Геометрическая и волновая оптика

Вариант 17

1. Наименьшее расстояние от Земли до Сатурна 1,2 Тм. Через какое минимальное время может быть получена ответная информация с космического корабля, находящегося в районе Сатурна, на радиосигнал, посланный с Земли?

2. Вычислите предельный угол полного отражения для оргстекла (n = 1,4).

3. На всю поверхность собирающей линзы, имеющей диаметр 10 см и оптическую силу 5 дптр, направлен пучок лучей, параллельных главной оптической оси. На каких расстояниях от линзы надо поставить экран, чтобы на нем получился светлый круг диаметром 5 см?

4. Разность хода лучей от двух когерентных источников света до некоторой точки на экране равна 4,36 мм. Каков будет результат интерференции света в этой точке, если длина волны света 4358 Ǻ?

5. Известно, что свет излучается атомами при переходе из возбуждённого состояния в нормальное. Процесс излучения отдельного атома длится конечное время. За это время атом излучает «оборванную синусоиду» (цуг волн). Определите время излучения отдельного атома, если пространственная протяженность цуга порядка 3 м.

6. От двух точечных когерентных источников, находящихся на одной прямой на расстоянии 0,5 мм друг от друга, наблюдается интерференционная картина на экране, удаленном от источников на расстояние 5 м. Найдите ширину интерференционной полосы, если λ = 600 нм.

7. Точечный источник света с длиной волны λ = 0,5 мкм расположен на расстоянии а = 100 см перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом 1 мм. Найдите расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, для которой число зон Френеля в отверстии равно 3.

8. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Максимум 3-го порядка наблюдается под углом 36°48’ к нормали. Найдите постоянную дифракционной решетки, выраженную в длинах волн падающего света.

9. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через анализатор, уменьшается в 4 раза? Поглощением света пренебречь.

10. Плоскополяризованный свет падает на двоякопреломляющую пластинку, вырезанную параллельно оптической оси OO (см. рис.). В общем случае за пластинкой образуется луч, поляризованный по эллипсу. Если угол  между оптической осью и плоскостью поляризации падающего луча равен нулю, то каким будет луч за пластинкой?

Модуль 8. Электромагнитные волны.

Геометрическая и волновая оптика

Вариант 18

1. На какой частоте передаются сигналы «SOS», если по международному соглашению длина радиоволн равна 600 м?

2. Водолаз, стоя на дне, видит отраженными от поверхности воды те части горизонтального дна, которые расположены от него на расстоянии 15 м и больше. Рост водолаза 1,8 м. показатель преломления воды 1,33. Найдите глубину водоема.

3. Найдите увеличение линзы, если расстояние от линзы до предмета 40 см, а фокусное расстояние линзы 30 см.

4. Оптическая разность хода Δ двух интерферирующих волн монохроматического света равна 0,3∙λ. Определите разность фаз Δφ.

5. Поверхности стеклянного клина образуют между собой угол α = 0,2'. На клин нормально к его поверхности падает пучок лучей монохроматического света с длиной волны λ = 0,55 мкм. Определите ширину b интерференционной полосы.

6. Кольца Ньютона образуются между плоским стеклом и линзой с радиусом кривизны 8,6 м. Монохроматический свет падает нормально. Диаметр 4-го темного кольца равен 9 мм. Найдите длину волны света.

7. Свет монохроматического источника падает нормально на диафрагму с круглым отверстием, диаметр которого 3 мм. За диафрагмой на расстояний 2 м находится экран, в центре которого темное пятно. Определите длину волны падающего света.

8. Сколько полос будет видно на экране за щелью, если на нее падает плоская монохроматическая волна (λ = 600 нм)? Ширина щели а = 0,24·10^-5 м.

9. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора равен 45°. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол увеличить до 60°?

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.