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: 3 из 3

ИДЗ-5/ Вариант 19
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. Чему равняется максимальное значение 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.
Каковы должны быть пределы измерений толщины пластинки с показателем преломления 1,6, чтобы наблюдать интерференционные максимумы 10-го порядка для длины волны 520 нм.
4.
Клиновидная пластинка шириной 100мм имеет у одного края толщину 2,254 мм у другого
2,283 мм. Показатель преломления пластинки 1,5. Свет длиной волны 655 нм падает на пластинку под углом 30
°
. Определить ширину интерференционной полосы в отраженном свете.
5.
На установку для получения колец Ньютона падает нормально свет длиной волны 0,52 мкм.
Определить толщину воздушного слоя там, где наблюдается пятое светлое кольцо в проходящем свете.
6.
В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света
0,5 мм, расстояние от них до экрана 3 м. Длина волны света 0,6 мкм. Определить расстояние между соседними максимумами.
7.
Расстояние от точечного источника света с длиной волны 0,5 мкм до диафрагмы с круглым отверстием диаметром 1 мм равно 1 м, а расстояние от диафрагмы до экрана равно 2 м. Отверстие открывает три зоны Френеля. Как изменится интенсивность в точке наблюдения, если убрать диафрагму?
8.
Найти наибольший порядок спектра для желтой линии натрия (длина волны 589 нм), если постоянная дифракционной решетки равна 2 мкм.
9.
Под каким углом должен падать пучок света из воздуха на поверхность жидкости, налитой в стеклянный сосуд, чтобы свет, отраженный от дна сосуда, был полностью поляризован.
Показатель преломления жидкости 1.08, стекла – 1.65.
10.
Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы две составляющие желтой линии натрия с длинами волн 588,0 нм и 588,6 нм можно было наблюдать раздельно в спектре первого порядка?

ИДЗ-5/ Вариант 20
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.
В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми источниками света 0,5 мм, расстояние до экрана 5 м. На экране расстояние между интерференционными полосами равно 5 мм.
Определить длину волны света.
4.
Поверхности стеклянного клина образуют между собой угол 2′. На клин нормально падает свет длиной волны 560 нм. Определить ширину интерференционных полос.
5.
Установка для получения колец Ньютона освещена светом (λ = 500 нм), падающим нормально.
Радиус кривизны линзы 5 м. Наблюдение в отраженном свете. Определить ширину второго темного кольца Ньютона.
6.
Найти расстояние между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона, если расстояние между вторым и двадцатым темными кольцами равно 4,8 мм. Наблюдение ведется в отраженном свете.
7.
Плоская световая волна с длиной волны 0,7 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиусом 1,4 мм. Определить расстояния от диафрагмы до трех наиболее удаленных от нее точек, в которых будет наблюдаться минимум света.
8.
На дифракционную решетку падает монохроматический свет. Определить постоянную решетки, выраженную в длинах волн, если максимум третьего порядка наблюдается под углом 36
°
48
′ к нормали.
9.
Определить угловую высоту Солнца над горизонтом, если солнечный луч, отраженный от поверхности воды, полностью поляризован. Показатель преломления воды 1,33.
10.
На дифракционную решетку, постоянная которой 4 мкм, нормально падает пучок белого света. Определить протяженность видимого участка спектра первого порядка, спроектированного на экран линзой с фокусным расстоянием 50 см. Длины волн границ видимого света принять равными 380 нм и 760 нм.

ИДЗ-5/ Вариант 21
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.
На пути световой волны, идущей в воздухе, поставили стеклянную пластинку толщиной 2 мм. На сколько изменится оптическая длина пути, если свет падает на пластинку: 1) нормально; 2) под углом 30°
°
4.
В тонком клине в отраженном свете при нормальном падении лучей, длиной волны 450 нм, наблюдаются полосы, расстояние между которыми 1,5 мм. Найти показатель преломления клина, если угол клина 30′′.
5.
Плосковыпуклая линза лежит на стеклянной пластинке. Пространство между ними заполнено сероуглеродом. Показатели преломления линзы, сероуглерода и пластинки равны соответственно
1,5, 1,63 и 1,7. Радиус кривизны линзы 1 м. Определить радиус пятого темного кольца в отраженном свете длиной волны 500 нм.
6.
Зимой на стеклах трамваев и автобусов образуются пленки наледи, окрашенной в зеленоватый свет (λ = 540 нм). Оценить, какова наименьшая толщина этих пленок. Показатель преломления наледи 1,33.
7.
На щель шириной 13 мкм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 475 нм.
Определить угол между первоначальным направлением и направлением на восьмую темную полосу.
8.
Определить постоянную дифракционной решетки, если при нормальном падении света от разрядной трубки в направлении угла, равного 41
°
, совпадают максимумы двух линий с длиной волн 656,3 нм и 410,2 нм.
9.
Определить угол преломления, если при отражении пучка света от поверхности жидкости при угле падения, равном 54
°
, отраженный луч полностью поляризован.
10.
Свет λ = 640 нм от точечного источника проходит через тонкую плоскопараллельную стеклянную пластинку бесконечных поперечных размеров. На пластинке нанесена прозрачная диэлектрическая пленка в виде круга диаметром равным диаметру первых 1,5 зон Френеля для точки наблюдения P. При какой минимальной толщине пленки интенсивность света в точке P будет наибольшей? Показатель материала пленки для приведенной длины волны принять равным
2.

