На узкую щель шириной b падает нормально плоская световая волна с длиной волны лямбда

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

плоская монохроматическая световая волна нормально падает

Задача 10357

На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ = 600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, φ = 20°. Определить ширину a щели.

Задача 10835

На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ = 500 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму, φ = 30°. Определить ширину a щели.

Задача 19196

Плоская монохроматическая световая волна падает нормально на диафрагму с двумя узкими щелями, отстоящими друг от друга на d = 2,5 мм. На экране, расположенном за диафрагмой на l = 100 см, образуется система интерференционных полос. На какое расстояние и в какую сторону сместятся эти полосы, если одну из щелей перекрыть стеклянной пластинкой толщины h = 10 мкм?

Задача 80493

На узкую длинную щель в непрозрачном экране нормально падает плоская монохроматическая световая волна. Угол отклонения, соответствующий второму дифракционному максимуму, равен φ = 1°30'. Найдите отношение ширины щели к длине волны падающего света.

Задача 80499

На узкую длинную щель шириной b = 0,1 мм нормально падает плоская монохроматическая световая волна с длиной λ = 0,7 мкм. Какой угол образуют между собой дифрагированные волны, соответствующие направлению на первый и четвертый дифракционные максимумы?

Задача 80501

Чему равно наибольшее число дифракционных максимумов, даваемое решеткой с постоянной d = 10 мкм, если на нее нормально падает плоская монохроматическая световая волна с длиной λ = 0,4 мкм?

Задача 14719

На диафрагму с круглым отверстием диаметром 4 мм нормально падает плоская монохроматическая световая волна с длиной 680 нм. На оси отверстия за диафрагмой на расстоянии 2,94 м образуется минимум интерференции дифрагирующих лучей. На каком расстоянии от диафрагмы образуется следующий минимум?

18.Плоская световая волна падает нормально на непрозрачную пластинку с круглым отверстием. Последнее представляет собой первые N зон Френеля для точки Р на экране, отстоящем от пластинки на расстоянии b. Длина волны света равна λ. Найти интенсивность света I_о перед пластинкой, если известно распределение интенсивности света на экране I(r), где r – расстояние до точки Р.

19.Точечный источник света с λ = 0,50 мкм расположен на расстоянии а = 1,0 м перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом r = 1,0 мм. Найти расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, для которой число зон Френеля в отверстии m = 3.

Ответ: b = ar 2 /(mλa – r 2 ) = 2,0 м.

20.Между точечным источником света и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус которого r можно менять в процессе опыта. Расстояния от диафрагмы до источника и экрана равны соответственно а = 100см и b = 125 см. Определить длину волны света, если максимум освещенности в центре дифракционной картины на экране наблюдается при r_о = l,00 мм и следующий максимум при r₁ = 1,29 мм.

Ответ: λ = (r₂ 2 – r₁ 2 )(a + b)/2ab = 0,60 мкм.

21.Плоская монохроматическая световая волна с интенсивностью I_o падает нормально на непрозрачный экран с круглым отверстием. Какова интенсивность света I за экраном в точке, для которой отверстие:

а) равно первой зоне Френеля; внутренней половине первой зоны;

б) сделали равным первой зоне Френеля и затем закрыли его половину (по диаметру)?

Ответ: а) I ≈ 4I₀, I ≈ 2I₀; б) I ≈ I₀.

22.Монохроматическая плоская световая волна с интенсивностью I_o падает нормально на непрозрачный диск, закрывающий для точки наблюдения Р первую зону Френеля. Какова стала интенсивность света I в точке Р после того, как у диска удалили:

а) половину (по диаметру);

б) половину внешней половины первой зоны Френеля (по диаметру)?

Ответ: а) I ≈ 0; б) I ≈ I₀/2.

23.Плоская монохроматическая световая волна с интенсивностью I_o падает нормально на поверхности непрозрачных экранов, показанных на рис. Найти интенсивность света I в точке Р:

а) расположенной за вершиной угла экранов 1–3 и за краем полу- плоскости 4;

б) для которой закругленный край экранов 5–8 совпадает с границей первой зоны Френеля.

Обобщить полученные результаты для экранов 1–4 одной формулой; то же – для экранов 5–8.

Ответ: а) I₁ ≈ 9I₀/16, I₂ ≈ I₀/4, I₃ ≈ I₀/16, I₄ = I₂, I ≈ (1 – φ/2π) 2 I₀;

Здесь φ– угол, закрываемый экраном.

