аа. Контр_работа N2_2016. Контрольная работа по общей физике 2

• Название: Контрольная работа по общей физике 2
• Дата: 04.06.2022
• Размер: 3.84 Mb.
• Имя файла: Контр_работа N2_2016.doc
• Тип: Контрольная работа; #568658
• страница: 2 из 5

7. Интерференция света

7.1. Установка Юнга имеет следующие характеристики: расстояние между щелями d = 2 мм, расстояние L = 3 м. Щель S₁ покрывают стеклянной пластинкой толщиной h = 0,01 мм, при этом интерференционные полосы смещаются на x = 7,8 мм.



Найдите показатель преломления n стекла. Построить график распределения интенсивности света I.

7.2. Для измерения показателя преломления газов в одно из плеч интерферометра Майкельсона помещают стеклянную трубку длиной l, которую заполняют сначала воздухом, затем исследуемым газом, и наблюдают происходящее при этом смещение интерференционных полос. Определить показатель преломления хлора, если при заполнении им трубки длиной 2 см интерференционная картина смещается на 20 полос.



Наблюдения проводятся с натриевой лампой (D – линия длиной волны 589 нм), показатель преломления воздуха равен 1,000277. Построить график распределения интенсивности света I.

7.3. Расстояние между двумя когерентными источниками равно 0,9 мм. Источники посылают монохроматический свет с длиной волны 640 нм на экран, расположенный от них на расстоянии 3,5 м. Определить число светлых полос на 1 см длины. Построить график распределения интенсивности света I.

7.4. Найти расстояние между третьим и шестым минимумами на экране, если расстояние между когерентными источниками равно 0,2 мм, а расстояние между источниками и экраном равно 2 м. Длина волны 589 нм. Построить график распределения интенсивности света I.

7.5. Две щели находятся на расстоянии 0,1 мм друг от друга и отстоят на 1,2 м от экрана. На щели падает свет от удаленного источника с длиной волны 589 нм. На каком расстоянии друг от друга расположены светлые полосы на экране? Построить график распределения интенсивности света I.

7.6. На пути луча, идущего в воздухе, поставили стеклянную пластинку толщиной 1 см (показатель преломления стекла 1,5). Насколько изменится оптическая длина пути луча, если луч падает на пластину: 1) нормально; 2) под углом 30⁰?

7.7. Мыльная пленка, расположенная вертикально, вследствие стекания жидкости, образует клин. Пленка освещается источником белого света через красный светофильтр (длина волны 650 нм). Свет падает по нормали к поверхности пленки. Расстояние между соседними темными полосами на поверхности пленки равно 3 мм. Определите угол между гранями клина. Показатель преломления мыльной пленки 1,33.

7.8. Какова толщина мыльной пленки, если при наблюдении ее в отраженном свете она представляется зеленой (длина волны 550 нм), когда угол между нормалью и лучом зрения равен 30⁰? Показатель преломления мыльной пленки 1,33.

7.9. На тонкую мыльную пленку падает параллельный пучок белого света. Угол падения равен 52⁰. При какой толщине пленки зеркально отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый (длина волны 600 нм) свет?

7.10. Мыльная пленка, расположенная вертикально, вследствие стекания жидкости, образует клин. Наблюдая интерференционные полосы в отраженном свете ртутной дуги (длина волны 546.1 нм), находим, что расстояние между пятью полосами 2.5 см. Свет падает по нормали к поверхности пленки. Определите угол между гранями клина. Показатель преломления мыльной пленки 1,33.

8. Дифракция света.

