Геометрическая и волновая оптика

Вариант 3

1. На рисунке показана ориентация векторов напряжённости электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Как направлен вектор плотности потока энергии электромагнитного поля?

2. Предельный угол полного отражения для пары веществ «стекло - воздух» равен 45. Определите скорость света в этом сорте стекла.

3. Закончите фразы:

Луч, падающий на собирающую линзу параллельно главной оптической оси, идет за линзой...

Луч, проходящий через оптический центр линзы, идет за линзой...

Луч, идущий к собирающей линзе через ее фокус, идет за линзой…

4. Разность хода лучей от двух когерентных источников света до некоторой точки на экране равна 4,36 мкм. Каков результат интерференции света в этой точке экрана, если длина волны света 6709 Ǻ?

5. Между краями двух хорошо отшлифованных плоских пластин помещена тонкая проволочка диаметром 0,05 мм; противоположные концы пластинок плотно прижаты друг, к другу. Свет падает по нормали к поверхности. На пластинке длиной 10 см наблюдатель видит интерференционные полосы, расстояние между которыми равно 0,6 мм. Определите длину волны света.

6. Установка для получения колец Ньютона освещается белым светом, падающим нормально. Найдите радиус 4-го синего кольца (λ = 400 нм). Наблюдение производится в проходящем свете. Радиус кривизны линзы равен 5 м.

7. Свет с интенсивностью I₀ падает на непрозрачный диск, перекрывающий одну зону Френеля. Найдите отношение интенсивности I в центре дифракционной картины и I₀.

8. Дифракционная решетка содержит 400 штрихов на 1 мм. На нее падает красный свет с длиной волны λ = 650 нм. Под каким углом виден 1-й максимум? Сколько всего максимумов дает эта решетка?

9. Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли равен 57°05'. Определите скорость света в кристалле каменной соли.

10. Пластинку кварца толщиной d = 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол φ = 53°. Какова должна быть толщина пластинки, чтобы свет, с которым проводился опыт, не прошел через анализатор?

Модуль 8. Электромагнитные волны.

Геометрическая и волновая оптика

Вариант 4

1. В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна. Поверхность площадью 50 см² перпендикулярна скорости волны. За 2 с через поверхность переносится энергия 10 мкДж. Найдите интенсивность волны.

2. Определите показатель преломления вещества, если скорость распространения света в веществе составляет 2∙10⁸ м/с.

3. Определите фокусное расстояние линзы, если при расстоянии 40 см от линзы до предмета действительное изображение получается на расстоянии 120 см от линзы.

4. В некоторую точку пространства приходят волны видимого света с оптической разностью хода 2 мкм. Определите, усилится или ослабнет свет в этой точке для длин волн 760 нм (красный свет).

5. Квазимонохроматическая световая волна имеет длину волны   [750, 751] нм (красная часть спектра). Рассчитайте время когерентности такой волны.

6. На мыльную пленку (n = 1,33) падает белый свет под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (λ = 600 нм)?

7. В открытой части волнового фронта, выделенного круглым отверстием в экране, для некоторой точки наблюдения Р (см. рис.) уложилось пять зон Френеля (амплитуды волн от всех зон считать одинаковыми). Если перекрыть вторую зону, то какой будет интенсивность света в точке Р?

8. Период дифракционной решетки 0,01 мм, общее число штрихов равно 990. Увидим ли мы раздельно в спектре 1-го порядка обе компоненты дублета желтой линии натрия с длинами волн 5890 Å и 5896 Å? Каково угловое расстояние между этими максимумами в спектре 2-го порядка?

9. Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Определите угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора. Потерями света в анализаторе можно пренебречь.

10. Пластинку определённой толщины d вырезали из двоякопреломляющего вещества параллельно оптической оси, n_o, n_e – показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей. Напишите условие, которому должна удовлетворять толщина пластинки, что бы она могла называться «пластинкой в полволны».

Модуль 8. Электромагнитные волны.