ИДЗ Волновая Оптика студентам. 1. Расстояние от источника света до экрана равно

• Название: 1. Расстояние от источника света до экрана равно
• Дата: 01.12.2021
• Размер: 296 Kb.
• Имя файла: ИДЗ Волновая Оптика студентам.docx
• Тип: Документы; #287348
• страница: 1 из 3

Вариант 1

1. Расстояние от источника света до экрана равно L. Часть этого расстояния L₁=2L/5 световой луч прошел в однородной среде с показателем преломления n, другую часть расстояния L₂=3L/5 - в воздухе (n_возд = 1). Оптическая длина пути при этом оказалась равной l=1,2L. Показатель преломления n среды равен…

1) n = 1,2 2) n = 1,5 3) n = 1,3 4) n = 1,4

2. На мыльную пленку (n=1,3), находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине пленки d отраженный свет с длиной волны =550 нм окажется максимально усиленным в результате интерференции?

3. На тонкий стеклянный клин (n=1,5) в направлении нормали к его поверхности падает монохроматический свет (=600 нм). Определить угол  между поверхностями клина, если расстояние между соседними интерференционными минимумами в отраженном свете равно b=4 мм.

4. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны = 600 нм нормально падает на диафрагму с круглым отверстием радиусом R = 0,6 мм. В центре экрана, расположенного на расстоянии b₁= 15 см от диафрагмы, наблюдается темное пятно. На какое минимальное расстояние b, измеряемое вдоль оси перпендикулярной отверстию, нужно удалить экран, чтобы в центре его вновь наблюдалось темное пятно?

5. Одна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями. Случаю освещения светом с наибольшей частотой ( I – интенсивность света, φ – угол дифракции) соответствует рисунок под номером …


6. На щель шириной a= 0,1 мм нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника (= 0,6 мкм). Определить ширину центрального максимума в дифракционной картине, проецируемой с помощью линзы, находящейся непосредственно за щелью, на экран, находящийся на расстоянии L=1 м от линзы.

Вариант 2

1. С ветовая волна из воздуха падает на плоскопараллельную пластину толщиной d (см. рисунок). Если n₁2 , то лучи 2 и 1, отраженные от нижней и верхней граней пластинки, усиливают друг друга в случае, представленном под номером

1) 2d(n₂ – n₁)=m 2) 2dn₁ + /2=(2m+1)/2

3) 2dn₁=2m/2 4) 2dn₁ + /2=2m/2

2. На пути одного из интерферирующих лучей в опыте Юнга помещается стеклянная пластинка толщиной 14 мкм. Свет падает на пластинку нормально. Показатель преломления стекла n= 1,5; длина волны света λ = 700 нм. На какое число полос сместится интерференционная картина?

3. Расстояние между первым и вторым темными кольцами Ньютона в отраженном свете равно l₁=1 мм. Определить расстояние l₂ между девятым и десятым кольцами.

4. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света (= 480 нм). На расстоянии а = 0,4lот источника помещена круглая непрозрачная преграда радиусом R= 1,44 мм. Найти расстояние l, если преграда закрывает две зоны Френеля.

5. На дифракционную решетку падает излучение с длинами волн λ₁ и λ₂. Укажите номер рисунка, иллюстрирующего положение главных максимумов, создаваемых дифракционной решеткой, при λ₁ < λ₂ и J₁ > J₂? ( J – интенсивность, φ – угол дифракции).



6. Дифракционная решетка содержит n= 200 штрихов на 1мм. На решетку падает нормально монохроматический свет (λ= 600 нм). Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка? Чему равно общее число дифракционных максимумов?
Вариант 3

1. Световой луч падает нормально на стеклянную пластинку толщиной h = 12 см. На сколько могут отличаться друг от друга показатели преломления в различных местах пластинки, чтобы изменение оптического пути луча от этой неоднородности не превышало L = 1мкм?

1) 2) 3) 4)

2. На тонкую стеклянную пластинку (n₁= 1,5) покрытую очень тонкой пленкой, показатель преломления вещества которой n₂= 1,4, падает нормально пучок монохроматического света (= 600 нм). Отраженный от пленки свет максимально ослаблен вследствие интерференции. Определить толщину d пленки.

3. Мыльная пленка (n=1,33), расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (=640 нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно а = 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (= 480 нм). Найти расстояние между соседними синими полосами. Свет падает на пленку нормально.


4. Радиус пятой зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 4 мм. Чему равен радиус второй зоны Френеля?

