демо тест для практ 2 сем

Волновая оптика Вариант 1

1.Физический смысл абсолютного показателя преломления:

1)отношение скорости световой волны в вакууме к фазовой скорости в некоторой среде;

2)отношение фазовой скорости световой волны в некоторой среде к скорости света в вакууме;

3)отношение синуса угла падения луча света к синусу угла преломления;

4)отношение синуса угла преломления световой волны к синусу угла падения.

2.Два параллельных световых пучка, отстоящих друг от друга на расстоянии d = 5

см, падают на кварцевую призму (n = 1,49) с преломляющим углом α = 25º. Определите
оптическую разность хода этих пучков на выходе их из призмы.
1) 1,54 см;	2) 3,15 см; 3) 6,79 см; 4) 3,47 см.
3. На щель шириной 20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматиче-
ского света (λ=500 нм). Найти ширину изображения щели x на экране, удален-
ном от щели на расстоянии 1 м. Шириной изображения считать расстояние между
первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от
				x
главного максимума освещенности.
1) 7,5 см;	2) 2,5 см; 3) 5 см;	4) 10 см.

4. Укажите, на каких графиках правильно отражены дисперсионные зависимости.

а		б	в	г
1) а, б;	2) а, в;	3) б, г;		4) в, г.

5. Пучок плоскополяризованного света (λ =589 нм) падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно к его оптической оси. Найти длину волны λо обыкновенного луча в кристалле, если показатель преломления исландского шпата для обыкновенного луча равен n0 = 1,49.

1) 978 нм;	2) 589 нм; 3) 289 нм;	4) 395 нм.
		Вариант 2

1. Какие законы являются основой геометрической оптики? а) закон прямолинейного распространения света;

б) закон независимости световых лучей;
в) закон отражения света;
г) закон преломления света.
1) а, б, в;	2) а, в, г;	3) б, в, г;	4) а, б, в, г.

2.Пучок параллельных лучей с длиной волны 0,6 мкм падает под углом 30° на мыльную пленку, показатель преломления которой равен 1,3. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут максимально ослаблены?

1)0,18 мкм; 2) 0,25 мкм; 3) 0,75 мкм; 4) 0,42 мкм.

3.На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его направление на четвертую темную дифракционную полосу составляет 2º12′. Определите, сколько длин волн укладывается на ширине щели.

1) 156; 2) 52; 3) 104; 4) 208.

4. Укажите какая из величин остается неизменной в преломленном свете при дисперсии:

1)	скорость распространения;	2)	частота колебаний;
3)	показатель преломления;	4)	длина волны.

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

1) 45º;	2) 60º;	3) 15º;	4) 30º.
			13

РЕШЕНИЕ ВАРИАНТА 1 1. Ответ: 1.

	2. Дано:	Решение:
	d = 0,05 м	Оптическая разность хода равна произведению геометрической разно-
	n = 1,49	сти хода b = CD – AB на показатель преломления вещества призмы:
	α = 25º		= bn.
	- ?
	Для прямоугольного треугольника BDF:
		b = dtg .
	Тогда		A	B
		= ndtg .
			F	D
	= 1,49 5 10-2 tg25 = 3,47 10-2 м = 3,47 см.
			C	b
	Ответ: 4.

3.Дано:

Решение:

b = 2 10-5 м

Запишем условие дифракционных минимумов от одной щели:

λ = 5 10-7 м

b sin m .

= 1,49

Т.к. угол мал, то

sin tg .

x - ?

С учетом предыдущего выражения

tg

m

.

b

Из рисунка видно, что

x = tg .

2

Отсюда

x = 2 tg = 2

m

.

b

Таким образом

x = 2

m

= 2 1

1 5 10 7

5 10-2

м = 5 см.

b

2 10 5

Ответ: 3.

4. Ответ: 1.

5. Дано:

Решение:

λ = 5,89 10-7 м

Показатель преломления для обыкновенного луча можно рассчитать по

n0 = 1,49

формуле:

λо - ?

n0

v

,

v0

где vо – скорость распространения обыкновенного луча в пластинке исландского шпата, v – скорость распространения пучка плоскополяризованного света до падения на кристалл. Их можно определить во формулам:

vо = 0 , v = ,

(здесь было учтено, что при переходе луча из одной среды в другую частота колебаний не изменяется). Тогда

n0 ,0

откуда

0 589 = 395 нм. n0 1,49

Ответ: 4.

14

РЕШЕНИЕ ВАРИАНТА 2 1. Ответ: 4.

2.Дано:	Решение:
λ = 6 10-7 м	Оптическая разность хода интерферирующих лучей в тонких пленках в
= 30°	отраженном свете можно определить по формуле
n = 1,3								0
	2d n		2	sin	2				,
d - ?								2

где d и n – толщина и показатель преломления пленки. Т.к. по условию задачи мыльная пленка

находится в воздухе (n0 = 1) и n>n0, то слагаемое 0 берется со знаком "-".

2

С другой стороны, условием интерференционного минимума является

2k 1 20 .

Тогда условие интерференционного минимума в тонких пленках примет вид:

			0	2k 1 0 .
2d n2 sin2
			2	2

Толщина пленки будет принимать свое наименьшее значение, если k = 0. С учетом этого предыдущее выражение можно переписать в виде

			0		0 .
2d n2 sin2
			2		2

Выразим отсюда толщину пленки и рассчитаем ее значение:

		0			6		10 7			-7
d									2,5 10		м = 0,25 мкм.
2		n2 sin2			2 1,32		sin2 30

Ответ: 2.

3. Дано:

= 2º12′ k = 4

N - ?

Решение:

Число длин волн, укладывающихся на ширине щели, можно определить, разделив ширину щели b на длину волны :

N b

Т.к. условием дифракционного минимума на одной щели (темная полоса) является равенство b sin k ,

то

		k		k	4
	N						104.
		sin		sin		sin 2 12'
Ответ: 3.
4. Ответ: 2.
5. Дано:	Решение:
Iест = 4I	После прохождения естественного света через поляризатор его интен-
- ?	сивность уменьшается в 2 раза:

Iест = 2I0.

После прохождения поляризованного света через анализатор его интенсивность изменяется по закону Малюса:

I = I0 cos2 ,

где I и I0 – интенсивности света, падающего на анализатор и вышедшего из него, - угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора.

Тогда

arccos

I

arccos

Iест

arccos

2I0

arccos

1

450 .

I0

4I0

4I0

2

Ответ: 1.

15