задачи по физике

Задачи выполнены правильно, в печатном виде, со всеми необходимыми рисунками, Вы можете купить все задачи одним файлом или каждую задачу по отдельности.

Интерференция

1. На толстую стеклянную (n =1,5) пластинку, покрытую очень тонкой пленкой, показатель преломления вещества которой равен n1 =1,4, падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ = 0,6 мкм). Отраженный свет максимально ослаблен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d (мкм) пленки.

2. На стеклянный (n =1,5) клин нормально к его грани падает монохроматический свет с дли-ной волны λ = 0,6 мкм. В возникшей при этом интерференционной картине на отрезке длиной l = 1 см наблюдается 10 полос. Определить преломляющий угол θ (град) клина.

3. На толстую стеклянную (n =1,5) пластинку, покрытую тонкой пленкой с показателем преломления n1 = 1.4, падает параллельный пучок монохроматического света (λ = 5 мкм) под углом α = 30°. Отраженный свет максимально ослаблен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d (мкм) пленки

4. Расстояние между двумя когерентными источниками d = 0,9 мм. Источники, испускающие монохроматический свет с длиной волны λ = 640 нм, расположены на расстоянии L = 3,5 м от экрана. Определить число светлых полос N, располагающихся на 1 см длины экрана.

5. Разности фаз двух интерферирующих волн равны: а) 0; б) π/3; в) π/2; г) π; д) 2π; е)3π. Скольким длинам волн N в вакууме будут соответствовать оптические разности хода этих волн?

Дифракция

1.1 На диафрагму с круглым отверстием радиусом r =1 мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны λ = 0,05 мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Определить максимальное расстояние bmax (мм) от центра отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно.

1. 2. На щель шириной а = 0,1 мм, нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника (λ = 0,6 мкм). Определить ширину l (мм) центрального максимума в дифракционной картине, проецируемой с помощью линзы, находящейся непосредственно за щелью, на экран, отстоящий от линзы на расстоянии L = l м.

1. 3. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны λ = 0,5 мкм. Помещенная вблизи решетки линза проецирует дифракционную картину на плоский экран, удаленный от линзы на L = l м. Расстояние l между двумя максимумами интенсивности первого порядка, наблюдаемыми на экране, равно 20,2 см. Определить: 1) постоянную d (мкм) дифракционной решетки; 2) число n штрихов на 1 см; 3) число максимумов N, которое при этом дает дифракционная решетка; 4) максимальный угол φmах (град) отклонения лучей, соответствующих последнему дифракционному максимуму.

1. 4. Постоянная дифракционной решетки в m раз (m = 4) больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол φ (град) между первыми симметричными главными максимумами.

1.5. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,65 мкм. На экране, расположенном параллельно решетке и отстоящем от нее на расстояние L = 0,5 м, наблюдается дифракционная картина. Расстояние между дифракционными максимумами первого порядка l равно 10 см. Определить постоянную дифракционной решетки d (мкм) и общее число главных максимумов N, получаемых с помощью этой решетки.

1.6. Определить расстояние между атомными плоскостями d (мкм) в кристалле каменной соли, если дифракционный максимум первого порядка наблюдается при падении рентгеновских лучей с длиной волны λ = 0,147 нм под углом α = 15° 12′ к поверхности кристалла.

1.7. На дифракционную решётку с периодом d = 0,004 мм падает нормально монохроматический свет. При этом главному максимуму четвёртого порядка соответствует отклонение от первоначального направления на угол α = 300. Определите длину λ (нм) волны света.

Поляризация

2.1. Пучок естественного света падает на полированную поверхность стеклянной (n =1,5) пластины, погруженной в жидкость. Отраженный от пластины пучок света составляет угол φ = 97° с падающим пучком. Определить показатель преломления n1 жидкости, если отраженный свет полностью поляризован.

2.2 Два николя 1 и 2 расположены друг за другом так, что угол a между их плоскостями пропускания равен φ = 60°. Определить: 1) во сколько раз (I0 /I1) уменьшится интенсивность света при прохождении через один николь; 2) во сколько раз (I0 /I2) уменьшится интенсивность света при прохождении через оба николя? При прохождении каждого из николей потери на отражение и поглощение света составляют k = 5 %. Здесь I0 – интенсивность света, падающего на 1 николь, I1 – интенсивность света, выходящего из 1 николя и падающего на второй, I2 – интенсивность света, выходящего из 2 николя.

2. 3. Пучок частично-поляризованного света проходит через николь. Первоначально николь установлен так, что его плоскость пропускания параллельна плоскости колебаний линейно-поляризованного света. При повороте николя на угол φ = 60° интенсивность пропускаемого им света уменьшилась в k = 2 раза. Определить отношение Ie/Iп интенсивностей естественного и линейно-поляризованного света, составляющих данный частично-поляризованный свет, а также степень поляризации Р пучка света.

2. 4. Пластинка кварца толщиной d1= 1 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла (т.е. свет распространяется вдоль оптической оси), поворачивает плоскость поляризации монохроматического света определенной длины волны на угол φ1=20°. Определить: 1) какова должна быть толщина d2 (мм) кварцевой пластинки, помещенной между двумя «параллельными» николями (николи с одинаково расположенными плоскостями пропускания) , чтобы свет был полностью погашен (по выходу из второго николя); 2) какой длины l (м) трубку с раствором сахара массовой концентрацией С = 0,4 кг/л надо поместить между николями для получения того же эффекта? Удельное вращение [α] раствора сахара равно 0,665 град/(м∙кг∙м-3).

2. 5. Луч света последовательно проходит через три николя, плоскости пропускания которых об-разуют между собой утлы α12 = 45° и α23 = 30°. Полагая, что коэффициент поглощения каждого николя k = 0,15, найти, во сколько раз (I0 /I3 ) луч, выходящий из третьего николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь. Потери на отражение не учитывать.