24.Плоская световая волна с λ = 0,60 мкм падает нормально на достаточно большую стеклянную пластинку, на противоположной стороне которой сделана круглая выемка (см.рис.). Для точки наблюдения P она представляет собой первые полторы зоны Френеля. Найти глубину h выемки, при которой интенсивность света в точке P будет: а) максимальной; б) минимальной;

в) равной интенсивности падающего света.

Ответ: а) d = λ(k + 3/8)/(n – 1) = 1,2(k + 3/8) мкм;

б) d = 1,2(k + 7/8) мкм;

в) d = 1/2k или 1,2(k + 3/4) мкм. Здесь k = 0, 1, 2, … .

25.Плоская световая волна длины λ и интенсивностью I₀ падает нормально на большую стеклянную пластинку, противоположная сторона которой представляет собой непрозрачный экран с круглым отверстием, равным первой зоне Френеля для точки наблюдения P. В середине отверстия сделана круглая выемка, равная половине зоны Френеля. При какой глубине h этой выемки интенсивность света в точке P будет максимальной? Чему она равна?

Ответ: h = λ(k + 3/4)/(n – 1), k = 0, 1, 2,…; I_макс ≈ 8I₀.

26.Плоская световая волна с λ = 0,57 мкм падает нормально на поверхность стеклянного (n = 1,60) диска, который закрывает полторы зоны Френеля для точки наблюдения Р. При какой минимальной толщине этого диска интенсивность света в точке Р будет максимальной? Учесть интерференцию света при прохождении диска.

Ответ: h_мин≈λ(k + 5/8)/(n – 1) = 2/5 мкм, где k = 2.

27.Плоская монохроматическая световая волна падает нормально на круглое отверстие. На расстоянии b = 9,0 м от него находится экран, где наблюдают некоторую дифракционную картину. Диаметр отверстия уменьшили в η = 3,0 раза. Найти новое расстояние b', на котором надо поместить экран, чтобы получить на нем дифракционную картину, подобную той, что в предыдущем случае, но уменьшенную в η раз.

Ответ: b' = b/η 2 = 1,0 м.

28.Плоская световая волна с λ = 0,60 мкм и интенсивностью I_o падает нормально на большую стеклянную пластинку, профиль которой показан на рис. При какой высоте h уступа интенсивность света в точках, расположенных под ним, будет:

б) вдвое меньше I_о (потерями на отражения пренебречь)?

Ответ: а) h = 0,60(2k + 1) мкм; б) h = 0,30(2k + 1) мкм. Здесь k = 0, 1, 2, … .

29.Плоская монохроматическая световая волна падает нормально на непрозрачную полуплоскость. На расстоянии b = 100 см за ней находится экран. Найти с помощью спирали Корню (см. рис. на след. стр.):

а) отношение интенсивностей первого максимума и соседнего с ним минимума;

б) длину волны света, если расстояние между двумя первыми максимумами Δx = 0,63 мм.

Ответ: а) I_макс/I_мин ≈ 1,7; б) λ = 2(Δx) 2 /b(v₂ – v₁) 2 = 0,6 мкм,

где v₁ и v₂ – соответствующие значения параметра v на спирали Корню.

30.Плоская световая волна с λ = 0,60 мкм падает нормально на непрозрачную длинную полоску шириной d = 0,70 мм. За ней на расстоянии b = 100 см находится экран. Найти с помощью спирали Корню отношение интенсивностей света в середине дифракционной картины и на краях геометрической тени.

31.Плоская монохроматическая световая волна падает нормально на длинную прямоугольную щель, за которой на расстоянии b = 60 см нахо-

Рис. Спираль Корню. Числа на этой спирали – значения параметра v. Для плоской волны v = x , где х и b – расстояния, характеризующие положение элемента зоны dS волновой поверхности относительно точки наблюдения Р, как показано в левом верхнем углу рисунка; λ – длина волны.

дится экран. Сначала ширину щели установили такой, что в середине дифракционной картины на экране наблюдался наиболее глубокий минимум. Раздвинув после этого щель на Δh = 0,70 мм, получили в центре картины следующий минимум. Найти длину волны света.

Ответ: λ = (Δh) 2 /2b(v₂ – v₁) 2 ≈ 0,55 мкм, где v₁ и v₂ –

соответствующие значения параметра v на спирали Корню.