5 . При дифракции на дифракционной решетке наблюдается зависимость интенсивности излучения с длиной волны λ = 400 нм от синуса угла дифракции, представленная на рисунке (изображены только главные максимумы). Количество штрихов на 1 мм  длины решетки равно …

1) 100 2) 250 3) 400 4) 500

6. На щель шириной а= 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( = 589 нм). Под какими углами  будут наблюдаться дифракционные минимумы света?

Вариант 4

1 . На плоскопараллельную пластинку падает световая волна. Волна 1, прошедшая через пластинку, и волна 2, отраженная от нижней и верхней поверхностей пластинки интерферируют. Интерференция наблюдается в проходящем свете. Для показателей преломления сред выполняется соотношение n₁ > n₂ > n₃. Оптическая разность хода ₂₁ волн 1 и 2 равна…

1) ₂₁ = ADn₃ 2) ₂₁ = (AB+BC)n₂ -ADn₃

3) ₂₁ = (AB+BC)n₂ -ADn₃ +/2 4) ₂₁ = (AB+BC)n₂ +/2

2. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом (= 580 нм). Расстояние между отверстиями d= 1 мм, расстояние от отверстия до экрана L = 5 м. Найти положение трех первых светлых полос.

3. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно 9 мм. Радиус кривизны линзы R=15 м. Найти длину волны монохроматического света, падающего нормально на установку. Наблюдение ведется в отраженном свете.

4. На диафрагму с диаметром отверстия D= 2 мм падает свет (= 0,5 мкм) от точечного источника, находящегося на расстоянии a= 1 м от диафрагмы. Чему равно расстояние от диафрагмы до экрана, при котором в отверстии диафрагмы укладывается четыре зоны Френеля?

5. Между точечным источником света и экраном помещен непрозрачный диск (см. рисунок). Распределение интенсивностиI света на экране качественно правильно изображено на графике под номером…



6. Дифракционная решетка шириной l=12 мм содержит 4800 штрихов. Определить количество главных максимумов n, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки для длины волны =580 нм и угол, соответствующий последнему максимуму.
Вариант 5

1. Световой луч проходит расстояние L: часть этого пути r₀ - в вакууме (n = 1), другую часть пути r - в однородной среде с показателем преломления n =1,5. В каком из приведенных ниже случаев оптическая длина пути наибольшая?


2. Пучок монохроматических ( = 0,6 мкм) световых волн падает под углом на находящуюся в воздухе мыльную пленку (n = 1,33). При какой наименьшей толщине d_min пленки отраженные световые волны будут максимально ослаблены интерференцией?

3. При нормальном падении монохроматического света с длиной волны ₁ = 580 нм, на поверхности тонкой клиновидной пластинки наблюдаются светлые интерференционные полосы, расстояние между которыми l₁ = 5 мм. Каким станет расстояние между интерференционными полосами, если длина волны падающего света будет ₂ = 660 нм?

4. Свет от монохроматического источника (=500 нм) падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия d= 4 мм. За диафрагмой на расстоянии b=2 м от нее находится экран. Какое число зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы? Каким будет центр дифракционной картины на экране: светлым или темным?

5. Имеются 4 решетки с различными постоянными d, освещаемые одним и тем же монохроматическим излучением различной интенсивности. На рисунке приведено распределение интенсивности света на экране, получаемое вследствие дифракции. (J – интенсивность света,  – угол дифракции). Решетке с наибольшей постоянной d соответствует рисунок под номером…



6. Дифракционная решетка освещена нормально падающим монохроматическим светом. В дифракционной решетке максимум второго порядка отклонен на угол ₁=14⁰. На какой угол ₂ отклонен максимум третьего порядка.
Вариант 6

1. На плоскопараллельную пластинку падает световая волна. Волны 1 и 2, полученные в результате отражения от верхней и нижней поверхностей пластинки, интерферируют. Для показателей преломления сред выполняется соотношение n₂ < n₁, n₂ < n₃. Оптическая разность хода ₂₁ волн 1 и 2 равна…

1) ₂₁ =ADn₁ 2) ₂₁ = (AB+BC)n₂ +/2

3) ₂₁ = (AB+BC)n₂ -ADn₁ 4) ₂₁ = (AB+BC)n₂ -ADn₁ +/2

2. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (₁ = 550 нм) заменить красным (₂ = 640 нм)?

