ИДЗ_5 (25в-10з) оптика (1). Угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора 45

• Название: Угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора 45
• Дата: 09.04.2023
• Размер: 205.46 Kb.
• Имя файла: ИДЗ_5 (25в-10з) оптика (1).pdf
• Тип: Документы; #1047917
• страница: 1 из 3

ИДЗ-5/ Вариант 1
1.
Емкость открытого колебательного контура равна 2 мкФ, индуктивность 3 мкГн. Чему равняется длина волны, излучаемая этим контуром?
2.
В среде с ε = 2.3 и µ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Чему равняется интенсивность волны, если амплитуда вектора напряженности магнитного поля волны равна
5 мА/м?
3.
В опыте Юнга на пути одного из лучей поставили трубку, заполненную хлором. При этом вся картина сместилась на 20 полос. Чему равен показатель преломления хлора, если показатель преломления воздуха n = 1,000276. Длина волны света λ = 589нм. Длина трубки L = 2 см.
4.
Воздушный клин имеет наибольшую толщину 0,01 мм. При нормальном падении лучей в отраженном свете λ = 580нм наблюдатель видит интерференционные полосы. Если пространство клина заполнить жидкостью, количество полос увеличится на 12. Определить показатель преломления жидкости.
5.
Оптическая сила плоско-выпуклой линзы (n = 1,5) 0,5дптр. Линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить радиус седьмого темного кольца Ньютона в проходящем свете
λ = 0,5 мкм.
6.
Найти все длины волн видимого света (от 0,76 мкм до 0,38 мкм), которые будут: 1) максимально усилены; 2) максимально ослаблены при оптической разности хода интерферирующих волн, равной 1,8 мкм.
7.
Монохроматический свет длиной волны 0,6 мкм падает нормально на диафрагму с отверстием диаметром 6 мм. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии, если экран расположен на расстоянии 3 м за диафрагмой и какое (темное или светлое) пятно будет в центре диафрагмы?
8.
С помощью дифракционной решетки с периодом 20 мкм требуется разрешить дублет натрия с длинами волн 589,0 нм и 589,6 нм в спектре второго порядка. При какой наименьшей длине решетки это возможно?
9.
Угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора 45
°
. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол увеличить до 60
°
?
10.
Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта 3 мм. Определить радиус двенадцатой зоны Френеля из той же точки наблюдения.

ИДЗ-5/ Вариант 2
1.
Какова скорость распространения электромагнитных волн в воде, если их длина и частота в воздухе равны 666 нм и 4.5 10 14 Гц, диэлектрическая проницаемость воды на указанной частоте
1,78. Ответ дать в Мм/с и округлить до целых.
2.
Интенсивность электромагнитной волны, падающей нормально на поверхность тела равна
2.7 мВт/м
2
. Давление этой волны на поверхность 12 пПа. Чему равняется коэффициент отражения света.
3.
Как изменится ширина интерференционной полосы на экране в опыте Юнга, если красный (λ =
650 нм) светофильтр заменить на синий (λ = 400 нм).
4.
На тонкую пленку (n = 1,33) падает параллельный пучок белого света. Угол падения 52
°
. При какой толщине пленки отраженный свет будет окрашен в желтый (λ = 600 нм) цвет?
5.
Найти фокусное расстояние плоско-выпуклой линзы в установке колец Ньютона, если радиус третьего светлого кольца равен 1,1 мм, n ст
= 1,6,
λ = 589 нм. Наблюдения в отраженном свете.
6.
Расстояние между щелями в опыте Юнга равно 1 мм, расстояние от щелей до экрана равно 3 м.
Определить длину волны, испускаемой источником монохроматического света, если ширина интерференционных полос на экране равна 1,5 мм.
7.
Расстояние от источника света с длиной волны 0,5 мкм до волновой поверхности и от волновой поверхности до экрана равно по 1 м. Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля.
8.
Определить наименьшую разрешающую силу и наименьшее число штрихов дифракционной решетки для разрешения двух спектральных линий калия с длинами волн 578 нм и 580 нм в спектре второго порядка
9.
Во сколько раз ослабляется интенсивность света, проходящего через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол 30
°
, если в каждом из николей теряется по 10% падающего света?
10.
На круглое отверстие радиусом 2 мм в непрозрачном экране падает параллельный пучок света с длиной волны 0,5 мкм. На каком максимальном расстоянии от отверстия на экране в центре дифракционной картины будет наблюдаться темное пятно?