32.Плоская световая волна с λ = 0,65 мкм падает нормально на большую стеклянную пластинку, на противоположной стороне которой сделана длинная прямоугольная выемка шириной d = 0,60 мм. Найти с помощью спирали Корню глубину выемки, при которой в середине дифракционной картины на экране, отстоящем на b = 77 см от пластинки, будет минимум.

Ответ: h ≈ λ(k + 3/4)/(n – 1),

где k = 0, 1, 2, … , n – показатель преломления стекла.

33.Плоская световая волна с λ = 0,65 мкм падает нормально на большую стеклянную пластинку, на противоположной стороне которой имеется уступ и непрозрачная полоска шириной d = 0,60 мм (см. рис.). На расстоянии b = 110 см от пластинки находится экран. Высота уступа h подобрана такой, что в точке 2 на экране интенсивность света оказывается максимально возможной. Найти с помощью спирали Корню отношение интенсивностей в точках 1 и 2.

34.Свет с длиной волны λ падает нормально на длинную прямоугольную щель шириной b. Найти угловое распределение интенсивности света при фраунгоферовой дифракции, а также угловое положение минимумов.

Ответ: , где ; , где k = 1, 2,… .

35.При нормальном падении света на дифракционную решетку угол дифракции для линии λ_i = 0,65 мкм во втором порядке равен δi = 45°. Найти угол дифракции для линии λ_з = 0,50 мкм в третьем порядке.

Ответ: 55 o .

36.Свет с длиной волны 535 нм падает нормально на дифракционную решетку. Найти ее период, если одному из фраунгоферовых максимумов соответствует угол дифракции 35° и наибольший порядок спектра равен пяти.

Ответ: 2,8 мкм.

37.Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку с периодом d = 2,2 мкм, если угол между направлениями на фраунгоферовы максимумы первого и второго порядков Δα = 15°.

38.Свет с длиной волны 530 нм падает на прозрачную дифракционную решетку, период которой равен 1,50 мкм. Найти угол с нормалью к решетке, под которым образуется фраунгоферов максимум наибольшего порядка, если свет падает на решетку:

б) под углом 60° к нормали.

Ответ: а) 45 о ; б) 64 о .

39.Прозрачная дифракционная решетка имеет период d = 1,50 мкм. Найти угловую дисперсию D (в угл. мин/нм), соответствующую максимуму наибольшего порядка спектральной линии с λ = 530 нм, если свет падает на решетку

б) под углом φ = 45° к нормали.

Ответ: а) D = 6,5 угл. мин/нм, где k = 2;

б) D = 13 угл. мин/нм, где k = 4.

40.Свет с длиной волны λ падает нормально на дифракционную решетку шириной l. Найти ее угловую дисперсию в зависимости от угла дифракции φ.

Ответ: dφ/dλ = (tg φ)/λ.

41.Свет с λ = 589,0 нм падает нормально на дифракционную решетку с периодом d = 2,5 мкм, содержащую N = 10 000 штрихов. Найти угловую ширину дифракционного максимума второго порядка.

42.Свет, содержащий две спектральные линии с длинами волн 600,00 и 600,05 нм, падает нормально на дифракционную решетку шириной 10,0 мм. Под некоторым углом дифракции φ эти линии оказались на пределе разрешения (по критерию Рэлея). Найти φ.

Ответ: φ = 46 o .

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

43.Требуется изготовить параллельную оптической оси кварцевую пластинку, толщина которой не превышала бы 0,500 мм. Найти максимальную толщину этой пластинки, при которой линейно поляризованный свет с длиной волны λ = 589 нм после прохождения ее:

а) испытывает лишь поворот плоскости поляризации;

б) станет поляризованным по кругу.

Ответ: а) 0,490 мм; б) 0,475 мм.

44.Кварцевую пластинку, вырезанную параллельно оптической оси, поместили между двумя скрещенными николями. Угол между главными направлениями николей и пластинки равен 45°. Толщина пластинки d = 0,50 мм. При каких длинах волн в интервале 0,50–0,60 мкм интенсивность света, прошедшего через эту систему, не будет зависеть от поворота заднего николя? Разность показателей преломления обыкновенных и необыкновенных лучей в этом интервале длин волн считать Δn = 0,0090.

Ответ: ; 0,58, 0,55 и 0,51 мкм

соответственно при k = 15, 16 и 17.

45.Белый естественный свет падает на систему из двух скрещенных николей, между которыми находится кварцевая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси, толщиной 1,50 мм. Ось пластинки составляет угол 45° с главными направлениями николей. Прошедший через эту систему свет разложили в спектр. Сколько темных полос будет наблюдаться в интервале длин волн 0,55–0,66 мкм? Разность показателей преломления обыкновенных и необыкновенных лучей в этом интервале длин волн считать равной 0,0090.

