Оптика
волновая (примеры решения задач
повышенного уровня сложности) |
|
|
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. |
|
|
|
|