ИДЗ-5/ Вариант 3
1.
Электромагнитная волна (λ=550 мм) движется вдоль оси Х. Чему равняется разность фаз этой волны между точками х
1
=25 см и х
2
=48 см? Ответ дать в угловых градусах.
2.
Плоская электромагнитная волна E = 200cos(6,28·10
8
t+4,55x)·
В/м распространяется в среде, магнитная проницаемость которой µ = 1. Определить максимальное значение плотности энергии, переносимое волной. Ответ в мкДж/м
3
округлить до десятых.
3.
Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной 1 см укладывается 20 темных полос на экране. Длина волны 700 нм.
4.
На мыльную пленку падает белый свет под углом 45
°
к поверхности пленки. При какой толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (λ = 600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n = 1,33.
5.
Линза из крона (n = 1,5) лежит на пластинке из флинта (n = 1,7). Прослойка между линзой и пластинкой заполнена сероуглеродом (n = 1,63). Найти радиусы первых пяти светлых и темных колец Ньютона в отраженном свете. Радиус линзы 40 см, длина волны света 600 нм
6.
В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света равно
0,5 мм, расстояние до экрана 5 м. В зеленом свете получились интерференционные полосы на расстоянии 5 мм друг от друга. Найти длину волны зеленого света.
7.
Расстояние от волновой поверхности до экрана равно 1 м. Вычислить радиусы первых пяти зон
Френеля для плоской волны длиной 0,5мкм.
8.
Требуется разрешить две спектральные линии с длинами волн 760 нм и 761 нм с помощью дифракционной решетки длиной 1,5 см и периодом 50 мкм. Определить наименьший порядок спектра, в котором это возможно.
9.
Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора.
Определить угол между плоскостями поляризатора и анализатора, если потерь света в анализаторе нет.
10.
При нормальном падении света на решетку длиной 2 см на экране получено несколько спектров.
Красная линия (630 нм) в спектре третьего порядка видна под углом 20
°
относительно направления падающего на решетку света. Найти: 1) постоянную решетки; 2) разрешающую способность решетки в спектре третьего порядка.

ИДЗ-5/ Вариант 4
1.
Чему равняется длина электромагнитной волны в среде с ε = 1.5 и µ = 1, если в вакууме она равна
2 м?
2.
Плоская электромагнитная волна при нормальном падении на диэлектрик (ε=2.7; µ=1) создает давление 830 пПа. Чему равняется интенсивность прошедшей волны?
3.
На пути пучка света поставлена стеклянная пластинка толщиной 1 мм так, что угол падения луча
30
°
. На сколько изменится оптическая длина пути светового пучка. Показатель преломления стекла 1.5.
4.
В очень тонкой клиновидной пластинке в отраженном свете наблюдают интерференционные полосы. Расстояние между соседними темными полосами 5 мм. Зная λ = 580 нм и показатель преломления n = 1,5, определить угол между гранями пластинки.
5.
Найти расстояние между 20 и 21 светлыми кольцами Ньютона, если расстояние между 2 и 3 равно
1 мм, а кольца наблюдаются в отраженном свете.
6.
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 (не считая центральной). Луч падает на пластинку перпендикулярно. Показатель преломления пластинки 1,5. Длина волны 600 нм. Какова толщина пластинки?
7.
Определить расстояние от точечного источника до экрана, если диск диаметром 1 см, установленный посредине между источником и экраном, закрывает только центральную зону
Френеля. Длина волны источника 0,6 мкм.
8.
Определить угол дифракции, соответствующий второму главному максимуму при падении монохроматического света с длиной волны 600 нм на дифракционную решетку с периодом
10 мкм под углом 30°.
9.
Предельный угол полного внутреннего отражения света на границе жидкости с воздухом равен
43
°
°
. Определить угол Брюстера для падения луча света из воздуха на поверхность этой жидкости.
10.
Ширина прозрачного и непрозрачного участков дифракционной решетки в пять раз больше длины волны падающего света. Определить углы, соответствующие трем наблюдаемым максимумам.