8.1. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 600 нм нормально падает на непрозрачный экран с круглым отверстием диаметром 1,2 мм. На расстоянии 15 см за экраном на оси отверстия наблюдается темное пятно. На какое минимальное расстояние нужно сместится от этой точки вдоль оси отверстия, удаляясь от него, чтобы в центре дифракционной картины вновь наблюдалось темное пятно? Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.2. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 500 нм нормально падает на непрозрачный экран с круглым отверстием диаметром 1,0 мм. Определить максимальное расстояние от отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно? Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.3. Между источником света и экраном поместили ирисовую диафрагму с круглым отверстием, радиус которого можно менять в процессе опыта. Расстояние от диафрагмы до источника и экрана равны соответственно 100 и 125 см. Определите длину волны света, если максимум освещенности в центре дифракционной картины наблюдается при радиусе отверстия 1 мм, а следующий максимум – при 1.29 мм. Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.4. Точечный монохроматический источник света (длина волны 638 нм) расположен на расстоянии 50 см от ширмы с круглым отверстием 0,3 мм. Найдите положение наиболее удаленного от ширмы максимума освещенности. Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.5. Квадратное отверстие со стороной 0,2 см освещается параллельным пучком солнечных лучей, падающих нормально к плоскости отверстия. Найдите форму и размер изображения отверстия на экране, удаленном на 50 м от отверстия, если плоскость экрана параллельна плоскости отверстия. Границей освещенности на экране считать положение первого дифракционного минимума наиболее сильно отклоняемых лучей. Интервал видимого света принять равным 400 - 700 нм. Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.6. Между точечным источником света (длина волны 640 нм) и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием радиусом 0.8 мм. Расстояние от диафрагмы до источника и экрана равны соответственно а=100 и b=200 см. Как изменится освещенность экрана в точке Р, лежащей против центра отверстия, если диафрагму заменить непрозрачным диском того же радиуса 0.8 мм. Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.7. Между точечным источником света (длина волны 640 нм) и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием радиусом 0.8 мм. Расстояние от диафрагмы до источника и экрана равны соответственно а=100 и b=200 см. Как изменится освещенность экрана в точке Р, лежащей против центра отверстия, если диафрагму заменить непрозрачным полудиском того же радиуса, ось которого совпадает с осью отверстия в экране. Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.8. Между точечным источником света (длина волны 640 нм) и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием. Расстояние от диафрагмы до источника и экрана равны соответственно а=200 и b=200 см. При каком радиусе отверстия центр дифракционной картины будет наиболее светлым? Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.9. Между точечным источником света (длина волны 640 нм) и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием. Расстояние от диафрагмы до источника и экрана равны соответственно а=200 и b=200 см. При каком радиусе отверстия центр дифракционной картины будет наиболее темным? Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.

8.10. Точечный монохроматический источник света (длина волны 638 нм) расположен на расстоянии 75 см от ширмы с круглым отверстием диаметра 0,1 мм. Найдите положение наиболее удаленного от ширмы максимума освещенности. Построить график распределения интенсивности вдоль оси отверстия.



8.11. На щель ширины 10 мкм положена стеклянная призма с показателем преломления 1,5 и преломляющим углом 15⁰. На грань призмы нормально падает плоская монохроматическая волна ( нм). Найти направление на нулевой максимум и минимумы в дифракционной картине Фраунгофера. Построить график распределения интенсивности света I.

8.12. На щель ширины b=0.2 мм нормально падает монохроматический свет ( нм). Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости щели, с помощью линзы, расположенной вблизи щели. Определить фокусное расстояние линзы, если расстояние между вторыми дифракционными минимумами на экране равно 1 см. Построить график распределения интенсивности света I.

8.13. На диафрагму с двумя одинаковыми параллельными щелями нормально падает монохроматический свет ( нм). Ширина щели b=0.02 мм, расстояние между щелями а=0.03 мм. Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости диафрагмы, с помощью линзы, расположенной вблизи диафрагмы. Фокусное расстояние линзы 0.5 м. Построить график распределения интенсивности света I. Определить расстояние между спектрами первого порядка.

8.14. На диафрагму с тремя одинаковыми параллельными щелями нормально падает монохроматический свет ( нм). Ширина щели b=0.01 мм, расстояние между щелями а=0.02 мм. Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости диафрагмы, с помощью линзы, расположенной вблизи диафрагмы. Фокусное расстояние линзы 0.75 м. Построить график распределения интенсивности света I. Определить расстояние между спектрами второго порядка.

8.15. На диафрагму с двумя одинаковыми параллельными щелями нормально падает монохроматический свет ( нм). Ширина щели b=0.01 мм, расстояние между щелями а=0.02 мм. Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости диафрагмы, с помощью линзы, расположенной вблизи диафрагмы. Фокусное расстояние линзы 0.45 м. Построить график распределения интенсивности света I. Определить расстояние между спектрами второго порядка.

