Оптика,элементы ядерной и квантовой физики / Занятия от Иванова / ЗАНЯТИЕ 2 СХЕМА ЮНГА
.pdf
ЗАНЯТИЕ 2 ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ОТ ДВУХ ИСТОЧНИКОВ (СХЕМА ЮНГА, 1802)
Томас Юнг (1773 – 1829)
|
|
|
A |
|
|
2x h x h . |
||
|
|
|
|
|
|
2L |
L |
|
|
r2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Условие максимумов интерференционной картины: |
|||||
|
r1 |
|
x |
|||||
|
|
|
o |
|
|
|
||
S 2 |
|
|
|
2m |
, где o – длина волны в вакууме. |
|||
|
|
|
|
2 |
||||
|
|
h/2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Координата т-го максимума: |
|
||||
h |
|
|
|
|
||||
S 1 |
L |
|
Э |
|
|
x |
m L . |
|
|
|
|
m |
|
h |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗАДАЧИ
9.Два когерентных источника, расположенных на одинаковом расстоянии L = 4 м от экрана испускают монохроматический свет с длиной волны λ = 400 нм. Расстояние между источниками d = 1 мм. Найдите расстояние между соседними максимумами освещенности.
10.Линза сделана из стекла с показателем преломления n = 1,55. Найдите минимальную толщину просветляющего покрытия с n = 1,50 эффективного для длины волны λ = 0,6 мкм.
11.Два источника, находящиеся на расстоянии d друг от друга, излучают волны с длиной волны в направлении угла к удалённому приёмнику. Определите разность фаз колебаний в месте расположения приемника. Рассмотрите два случая: а) источники колеблются синфазно; б) колебания источников смещены по фазе на 0.
12.Для интерференционной схемы Юнга с двумя щелями определите разность хода волн как функцию координаты х точек на экране наблюдения. Расстояние между щелями равно h, а расстояние до экрана равно L. Источник излучает волны с длиной 0 в вакууме, а среда имеет показатель преломления n. Определите также положения центров светлых полос.
13.В опыте Юнга расстояние между соседними интерференционными полосами на экране оказалось равным 0,5 мм. Определите длину волны падающего света, если расстояние между источниками 3 мм, а расстояние от источников до экрана 3 м.
14.В опыте Юнга длина волны монохроматического излучения, падающего на экран с двумя параллельными щелями, равна 0,7 мкм. На втором экране, отстоящем от первого на расстоянии 2 м, наблюдается интерференционная картина. Расстояние между соседними максимумами интенсивности рано 0,35 мм. Определите расстояние между щелями в первом экране.
15.Свет от лазера с длиной волны = 0,63 мкм падает по нормали на непрозрачную плоскость, имеющую две узкие параллельные щели, расстояние между которыми d = 0,5 мм. Определите ширину интерференционных полос на экране, находящемся в вакууме на расстоянии l = 1 м от плоскости щелей.
16.На экран с двумя узкими параллельными щелями падают лучи от Солнца. При каком расстоянии d между щелями за экраном может наблюдаться интерференция? Угловой диаметр Солнца = 34 .
17.На диафрагму с двумя узкими щелями, находящимися на расстоянии d = 2,5 мм, падает по нормали к ней монохроматический свет. Интерференционная картина образуется на экране, отстоящем от диафрагмы на расстоянии l = 1 м. Куда и на какое расстояние сместятся интерференционные полосы, если одну из щелей закрыть стеклянной пластинкой толщиной b = 10 мкм с показателем преломления n = 1,5?
18.В установке Юнга расстояние между щелями 1,5 мм, экран расположен на расстоянии 2 м
от щелей. Сколько интерференционных максимумов можно наблюдать, осветив установку белым светом? (420< <690 нм). Каково расстояние на экране между красным и фиолетовым максимумами?
19.В схеме «зеркала Ллойда» световая волна, падающая на экран Э непосредственно от светящейся щели S, интерферирует с волной, отразившейся от плоского зеркала З. Расстояние от щели до плоскости зеркала 1 мм, от щели до экрана 1 м, длина световой волны 500 нм. Определите ширину интерференционных полос.