ИДЗ-5/ Вариант 5
1.
Электромагнитная волна движется вдоль оси Х. Разность фаз между точками х
1
=2.5 м и х
2
=3.6 м равняется 540°. Чему равняется длина волны?
2.
Плотность потока энергии электромагнитной волны при распространении ее в вакууме составляет
1,34·Дж/(м
2
·с). Найти импульс, переносимый волной через площадку 1 см
2
за время 10 мин. Ответ в пН⋅с округлить до двух значащих цифр.
3.
При освещении зеркал Френеля светом λ = 486 нм на экране, отстоящем на 2 м от линии пересечения зеркал, наблюдают интерференционные полосы, ширина которых 1 мм. Источник света находится на расстоянии 10 см от линии пересечения зеркал Френеля. Определить угол между зеркалами. Ответ дать в минутах.
4.
На тонкий стеклянный клин падает нормально свет λ = 600 нм. Расстояние между соседними интерференционными полосами в отраженном свете 0,4 мм. Определить угол между поверхностями клина. Показатель преломления стекла 1,6.
5.
В отраженном свете (λ = 450 нм) радиус третьего светлого кольца оказался равен 1,06 мм. После замены светофильтра на красный радиус пятого кольца стал равен 1,77 мм. Найти радиус кривизны линзы и длину волны красного света.
6.
В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света
0,5 мм, расстояние от них до экрана 3 м. Длина волны 0,6 мкм. Определить расстояние между соседними максимумами.
7.
Точечный источник монохроматического света с длиной волны 0,5 мкм находится на расстоянии
4 м от экрана. Посредине между ними установлена диафрагма с круглым отверстием. Определить минимальный радиус отверстия, если в центре экрана находится темное кольцо.
8.
Белый свет с границами видимости от 400 нм до 780 нм падает на дифракционную решетку, содержащую 500 штрихов на 1 мм. Определить ширину спектра первого порядка, если расстояние до экрана от решетки с линзой равно 3 м.
9.
Поляризатор и анализатор установлены так, что угол между плоскостями пропускания равен 60
°
Определить во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении через них, если потери составляют 5% в каждом.
10.
Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля для случая плоской волны (λ = 500 нм). Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1 м.

ИДЗ-5/ Вариант 6
1.
Электромагнитная волна движется в среде с ε = 1.3 и µ = 1 в направлении
n

=(0.32, -0.51, 0.80).
Амплитуда светового вектора волны равна
E

=(1.5, 2.2, 0.8)
В/м. Чему равняется амплитуда вектора напряженности магнитного поля?
2.
Плоская электромагнитная волна при нормальном падении на диэлектрик (ε=2.7; µ=1) создает давление 830 пПа. Чему равняется интенсивность отраженной волны?
3.
Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1,5 м. Определить расстояние между щелями, если на расстоянии 1 см на экране укладывается 24 темные полосы. Длина волны света 600 нм.
4.
Свет длиной волны 550 нм падает нормально на поверхность стеклянного клина. В отраженном свете наблюдаются интерференционные полосы, расстояние между которыми 0,24 мм.
Определить угол клина в угловых секундах.
5.
Определить расстояние между 10 и 12 светлыми кольцами Ньютона в проходящем свете, если расстояние между 5 и 15 темными кольцами равно 2 мм.
6.
На стеклянный клин падает нормально пучок света (λ = 582 нм). Угол клина равен 20′′. Какое число темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла 1,5.
7.
На диафрагму с круглым отверстием диаметром 1,96 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины будет темное пятно?
8.
При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков частично перекрывают друг друга. Определить длину волны в спектре второго порядка, которая накладывается на фиолетовую линию с длиной волны 0,4 мкм в спектре третьего порядка.
9.
Определить угол полной поляризации при отражении света от стекла, показатель преломления которого равен 1,57.
10.
Между точечным источником света (0,5 мкм) и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием радиуса 1 мм. Расстояния от диафрагмы до источника и экрана равны соответственно
1 м и 2 м. Как изменится освещенность экрана в точке, лежащей против центра отверстия, если диафрагму убрать?

ИДЗ-5/ Вариант 7
1.
В среде с µ = 1 электромагнитная волна с частотой 3 МГц имеет длину 60 м. Чему равняется диэлектрическая проницаемость среды?
2.
Плоская электромагнитная волна при нормальном падении на диэлектрик (ε=2.7; µ=1) создает давление 830 пПа. Чему равняется интенсивность падающей волны?
3.
Как изменится ширина интерференционных полос в опыте Юнга, если зеленый (540 нм) светофильтр заменить на красный (650 нм).
4.
На мыльную (n = 1,46) пленку падает свет под углом 45
°
. При какой наименьшей толщине пленка будет казаться синей (λ = 400 нм), если наблюдение ведется в отраженном свете?
5.
В установке для наблюдения колец Ньютона свет с длиной волны 0.5 мкм падает нормально на плосковыпуклую линзу с радиусом кривизны 0.4 м, положенную выпуклой стороной на вогнутую поверхность плосковогнутой линзы с радиусом кривизны 1 м. Определить радиус 3-го светлого кольца в отраженном свете.
6.
Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны соответственно 4 мм и
4,38 мм. Радиус кривизны линзы равен 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света.
7.
Найти углы, в направлении которых будут наблюдаться минимумы света, если на щель шириной
2 мкм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 589 нм.
8.
Дифракционная решетка, содержащая 400 штрихов на 1 мм, освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм. Найти общее число дифракционных максимумов, которые дает решетка и угол дифракции последнего максимума.
9.
Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный сосуд, и отражается от дна.
Отраженный луч полностью поляризован при падении его на дно сосуда под углом 42
°
37
′
. Найти показатель преломления жидкости, если показатель преломления стекла 1,5.
10.
Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 4 м от точечного источника монохроматического света с длиной волны 500 нм. Посредине между экраном и источником помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком наименьшем радиусе отверстия центр экрана будет наиболее темным?