8.16. На дифракционную решетку нормально падает свет от натриевого пламени (длина волны 589 нм). При этом для спектра третьего порядка получается угол отклонения . Какова длина волны, для которой угол отклонения ? Построить график распределения интенсивности света I.

8.17. На дифракционную решетку, постоянная которой равна 0.006 мм, нормально падает монохроматический свет. Угол между спектрами первого и второго порядков равен . Определите длину волны? Построить график распределения интенсивности света I.

8.18. На дифракционную решетку, содержащую 500 штрихов на миллиметр, нормально падает белый свет. Дифракционный спектр проецируется на экран линзой с фокусным расстоянием 0.8 м. Определить размер области перекрытия спектра второго порядка и третьего порядков. Диапазон длин волн видимого света составляет от фиолетового 400 нм до красного 780 нм. Построить распределение интенсивности света главных максимумов спектра.

8.19. На дифракционную решетку, содержащую 500 штрихов на миллиметр, нормально падает свет от натриевого пламени (длина волны 589 нм). Дифракционный спектр проецируется на экран линзой с фокусным расстоянием 0.75 м. Под каким углом наблюдается крайний максимум? Сколько максимумов может наблюдаться на экране? Построить график распределения интенсивности света I.

8.20. На грань кристалла железа под углом скольжения падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны 0.136 нм. Определить расстояние между атомными плоскостями кристалла, если отраженный пучок дает дифракционный максимум первого порядка. Начертить схему лучей.
9. Поляризация света
9.1. Пучок естественного света падает на полированную поверхность стеклянной пластинки, погруженной в жидкость. Отраженный от пластины пучок света образует угол 97⁰ с падающим пучком. Определить показатель преломления жидкости, если отраженный свет максимально поляризован.

9.2. Луч естественного света отражается от плоского стеклянного дна сосуда наполненного водой. Каков должен быть угол падения луча, чтобы отраженный луч был максимально поляризован? Показатель преломления стекла равен 1.52, воды – 1.33.

9.3. Определите коэффициент отражения естественного света, падающего на стеклянную пластинку под углом полной поляризации. Найдите степень поляризации света, прошедшего в пластинку. Поглощением света пренебречь. Показатель преломления пластинки равен 1.5.

9.4. Найдите степень поляризации естественного света, отраженного от стеклянной пластинки под углами 0⁰, 45⁰, 56⁰51’, 90⁰. Показатель преломления равен 1.5.

9.5. На поверхность стеклянной пластинки падает пучок естественного света. Угол падения равен 45⁰. Найдите с помощью формул Френеля степень поляризации: 1) отраженного света; 2) преломленного света.

9.6. Плоскополяризованный монохроматический пучок света падает на поляроид и полностью им гасится. Когда на пути пучка поместили кварцевую пластину, интенсивность пучка света после поляроида стала равна половине интенсивности пучка, падающего на поляроид. Определить минимальную толщину кварцевой пластины. Поглощением и отражением света поляроидом пренебречь, постоянную вращения плоскости поляризации кварца принять равной 48,9 градус/мм.

9.7. Два николя расположены так, что угол между их плоскостями пропускания составляет 60^o. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность падающего на систему естественного света: 1) при прохождении через один николь; 2) при прохождении через оба николя. Коэффициент поглощения света в николе равен 0,05. Потери на отражение света не учитывать.

9.8. Естественный свет проходит через два поляризатора, угол между главными плоскостями которых 30⁰. Во сколько раз изменится интенсивность света, прошедшего эту систему, если угол между плоскостями поляризаторов увеличить в два раза?

9.9 Кварцевую пластинку толщиной 3 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между двумя поляризаторами. Определить постоянную вращения кварца для красного света, если его интенсивность после прохождения этой системы максимальна, когда угол между главными плоскостями поляризаторов равен 45⁰.

9.10. Раствор сахара с концентрацией 0,25 г/см³ толщиной 18 см поворачивает плоскость поляризации монохроматического света на угол Другой раствор толщиной 16 см поворачивает плоскость поляризации этого же света на угол . Определить концентрацию второго раствора.

Часть 2