ИДЗ Волновая оптика. Идз волновая оптика. Тепловое излучение

• Название: Идз волновая оптика. Тепловое излучение
• Анкор: ИДЗ Волновая оптика
• Дата: 14.06.2022
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: IDZ_8_Volnovaya_optika_Teplov_izluchenie_25_var_8_zad_2018.docx
• Тип: Документы; #591163
• страница: 2 из 4

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

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…

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 l= 500 нм. Считать, что свет падает перпендикулярно поверхности стекла.

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

4. Свет от монохроматического источника (l=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. Одна 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 (l= 0,6 мкм). Определить угол между первоначальным направлением пучка света и направлением на четвертую темную дифракционную полосу.

7 . На рисунке показана кривая зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при Т = 6000 К. Если температуру тела уменьшить в 2 раза, то энергетическая светимость абсолютно черного тела уменьшится в … раз.

8. Какую энергию излучает в течение суток каменное оштукатуренное здание с поверхностью общей площадью 1000 м², если температура излучающей поверхности 0 ⁰С? Отношение энергетической светимости каменного оштукатуренного здания и абсолютно черного тела для данной температуры равно 0,8.

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 8

1. Световая волна из воздуха падает на плоскопараллельную пластину толщиной d (см. рисунок). Если n₁<n₂ , то оптическая разность хода D₂₁ волн 2 и 1, отраженных от нижней и верхней граней пластинки, определяется выражением…

2. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом (l= 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 l= 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 (l=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, j – 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 (l₁= 400 нм) спектра k-го порядка видна под тем же углом дифракции, что и красная линия (l₂= 600 нм) спектра другого порядка k₁. Найдите минимальное значение k₁ для красной линии.

7. Указаны спектральные коэффициенты поглощения для четырех тел. Наиболее эффективным нагревателем в нагревательном приборе является тело с коэффициентом поглощения равным…
1) а_lТ  = 1 2) а_lТ  = 0,8 3) а_lТ  = 0 4) а_lТ  = 0,2
8. Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке d = 0,25 мм, длина спирали l = 2 см. При включении лампочки а сеть напряжением U = 127 В через лампочку течет ток I = 0,37 А. Найти температуру Т спирали. Считать, что при установлении равновесия все выделяющееся в нити тепло теряется в результате излучения. Отношение энергетической светимостей вольфрама и абсолютно черного тела данной температуры k =0,3.

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

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...

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 g=0,2’. На клин нормально к его поверхности падает пучок лучей монохроматического света с длиной волны l=0,55 мкм. Определить расстояние b между соседними интерференционными максимумами в отраженном свете.

4. Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 3мм. Чему равен радиус шестой зоны Френеля?

5 . Свет от некоторого источника представляет собой две плоские монохроматические волны с длинами λ₁ и λ₂. У экспериментатора имеется две дифракционных решетки. Число щелей в этих решетках N₁ и N₁, а их постоянные d₁ и d₂, соответственно. При нормальном падении света на дифракционную решетку 1 получено изображение в максимуме m, показанное на рисунке 1. После того, как дифракционную решетку 1 поменяли на решетку 2, изображение максимума m стало таким, как показано на рисунке 2.

Постоянная решетки и число щелей у этих решеток соотносятся следующим образом …

1) N₁ > N₂, d₁ = d₂ 2) N₁ = N₂, d₁ > d₂

3) N₂ > N₁, d₁ = d₂ 4) N₁ > N₂, d₁ > d₂

6. Сколько штрихов на каждый миллиметр содержит дифракционная решетка, если при наблюдении в монохроматическом свете (l=0,6 мкм) максимум пятого порядка отклонен на угол j=18⁰
7. На рисунке изображены зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного и серого тела. Верные утверждения:

1 ) кривая 1 соответствует черному телу, а кривая 2 - серому

2) кривая 2 соответствует черному телу, а кривая 1 - серому

3) энергетическая светимость обоих тел одинакова

4) температура тел одинакова

8. Какую температуру должно иметь тело, чтобы оно при температуре окружающей среды Т₀ = 290 К излучало в 100 раз больше энергии, чем поглощало?

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 10

1. Н а плоскопараллельную стеклянную пластинку падает световая волна (см. рисунок). Волны 1 и 2, отраженные от верхней и нижней граней пластинки, интерферируют. Для показателей преломления сред выполняется соотношение: n₁23. Волны 1 и 2 гасят друг друга в случае, представленном под номером…

1) (AB+BC)×n₂ -AD×n₁ =(2m+1)l/2 2) AD×n₁=2ml/2

3) (AB+BC)×n₂ -AD×n₁+l/2=(2m+1)l/2 4) (AB+BC)×n₂=2ml/2

2. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом. Расстояние между отверстиями d = 1 мм, расстояние от отверстий до экрана L = 4 м. Чему равна длина волны l падающего на отверстия света, если на экране координата второй светлой полосы y₂ = 4,8 мм.

3. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны l= 580 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Найти толщину dвоздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается пятое темное кольцо в отраженном свете.

4. На диафрагму с радиусом отверстияR= 1 мм падает свет (l= 0,5 мкм) от точечного источника, находящегося на расстоянии a= 1 м от диафрагмы. Определите расстояние от диафрагмы до экрана, при котором в отверстии диафрагмы укладывается три зоны Френеля.

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, j – угол дифракции). Решетке с наибольшим числом штрихов на единицу длины соответствует рисунок под номером…




6 . На узкую щель шириной a=0,02 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны l=700 нм. Определите угол дифракции, соответствующий минимуму второго порядка.

7. На рисунке приведены графики зависимости спектральной плотности энергетической светимости от длины волны для абсолютно черных тел и серого тела. Абсолютно черному телу с более низкой температурой соответствует кривая под номером:
8. При переходе от температуры Т₁ к температуре Т₂ длина волны l_m, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела уменьшается в 1,2 раза, а длина волны l_m, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела уменьшается 200 нм. Определите начальную температуру Т₁.
ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 11

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 наименьшая?



2. На поверхность объектива (n= 1,7) нанесена тонкая прозрачная пленка (n₁ = 1,3). На пленку нормально падают световые лучи с длиной волны l = 0,56 мкм. Чему равна наименьшая толщина пленки, при которой произойдет максимальное ослабление отраженного света?

3. Установка для получения колец Ньютона освещается светом от ртутной дуги, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в проходящем свете. Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее линии l₁ =579,1 нм, совпадает со следующим светлым кольцом, соответствующим линии l₂ = 577 нм?

4. Плоская световая волна (l= 0,5 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметромd= 1 см. На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы отверстие открывало одну зону Френеля?

5. М ежду точечным источником света и экраном помещена непрозрачная преграда с круглым отверстием (см. рисунок). В отверстие укладывается четное число зон Френеля. Распределение интенсивности I светана экране качественно правильно изображено на графике под номером…



6. На дифракционную решетку с числом n= 600 штрихов на 1мм рабочей длины решетки нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны l=600 нм. Найдите угол j_max под которым наблюдается максимум наивысшего порядка.

7. Р аспределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения для температур Т₁ и Т₂ (Т₂ > Т₁) верно представлено на рисунке:

8. При уменьшении термодинамической температуры Т абсолютно черного тела в два раза длина волны l_m, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Dl = 200 нм. Определить начальную температуру Т₁.
ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 12

1. На тонкую 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 Оптическая разность хода D₂₁ волн 1 и 2 равна…

1) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ -AD×n₃ 2) D₂₁ =AD×n₃

3) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ -AD×n₃ +l/2 4) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ -AD×n₃ +2l/2

2. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое пятой светлой полосой. Луч падает перпендикулярно к поверхности пластинки. Показатель преломления пластинки п = 1,5. Длина волны l= 590 нм. Какова толщина dпластинки?

3. На стеклянный (n=1,5) клин нормально к его грани падает монохроматический свет с длиной волны l = 0,6 мкм. В возникшей при этом интерференционной картине на отрезке длиной l = 1 см наблюдается 10 темных интерференционных полос. Определить преломляющий угол a клина.

4. Плоская световая волна (l= 0,7 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром D= 2,8 мм. Определите расстояния b₁, b₂, b₃ от диафрагмы до наиболее удаленных от нее точек, в которых наблюдаются максимумы интенсивности.

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

6. Дифракционная решетка находится на расстоянии L= 3 м от экрана. При освещении ее нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны l= 500 нм на экране получилась дифракционная картина, на которой второй главный максимум удален от центрального максимума на 0,6 м. Чему равна постоянная d решетки?

7 . На рисунке представлена зависимость спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при некоторой температуре. При повышении температуры увеличатся:

1) длина волны, соответствующая максимуму излучения

2) высота максимума функции

3) площадь под графиком

4) энергетическая светимость
8. Вследствие изменения температуры черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости сместился с l₁ = 2,4 мкм на l₂ = 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась максимальная спектральная плотность энергетической светимости (r_λ,Т )_max ?