ИДЗ-5/ Вариант 22
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.
Расстояние между когерентными источниками света с длиной волны 0,6 мкм равно 4 мм.
Расстояние между интерференционными полосами на экране равно 0,5 мм. Определить расстояние от источников до экрана.
4.
Свет с длиной волны 0,55 мкм падает нормально на поверхность стеклянного клина. В отраженном свете расстояние между соседними полосами 0,42 мм. Определить угол между гранями клина. Ответ дать в минутах. Показатель преломления стекла 1,5.
5.
Плосковыпуклая линза радиусом кривизны 12,5 см прижата к стеклянной пластинке. Диаметры
10 и 15 темных колец Ньютона в отраженном свете равны 1 мм и 1,5 мм. Определить длину волны света.
6.
Установка для получения колец Ньютона освещалась монохроматическим светом. Наблюдения ведутся в отраженном свете. Радиусы соседних темных колец 4 мм и 4,8 мм. Радиус кривизны линзы 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны света.
7.
На щель шириной 50 мкм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм.
Определить угол между первоначальным направлением луча и направлением на четвертую темную полосу.
8.
Угловая дисперсия дифракционной решетки для изучения некоторой длины волны монохроматического света при малых углах дифракции равна 5 нм. Определить разрешающую силу этой решетки для той же длины волны, если длина решетки равна 2 см.
9.
Естественный луч света падает на полированную поверхность стеклянной пластинки, погруженной в жидкость. Отраженный луч света полностью поляризован при угле между падающим и отраженным лучами равном 97
°
. Определить показатель преломления жидкости.
Показатель преломления стекла 1,5.
10.
Вычислить радиусы первой и пятой зон Френеля для случая плоской волны (λ = 500 нм).
Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 5 м.

ИДЗ-5/ Вариант 23
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
Y?
2.
В среде с ε = 4 и µ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны 100 В/м. Определить энергию, переносимую волной через площадку 1 см
2
за время 10 мин. Считать t >> T, где T - период волны. Ответ в СИ округлить до десятых.
3.
Расстояние между щелями в опыте Юнга 2 мм. Расстояние от щелей до экрана 3 м. Определить длину волны света, если ширина полос на экране 2,5 мм.
4.
На стеклянную пластинку нанесен тонкий слой вещества с показателем преломления 1,4.
Пластинка освещается светом с длиной волны 440 нм, падающим нормально. Какова минимальная толщина слоя, чтобы отраженные лучи были бы максимально усилены?
5.
Между пластинкой и плосковыпуклой линзой находится жидкость. Определить показатель преломления жидкости, если радиус восьмого темного кольца Ньютона в отраженном свете 2,3 мм. Длина волны 0,7 мкм. Радиус линзы 1 м. Показатель преломления пластинки и линзы 1,5.
6.
Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно 9 мм. Радиус кривизны линзы 15 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на установку.
Наблюдения ведутся в отраженном свете.
7.
На пластинку со щелью, ширина которой 0,05 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,7 мкм. Определить угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму.
8.
Угол дифракции для натриевой линии с длиной волны 589 нм в спектре первого порядка равен
17
°
8
′
. Определить длину волны линии, которая дает максимум под углом 24
°
12
′ в спектре второго порядка при освещении той же дифракционной решетки.
9.
Естественный луч света падает на полированную поверхность стеклянной пластинки, погруженную в жидкость. Отраженный луч от пластинки образует с падающим лучом угол 97°, а с преломленным 90°. Определить показатель преломления жидкости. Показатель преломления стекла 1,5.
10.
Постоянная дифракционной решетки равна 0,01 мм. Решетка освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,5 мкм. Под каким углом наблюдается десятый дифракционный максимум?