3. Диаметры двух светлых колец Ньютона d_i= 4,0 и d_k = 6,1 мм. Порядковые номера колец не определялись, но известно, что между этими двумя измеренными кольцами расположено три светлых кольца. Кольца наблюдались в проходящем свете (λ = 500 нм). Найти радиус R кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта.

4. Найти радиусы r_k первых пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности a= 1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b= 1 м. Длина волны света = 500 нм.

5 . На узкую щель шириной aпадает нормально плоская световая волна с длиной волны λ. На рисунке схематически представлена зависимость интенсивности света от синуса угла дифракции: Если расстояние от щели до экрана составляет 0,5 м, то ширина центрального максимума (в см) равна … (Учесть, что )

1) 5 см 2) 10 см.. 3) 20 см 4) 25 см

6. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в направлении =41⁰ совпадали максимумы линий ₁=656,3 нм и ₂=410,2 нм?
Вариант 7

1. Расстояние от источника света до экрана равно L . Часть этого путиL₁=3L/5 световой луч прошел в однородной среде с показателем преломления n = 1,5, другую часть пути L₂=2L/5 - в воздухе (n = 1). Оптический путь l светового луча равен…

1) l = 0,4L 2) l = 0,6L 3) l = 1,5L 4) l = 1,3L

2. Зимой на стеклах трамваев и автобусов образуются тонкие пленки наледи, окрашивающие все видимое в зеленоватый цвет. Чему равна наименьшая толщина наледи. Принять показатели преломления наледи n₁= 1,33, стекла n₂= 1,50, воздуха n=1, длину волны зеленого света = 500 нм. Считать, что свет падает перпендикулярно поверхности стекла.

3. Пучок света (= 582 нм) падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина  = 20”. Какое число k₀ темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n = 1,5.

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

5. О дна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями (J – интенсивность света, φ – угол дифракции). Случаю освещения светом с наибольшей длиной волны соответствует рисунок под номером
6. На щель шириной a= 0,5 мм падает нормально монохроматический свет (= 0,6 мкм). Определить угол между первоначальным направлением пучка света и направлением на четвертую темную дифракционную полосу.
Вариант 8

1. Световая волна из воздуха падает на плоскопараллельную пластину толщиной d (см. рисунок). Если n₁2 , то оптическая разность хода ₂₁ волн 2 и 1, отраженных от нижней и верхней граней пластинки, определяется выражением…

1) ₂₁ = 2d(n₂ – n₁) 2) ₂₁ = 2dn₁ + /2

3) ₂₁ = dn₁ 4) ₂₁ = 2dn₁

2. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом (= 0,6 мкм). Расстояние между отверстиями d=0,5 мм. Чему равно расстояние l от отверстий до экрана, если ширина ∆x интерференционных полос равна 1,2 мм?

3. Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны = 589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью (n= 1,33). Найти радиус R кривизнылинзы, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете равен r₃ = 3,65 мм.

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

5. Имеются 4 решетки с различным числом штрихов n на единицу длины, освещаемые одним и тем же монохроматическим излучением различной интенсивности. На рисунке приведено распределение интенсивности света на экране, получаемое вследствие дифракции. (J – интенсивность света,  – угол дифракции). Решетке с наименьшим числом штрихов на единицу длины соответствует рисунок под номером…



6. При нормальном падении белого света на дифракционную решетку фиолетовая линия (₁= 400 нм) спектра k-го порядка видна под тем же углом дифракции, что и красная линия (₂= 600 нм) спектра другого порядка k₁. Найдите минимальное значение k₁ для красной линии.

Вариант 9

1. Световой луч прошел расстояние L (геометрический путь), причем часть пути L₁=2L/3 - в однородной среде с показателем преломления n , другую часть путиL₂=L/3 - в воздухе (n_возд =1). Оптическая длина пути при этом оказалась равной l=1,22L. Показатель преломления n среды равен...

1) 1,52 2) 1,45 3) 1,33 4) 1,22

2. На стеклянную пластинку (n =1,5), расположенную вертикально, падает нормально монохроматический пучок световых лучей (λ = 540 нм). Какова наименьшая толщина d пленки, если проходящие сквозь пластинку лучи оказались максимально ослаблены интерференцией?

3. Поверхности стеклянного клина (n=1,5) образуют между собой угол =0,2’. На клин нормально к его поверхности падает пучок лучей монохроматического света с длиной волны =0,55 мкм. Определить расстояние b между соседними интерференционными максимумами в отраженном свете.