Оптика волновая |
|
C1.1. Если кольцо диаметром 3—4 см, согнутое из тонкой проволоки, окунуть в раствор мыла или стирального порошка, то, вынув его из раствора, можно обнаружить радужную пленку, затягивающую отверстие кольца. Если держать кольцо так, чтобы его плоскость была вертикальна, и рассматривать пленку в отраженном свете на темном фоне, то в верхней части пленки через некоторое время будет видно растущее темное пятно, окольцованное разноцветными полосами. Как чередуется цвет полос в направлении от темного пятна к нижней части кольца? Ответ поясните, используя физические закономерности. |
|
|
С5-1. Масляная пленка на воде при наблюдении
вертикально к поверхности кажется оранжевой. Каково минимальное
возможное значение толщины пленки? Показатель преломления воды
1,33, масла — 1,47. Длина
световой волны 588·10-9
м. Учтите, что отражение света от оптически более плотной
среды происходит с потерей полуволны, а от оптически менее плотной среды
без потери полуволны.
|
|
|
С5.2. Для наблюдения явления интерференции света используется точечный источник света и небольшой экран с двумя малыми отверстиями у глаза наблюдателя. Оцените максимальное расстояние
d между малыми отверстиями в экране, при котором может наблюдаться явление интерференции света. Разрешающая способность глаза равна
1', длина световой волны 5,8 • 10-7 м. |
|
|
С5.3. Монохроматический точечный источник света в оптической системе, представленной на рисунке, излучает свет длиной волны
600 нм. Чему равно расстояние х
между двумя соседними светлыми полосами интерференционной картины на
экране в области напротив источника? |
|
|
С5.4. Дифракционная решетка, имеющая 750 штрихов на
1 см, расположена параллельно экрану на расстоянии
1,5 м от него. На решетку перпендикулярно ее плоскости направляют пучок света. Определите длину волны света, если расстояние на экране между вторыми максимумами, расположенными слева и справа от центрального (нулевого), равно
22,5 см. Ответ выразите в микрометрах (мкм) и округлите до десятых. Считать
sin α ≈ tg α. |
|
|
С5.5. На дифракционную решетку с периодом
d = 0,01 мм нормально к поверхности решетки падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны
l = 600 нм. За решеткой, параллельно ее плоскости, расположена тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием
f = 5 см. Чему равно расстояние между максимумами первого и второго порядков на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы? |
|
|
С5.6. На дифракционную решетку с периодом
d = 0,005 мм нормально к ее поверхности падает параллельный пучок монохроматического света длиной волны
λ = 500 нм. За решеткой, параллельно ее плоскости, расположена тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием
f = 6 см. Чему равно расстояние между максимумами первого и второго порядков на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы? |
|
|
С5.7. Спектр наблюдается с помощью дифракционной решетки, имеющей
500 штрихов на миллиметр. При расположении решетки у глаза спектральная линия в спектре первого порядка наблюдается на расстоянии
а = 9 см от щели в экране, расстояние от решетки до экрана
l = 40 см. Определите длину волны наблюдаемой спектральной линии. |
|
|
С5.8. На стеклянный клин с малым преломляющим углом
α = 0,05 рад падает перпендикулярно его передней грани параллельный пучок монохроматического света. За клином помещена тонкая собирающая линза с оптической силой
D = 1 дптр, а за ней – экран, который находится в фокальной плоскости этой линзы. Плоскость линзы перпендикулярна оси падающего на систему пучка. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин,
n = 1,8. На каком расстоянии от главного фокуса линзы пучок соберется на экране? |
|
|
С5.9. Между краями двух хорошо отшлифованных тонких плоских стеклянных пластинок помещена тонкая проволочка; противоположные концы пластинок плотно прижаты друг к другу (см. рисунок). Расстояние от проволочки до линии соприкосновения пластинок равно
L=20 см. На верхнюю пластинку нормально к ее поверхности падает монохроматический пучок света длиной волны
λ = 600 нм. Определите диаметр проволочки
D, если на x =1 см длины клина умещается
n =10 интерференционных полос. |
|
|