Геометрическая и волновая оптика

Вариант 23

1. При неизменной амплитуде колебаний частота колебаний электрона увеличилась в n раз. Как это изменит интенсивность излучения волн и их характеристики?

2. У призмы с показателем преломления 1,4142 и преломляющим углом 30⁰ одна грань посеребрена. Луч света падает на не посеребренную грань под углом 45⁰ и после отражения выходит из призмы через эту же грань. Найдите угол между падающим и выходящим лучами.

3. Найдите оптическую силу рассеивающей линзы, дающей изображение предмета на расстоянии 6 см от самого предмета. Высота предмета 8 см, высота изображения 4 см.

4. Найдите все длины волн видимого света (от 0,76 до 0,38 мкм), которые будут максимально усилены при оптической разности хода интерферирующих волн Δ = 1,8 мкм.

5. Естественный свет проходит через стеклянную призму и разлагается в спектр (см. рис.). Опишите получившийся спектр и укажите длины волн, соответствующие цветам спектра.

6. В интерферометре Майкельсона на пути одного из интерферирующих пучков света (λ = 590 нм) поместили закрытую о обеих сторон стеклянную трубку длиной 1 = 10 см, откачанную до высокого вакуума. При заполнении трубки хлористым водородом произошло смешение интерференционной картины. Когда хлористый водород был заменен бромистым водородом, смещение интерференционной картины возросло на m = 42 полосы. Определите разность Δn показателей преломления бромистого и хлористого водорода.

7. Вычислите суммарную площадь первых десяти зон Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до экрана 2 м. Длина волны λ = 6·10^-7 м.

8. Свет с длиной волны 530 нм падает на решетку, период которой равен 1,5 мкм, а общая длина 12 мм. Определите угловую ширину главного максимума и разрешающую способность решетки.

9. Солнечный свет, отражённый от поверхности воды (п = 1,33), полностью поляризован. Определить угловую высоту φ Солнца над горизонтом.

10. Раствор глюкозы с концентрацией с₁ = 0,28 г/см³, налитый в стеклянную трубку, поворачивает плоскость поляризации света, проходящего через этот раствор, на угол φ₁ = 32°. Определить концентрацию с₂ раствора, в другой; трубке такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол φ₂ = 24°.

Модуль 8. Электромагнитные волны.

Геометрическая и волновая оптика

Вариант 24

1. Что нужно делать для приема более коротких волн – сближать или раздвигать пластины конденсатора, включенного в колебательный контур приемника?

2. Световой луч падает на стеклянную плоскопараллельную пластину, толщиной 6 см. Угол падения 60°. Показатель преломления стекла 1,5. Вычислите смещение луча при его прохождении сквозь пластину.

3. На рисунках задана главная оптическая ось собирающей и рассеивающей линз и ход одного из лучей. Найдите построением положение фокусов линзы.

4. В некоторую точку пространства приходят волны с оптической разностью хода 2 мкм. Определите, усилится или ослабнет свет в этой точке для волн длиной 400 нм (фиолетовый свет).

5. Две плоскопараллельные стеклянные пластинки приложены одна к другой так, что между ними образовался воздушный клин с углом α, равным 30". На одну из пластинок падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6 мкм). На каком расстоянии l₁ от линии соприкосновения. пластинок будет наблюдаться в отраженном свете 1-я светлая полоса?

6. Определите радиус кривизны плосковыпуклой линзы, которая вместе с пластинкой позволяет наблюдать кольца Ньютона при освещении желтой линией натрия (λ = 589 нм), причем в отраженном свете расстояние между 1-м и 2-м светлыми кольцами равно 0,5 мм.

7. На пути плоской волны (λ = 600 нм) поставлена преграда с круглым отверстием, диаметром 0,4 см. На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка, по отношению к которой в отверстии должно уложиться 10 зон Френеля?

8. Дифракционная решетка содержит 600 штрихов на 1 мм. На нее падает свет с длиной волны 609 нм. Чему равен угол между вторыми максимумами?

9. На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Пусть J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего соответственно пластинки 1 и 2, и J₂ = 0. Чему равен угол между направлениями OO и O’O’?

10. Никотин (чистая жидкость), содержащийся в стеклянной трубке длиной l = 8 см, поворачивает плоскость поляризации желтого света натрия на угол φ = 136,6⁰. Плотность никотина, ρ = 1,01 г/см³. Определите удельное вращение [φ₀] никотина.

Модуль 8. Электромагнитные волны.