ИДЗ-5/ Вариант 24
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
Z?
2.
Плотность потока энергии электромагнитной волны при распространении ее в вакууме составляет
1,34·10
-9
Дж/(м
2
·с). Найти амплитуды напряженности электрического поля. Ответ в мВ/м округлить до десятых.
3.
Плоская световая волна падает на зеркала Френеля, угол между которыми 15′′. Определить длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране 5.5 мм. Расстояние от зеркала до экрана 3 м.
4.
На мыльную пленку нормально к поверхности падает свет с длиной волны 540 нм. Отраженный свет максимально усилен. Определить минимальную толщину пленки. Показатель преломления пленки 1,33.
5.
Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием 2 м лежит на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете 3 мм. Определить длину волны света.
6.
Пучок белого света падает нормально на стеклянную пластинку толщиной 0,4 мкм. Показатель преломления стекла 1,5. Какие длины волн, лежащие в пределах видимого света (от 400 нм до
760 нм) усиливаются в отраженном свете?
7.
На узкую щель нормально падает монохроматический свет. Угол отклонения пучков света, соответствующих второй светлой дифракционной полосе, равен 1
°
. Скольким длинам волн падающего света равна ширина щели?
8.
На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Период решетки 2 мкм.
Какой наибольший порядок максимума дает эта решетка в случае красного света с длиной волны
0,7 мкм и в случае фиолетового света с длиной волны 0,41 мкм?
9.
Два поляроида расположены так, что угол между их плоскостями пропускания равен 60
°
Определить во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении через систему поляроидов, если потери в каждом поляроиде составляют 5% падающего света.
10.
На дифракционную решетку нормально падает пучок белого света, протяженность видимого участка спектра первого порядка, спроектированного на экран линзой с фокусным расстоянием
50 см равно 4,75 см. Определить постоянную решетки. Длины волн границ видимого света принять равными 380 нм и 760 нм и считать их меньшими постоянной решетки.

ИДЗ-5/ Вариант 25
1.
В среде с диэлектрической проницаемостью 1.6 длина электромагнитной волны 660 нм. Чему будет равняться длина этой волны в среде с показателем преломления 1.6?
2.
Интенсивность электромагнитной волны при распространении ее в вакууме составляет 1,34·10
-
9
Дж/(м
2
·с). Найти амплитуды напряженности магнитного поля. Ответ в мкА/м округлить до десятых.
3.
Плоская световая волна падает на диафрагму с двумя отверстиями отстоящими друг от друга на расстоянии 4 мм. На экране, на расстоянии 200 см наблюдается интерференция. На какое расстояние сместится картина интерференции, если одну из щелей перекрыть стеклянной пластинкой толщиной 30 мкм?
4.
Тонкая пленка с показателем преломления 1,7 освещается светом с длиной волны 420 нм. При какой наименьшей толщине пленки исчезнут интерференционные полосы?
5.
На стеклянную пластинку положили плосковыпуклую линзу. В проходящем свете с длиной волны 654 нм радиус 10 темного кольца 2,5 мм. Определить радиус линзы.
6.
Плосковыпуклая линза с оптической силой 2 диоптрии выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус четвертого темного кольца Ньютона в проходящем свете 0,7 мм. Определить длину волны.
7.
На щель шириной 12 мкм падает нормально монохроматический свет. Определить длину волны, если угол между первоначальным направлением пучка света и направлением на шестую темную полосу равен 19
°
8.
Свет с длиной волны 662 нм падает нормально на дифракционную решетку, период которой равен
7,84 мкм. Найти угол с нормалью к решетке, при котором будет наблюдаться максимум наивысшего порядка.
9.
Плоскополяризованный монохроматический свет падает на поляроид и полностью гасится. Когда на пути луча поместили кварцевую пластинку, то интенсивность света после поляроида стала равна половине интенсивности падающего света. Определить минимальную толщину пластинки.
Постоянная вращения кварца - 48,9 г/мм.

ИДЗ-5/ Вариант 26
1.
Какая максимальная сила действует на покоящейся в вакууме электрон со стороны электромагнитной волны интенсивностью 50 Вт/м
2
?
2.
Плоская электромагнитная волна E = 2cos(6,28·10
8
t+4,55x)·
В/м распространяется в среде, магнитная проницаемость которой µ = 1. Определить интенсивность волны.
3.
Расстояние от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана равны соответственно 25 см и 120 см.
Преломляющий угол бипризмы 20′. Определить длину волны света, если ширина интерференционных полос на экране 0,55 мм.
4.
На мыльную пленку, расположенную вертикально, падает свет с длиной волны 520 нм.
Расстояние между интерференционными полосами равно 5 мм. Показатель преломления пленки
1,33. Определить угол клина.
5.
Радиус третьего темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 0,4 мм. Определить радиус кривизны линзы, если установка освещается светом с длиной волны 520 нм.
6.
Найти длину волны, если в установке опыта Юнга расстояние от первого максимума до центральной полосы равно 0,06 см. Расстояние между щелями 0,6 см, расстояние до экрана 6 м.
7.
Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 515 нм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 4,08 мм. Найти расстояние от диафрагмы до экрана, если в отверстии укладывается две зоны Френеля.
8.
На дифракционную решетку с постоянной 8 мкм падает нормально монохроматический свет.
Угол между спектрами второго и пятого порядков равен 16
°
. Найти длину волны.
9.
Угол поворота плоскости поляризации желтого света натрия при прохождении через трубку с раствором сахара равен 40
°
. Длина трубки 15 см. Удельное вращение сахара равно
0,0117 рад·м
3
/(м·кг). Определить плотность жидкости.
10.
Период дифракционной решетки 0,01 мм. Какое наименьшее число штрихов должна содержать решетка, чтобы две линии с λ = 589 нм и λ = 589,6 нм можно было видеть раздельно в спектре первого порядка. Определить наименьшую длину решетки.