ИДЗ-5/ Вариант 8
1.
Электромагнитная волна движется в среде с ε = 1.3 и µ = 1 в направлении
n

=(0.32, -0.51, 0.80).
Максимальное значение вектора напряженности электрического поля волны равно
E

=(1.5, 2.2,
0.8)
В/м. Найти максимальное значение проекции вектора напряженности магнитного поля на ось
Х?
2.
Плоская электромагнитная волна при нормальном падении полностью поглощается поверхностью тела. При каких значениях Е
0
и Н
0
давление на поверхность составит 830 пПа?
3.
Определить расстояние между центральной и пятой светлыми полосами, если угол между зеркалами Френеля 20′. Длина волны 600 нм. Источник находится на расстоянии 20 см от линии пересечения зеркал, которая находится на расстоянии 2 м от экрана.
4.
Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отраженном свете ртутной дуги (λ = 546,1 нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами равно 2 см. Найти угол клина. Показатель преломления мыльной воды n = 1,33.
5.
Плоско выпуклая стеклянная линза соприкасается со стеклянной пластинкой. Радиус кривизны линзы R, длина волны света λ. Найти ширину кольца Ньютона ∆r в зависимости от его радиуса в области ∆r << r и построить график.
6.
Установка для получения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом λ = 500 нм, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо. Показатель преломления воды 1.33, стекла 1.5.
7.
Найти ширину изображения щели на экране, удаленном от щели на 1 м, если свет с длиной волны
0,5 мкм падает на щель шириной 20 мкм. Шириной изображения щели считать расстояние между первыми дифракционными минимумами по обе стороны от главного максимума.
8.
На дифракционную решетку, содержащую 200 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. Определить максимум наибольшего порядка и число максимумов.
9.
Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были бы наиболее полно поляризованными? Показатель преломления воды
1,33.
10.
Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр второго порядка на угол 14
°
. На какой угол отклоняет она спектр третьего порядка?

ИДЗ-5/ Вариант 9
1.
В среде с ε = 1.7 и µ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Чему равняется интенсивность волны (среднее по времени значение модуля вектора Умова-Пойнтинга), если амплитуда вектора напряженности электрического поля волны равна 10 В/м?
2.
Интенсивность электромагнитной волны при распространении ее в вакууме составляет
1,34·Дж/(м
2
·с). Найти давление волны на поверхность с коэффициентом отражения 40%. Ответ в нПа округлить до двух значащих цифр.
3.
Плоская световая волна падает на зеркала Френеля, угол между которыми 2′. Определить длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране 0,55 мм.
4.
Найти максимальную толщину пленки (n=1,33), при которой свет (λ = 0,64 мкм) испытывает максимальные отражения, а свет с λ = 0,4 мкм не отражается совсем. Угол падения света 30
°
5.
Плоско-выпуклая стеклянная линза соприкасается со стеклянной пластиной. В отраженном свете радиус некоторого темного кольца 2,5 мм. Наблюдая за этим кольцом, линзу отодвинули на 5 мкм от пластинки. Каким стал радиус кольца? Радиус линзы 40 см.
6.
На стеклянный клин падает нормально пучок света (λ = 600 нм). Угол клина равен 20′. Какое число темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла 1,5.
7.
На щель шириной 3,6 мкм падает параллельный пучок света с длиной волны 0,6 мкм. Определить угол наблюдения третьего дифракционного минимума.
8.
Сколько штрихов на 1 мм содержит дифракционная решетка, если при наблюдении в монохроматическом свете с длиной волны 0,6 мкм максимум пятого порядка отклонен от центрального максимума на угол 18
°
?
9.
Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества равен 45
°
. Определить угол полной поляризации при отражении для данного вещества.
10.
На грань кристалла каменной соли под углом скольжения 31
°
3
′ падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны 0,147 нм. Определить расстояние между атомными плоскостями в кристалле, если при этом угле скольжения наблюдается дифракционный максимум второго порядка.