Ответ: Четыре.

46.Кристаллическая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси, имеет толщину 0,25 мм и служит пластинкой в четверть волны для λ = 530 нм. Для каких длин волн в области видимого спектра она будет также пластинкой в четверть волны? Считать, что для всех длин волн видимого спектра разность показателей преломления обыкновенных и необыкновенных лучей одинакова и равна п_o – n_e = 0,0090.

Ответ: 0,69 и 0,43 мкм.

47.Кварцевая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси, помещена между двумя скрещенными николями так, что ее оптическая ось составляет угол 45° с главными направлениями николей. При какой минимальной толщине пластинки свет с λ = 643 нм будет проходить через эту систему с максимальной интенсивностью, а свет с λ = 564 нм будет сильно ослаблен? Разность показателей преломления для обеих длин волн считать равной n_o – n_e = 0,0090.

Ответ: d = (2k – 1)λ₁/2Δn = 0,25 мм, где k = 4.

48.Естественный монохроматический свет падает на систему из двух скрещенных николей, между которыми находится кварцевая пластинка, вырезанная перпендикулярно к оптической оси. Найти минимальную толщину пластинки, при которой эта система будет пропускать η = 0,30 светового потока, если постоянная вращения кварца α = 17 угл. град/ мм.

49.Свет проходит через систему из двух скрещенных николей, между которыми расположена кварцевая пластинка, вырезанная перпендикулярно к оптической оси. Определить минимальную толщину пластинки, при которой свет с длиной волны 436 нм будет полностью задерживаться этой системой, а свет с длиной волны 497 нм – пропускаться наполовину. Постоянная вращения кварца для этих длин волн равна соответственно 41,5 и 31,1 угл. град/мм.

Ответ: 8,7 мм.

50.Линейно поляризованный свет с длиной волны 589 нм проходит вдоль оси цилиндрического стеклянного сосуда, заполненного слегка замутненным раствором сахара с концентрацией 500 г/л. При наблюдении сбоку видна система винтообразных полос, причем расстояние между соседними темными полосами вдоль оси равно 50 см. Объяснить возникновение полос и определить постоянную вращения раствора.

Ответ: [α] = 72 угл. град/(дм·г/см 3 ).

51.Некоторое вещество поместили в продольное магнитное поле соленоида, расположенного между двумя поляроидами. Длина трубки с веществом l = 30 см. Найти постоянную Верде, если при напряженности поля H = 710 Э угол поворота плоскости поляризации φ₁ = +5°10' для одного направления поля и φ₂ = –3°20' для противоположного направления поля.

Ответ: V = (φ₁ – φ₂)/2lH = 0,012 угл. мин/(Э·см).

52.Трубка с бензолом длиной l = 26 см находится в продольном магнитном поле соленоида, расположенного между двумя поляроидами. Угол между главными направлениями поляроидов равен 45°. Найти минимальную напряженность магнитного поля, при которой свет с длиной волны 589 нм будет проходить через эту систему только в одном направлении (оптический вентиль). Как будет вести себя этот оптический вентиль, если изменить направление данного магнитного поля на противоположное?

Ответ: H_мин = π/4Vl = 4,0 кА/м, где V – постоянная Верде. Направление,

в котором пропускается свет, изменится на противоположное.

53.Пучок естественного света интенсивности I₀ падает на систему из двух скрещенных николей, между которыми находится трубка с некоторым раствором в продольном магнитном поле напряженности Н. Длина трубки равна l, линейный коэффициент поглощения раствора k и постоянная Верде V. Найти интенсивность света, прошедшего через эту систему.

Ответ: , где φ = VlH.

54.Плоская монохроматическая световая волна с интенсивностью I₀ падает нормально на плоскопараллельную пластинку, коэффициент отражения каждой поверхности которой равен ρ. Учтя многократные отражения, найти интенсивность прошедшего света, если:

а) пластинка идеально прозрачная (поглощение отсутствует);

б) линейный коэффициент поглощения равенk, а толщина пластинки d.

Ответ: а) I = I_o(1 – ρ) 2 (1 + ρ 2 + ρ 4 +…) = I_o(1 – ρ) 2 /(1 – ρ 2 );

б) I = I_o(1 – ρ) 2 σ(1 + σ 2 ρ 2 +σ 4 ρ 4 +…) = I_oσ(1 – ρ) 2 /(1 – σ 2 ρ 2 ), где σ = e – kd .

