет падает на решетку нормально.

16.48 Какова должна быть постоянная d дифракцион­ной решетки, чтобы в первом порядке были разрешены линии спектра калия λ1=404,4 нм и λ2=404,7 нм? Ширина решетки a=3 см.

16.49 Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в первом порядке был разрешен дублет натрия λ1=589 нм и λ2=589,6 нм? Ширина решетки a=2,5 см.

16.50 Постоянная дифракционной решетки d=2мкм. Какую разность длин волн Δλ, может разрешить эта решетка в области желтых лучей (λ=600 нм) в спектре второго порядка? Ширина решетки a=2,5 см.

16.51 Постоянная дифракционной решетки d=2,5 мкм. Найти угловую дисперсию dφ/dλ решетки для λ=589 нм в спектре первого порядка.

16.52 Угловая дисперсия дифракционной решетки для λ=668 нм в спектре первого порядка dφ/dλ=2,02·105 рад/м. Найти период d дифракционной решетки.

16.53 Найти линейную дисперсию D дифракционной решетки в условиях предыдущей задачи, если фокусное расстояние линзы, проектирующей спектр на экран, равно F=40 см.

16.54 На каком расстоянии ℓ друг от друга будут находиться на экране две линии ртутной дуги (λ1=577 нм и λ2=579,1 нм) в спектре первого порядка, полученном при помощи дифракционной решетки? Фокусное расстояние линзы, проектирующей спектр на экран, F=0,6 м. Постоянная решетки d=2 мкм.

16.55 На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Красная линия (λ1=630 нм) видна в спектре третьего порядка под углом φ=60°. Какая спектральная линия λ2 видна под этим же углом в спектре четвертого порядка? Какое число штрихов N0 на единицу длины имеет дифракционная решетка? Найти угловую дисперсию dφ/dλ этой решетки для длины волны λ1=630 нм в спектре третьего порядка.

16.56 Для какой длины волны λ дифракционная решетка имеет угловую дисперсию dφ/dλ=6,3·105 рад/м в спектре третьего порядка? Постоянная решетки d=5 мкм.

16.57 Какое фокусное расстояние F должна иметь линза, проектирующая на экран спектр, полученный при помощи дифракционной решетки, чтобы расстояние между двумя линиями калия λ1=404,4 нм и λ2=404,7 нм в спектре первого порядка было равным ℓ=0,1 мм? Постоянная решетки d=2 мкм.

16.58 Найти угол iБ полной поляризации при отраже­нии света от стекла, показатель преломления которого n=1,57.

16.59 Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества i=45°. Найти для этого вещества угол iБ полной поляризации.

16.60 Под каким углом iБ к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были наиболее полно поляризованы?

16.61 Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления β=30°.

16.62 Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный (n=1,5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный луч полностью поляризован при падении, его на дно сосуда под углом iБ=42°37\'. Найти показатель преломления n жидкости. Под каким углом i должен падать на дно сосуда луч света, идущий в этой жидкости, чтобы наступило полное внутреннее отражение?

16.63 Пучок плоскополяризованного света (λ=589 нм) падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно к его оптической оси. Найти длины волн λ0 и λe обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле, если показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и для необыкновенного лучей равны n0=1,66 и ne=1,49.

16.64 Найти угол φ между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 4 раза.

16.65 Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен φ. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8% падающего на них света. Ока­залось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол φ.

16.66 Найти коэффициент отражения ρ естественного света, падающего на стекло (n=1,54) под углом iБ полной поляризации. Найти степень поляризации P лучей, прошедших в стекло.

16.67 Лучи естественного света проходят сквозь плоскопараллельную стеклянную пластинку (n=1,54), падая на нее под углом iБ полной поляризации. Найти степень поляризации P лучей, прошедших сквозь пластинку.

16.68 Найти коэффициент отражения ρ и степень поляризации P1 отраженных лучей при падении естественного света на стекло (n=1,5) под углом i=45°. Какова степень поляризации P2 преломленных лучей?

online-tusa.com