55.Из некоторого вещества изготовили две пластинки: одну толщиной d₁ = 3,8 мм, другую – d₂ = 9,0 мм. Введя поочередно эти пластинки в пучок монохроматического света, обнаружили, что первая пластинка пропускает D₁ = 0,84 светового потока, вторая – D₂ = 0,70. Найти линейный коэффициент поглощения этого вещества. Свет падает нормально.

Ответ: k = (d₂ – d₁) –1 ln(D₁/D₂) = 0,35 см –1 .

56.Монохроматический пучок проходит через стопку из N = 5 одинаковых плоскопараллельных стеклянных пластинок. Коэффициент отражения на каждой поверхности r = 0,050, толщина каждой пластинки l = 0,50 см. Отношение интенсивности света, прошедшего через эту стопу пластинок, к интенсивности падающего света η = 0,55. Пренебрегая вторичными отражениями света, определить коэффициент поглощения данного стекла.

ЭЛЕМЕНТЫ АТОМНОЙ

И ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

ФОТОЭФФЕКТ.

КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА

1.Определите максимальную скорость фотоэлектронов при фотоэмиссии с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U₀ = 3,7 В.

2.Определите, до какого потенциала зарядится уединенный серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом длиной волны λ = = 208 нм. Работа выхода электронов из серебра А = 4,7 эВ.

3.При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ₁= 0,40 мкм он заряжается до разности потенциалов φ₁=2,0 В. Определите, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны λ₂= 0,30 мкм.

4.Определите длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U = 9,80 В.

5.Давление монохроматического света с длиной волны λ = 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, равно 0,15 мкПа. Определите число фотонов, падающих на поверхность площадью 40 см 2 за одну секунду.

6.На идеально отражающую поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,55 мкм. Поток излучения Ф_е составляет 0,45 Вт. Определите: 1) число фотонов N, падающих на поверхность за время t = 3 с; 2) силу давления, испытываемую этой поверхностью.

68. Точечный источник света (λ = 0,5 мкм) расположен на расстоянии a = 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2 мм. Определите расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает три зоны Френеля.

69. Определите радиус третьей зоны Френеля, если расстояние от точечного источника света (λ = 0,6 мкм) до волновой поверхности и от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м.

70. На диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 5 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ = 0,6 мкм. Определите расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает: 1) две зоны Френеля; 2) три зоны Френеля.

71. Определите радиус третьей зоны Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны λ = 0,6 мкм.

72. Определите радиус четвертой зоны Френеля, если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм.

73. Определите радиус первой зоны Френеля, если расстояние от точечного источника света (λ = 0,5 мкм) до зонной пластинки и от пластинки до места наблюдения a = b = 1 м.

74. На зонную пластинку падает плоская монохроматическая волна (λ = 0,5 мкм). Определите радиус первой зоны Френеля, если расстояние от зонной пластинки до места наблюдения b = 1 м.

75. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 2 м, на расстоянии 1 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность?

76. Дифракция наблюдается на расстоянии 1 м от точечного источника монохроматического света (λ = 0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Определите радиус отверстия, при котором центр дифракционных колец на экране является наиболее темным.

77. Сферическая волна, распространяющаяся из точечного монохроматического источника света (λ = 0,6 мкм), встречает на своем пути экран с круглым отверстием радиусом r = 0,4 мм. Расстояние a от источника до экрана равно 1 м. Определите расстояние от отверстия до точки экрана, лежащей на линии, соединяющей источник с центром отверстия, где наблюдается максимум освещенности.

78. На экран с круглым отверстием радиусом r = 1,5 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 0,5 мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b = 1,5 м от него. Определите: 1) число зон Френеля, укладывающихся в отверстии; 2) темное или светлое кольцо наблюдается в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения помещен экран.

79. На экран с круглым отверстием радиусом r = 1,2 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 0,6 мкм. Определите максимальное расстояние от отверстия на его оси, где еще можно наблюдать наиболее темное пятно.

81. Дифракция наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света (λ = 0,5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится непрозрачный круглый диск диаметром 5 мм. Определите расстояние l, если диск закрывает только центральную зону Френеля.

82. На узкую щель шириной a = 0,05 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 694 нм. Определите направление света на вторую дифракционную полосу (по отношению к первоначальному направлению света).

83. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его направление на четвертую темную дифракционную полосу составляет 2°12'. Определите, сколько длин волн укладывается на ширине щели.

84. На щель шириной a = 0,1 мм падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6 мкм). Экран, на котором наблюдается дифракционная картина, расположен параллельно щели на расстоянии l = 1 м. Определите расстояние b между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального фраунгоферова максимума.

85. На щель шириной a = 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 0,5 мкм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Определите расстояние l от щели до экрана, если ширина центрального дифракционного максимума b = 1 см.

86. Монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм падает на длинную прямоугольную щель шириной a = 12 мкм под углом α₀ = 45° к ее нормали. Определите угловое положение первых минимумов, расположенных по обе стороны центрального фраунгоферова максимума.

87. Монохроматический свет падает на длинную прямоугольную щель шириной a = 12 мкм под углом α = 30° к ее нормали. Определите длину волны λ света, если направление φ на первый минимум (m = 1) от центрального фраунгоферова максимума составляет 33°.

88. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм. Определите наибольший порядок спектра, полученный с помощью этой решетки, если ее постоянная d = 2 мкм.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами - загрузи их здесь!

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами - загрузи их здесь!

16.21. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ= 500 нм. падающим по нормали к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину h слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо в отраженном свете.

16.22. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления жидкости.

16.23. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференционной картины на k = 500 полос потребовалось переместить зеркало на расстояние L = 0,161мм. Найти длину волны λпадающего света.

16.24. Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плечей интерферометра Майкельсона поместили откачанную трубку длиной l = 14см. Концы трубки закрыли плоскопараллельными стеклами. При заполнении трубки аммиаком интерференционная картина для длины волны λ= 590нм сместилась на k = 180 полос. Найти показатель преломления n аммиака.

16.25. На пути одного из лучей интерферометра Жамена (см. рисунок) поместили откачанную трубку длиной l = 10 см. При заполнении трубки хлором интерференционная картина для длины волны λ = 590 нм сместилась на k= 131 полосу. Найти показатель преломления n хлора.

16.26. Пучок белого света падает по нормали к поверхности стеклянной пластинки толщиной d = 0,4 мкм. Показатель преломления стекла n = 1,5. Какие длины волн λ , лежащие в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм), усиливаются в отраженном свете?

16.28. Свет от монохроматического источника (λ = 600 нм) падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия d = 6мм. За диафрагмой на расстоянии l = 3м от нее находится экран. Какое число kзон Френеля укладывается в отверстие диафрагмы? Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым?

16.29. Найти радиусы r_kпервых пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности a = 1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b = 1м. Длина волны света λ = 500 им.

16.30. Найти радиусы r_kпервых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b = 1 м. Длина волны света λ = 500 нм.

16.31. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света (λ = 600 нм). На расстоянии а = 0,5l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром D = 1 см. Найти расстояние /, если преграда закрывает только центральную зону Френеля.

16.32. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l = 4м от точечного истопника монохроматического света (λ = 500нм). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе R отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным?

16.33. На диафрагму с диаметром отверстия D = 1,96 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ = 600нм). При каком наибольшем расстоянии l между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?

16.34. На щель шириной a = 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ = 589 нм). Под какими углами φ будут наблюдаться дифракционные минимумы света?

16.35. На щель шириной а = 20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ = 500нм). Найти ширину А изображения щели на экране, удаленном от щели на расстояние l = 1 м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещенности.

16.36. На щель шириной а = 6λ падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ. Под каким углом φбудет наблюдаться третий дифракционный минимум света?

16.37. На дифракционную решетку падает нормально пучок света. Для того чтобы увидеть красную линию (λ = 700 нм) в спектре этого порядка, зрительную трубку пришлось установить под утлом φ = 30° к оси коллиматора. Найти постоянную дифракционной решетки. Какое число штрихов N₀ нанесено на единицу длины этой решетки?

16.38. Какое число штрихов N₀ на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (λ = 546.1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом φ = 19°8' ?

16.39. На дифракционную решетку нормально падает луч света. Натриевая линия (λ₁ = 589 нм) дает в спектре первого порядка угол дифракции φ₁ = 17°8'. Некоторая линия спектре второго порядка дифракции φ₂ = 24°12'. Найти длину волны λ₂ этой линии и число штрихов N₀ на единицу деления решетки.

16.40. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в направлении φ = 41° совпадали максимумы линий λ₁ = 656.3 нм и λ₂ = 4 10.2 нм?

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами - загрузи их здесь!

Читайте также: