Файл: Решение Для определения расстояния между минимумами в эксперименте Юнга можно использовать формулу d sin m, где d расстояние между отверстиями, длина волны света,.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 5254
Скачиваний: 146
y = L*tan(sin^(-1)(λ/d))y = 3*tan(sin^(-1)(6000/1000))y = 0.18 ммОтвет: два ближайших минимума находятся на расстоянии 0.18 мм от центрального максимума.1-4. Во сколько раз изменится расстояние между соседними максимумами на экране в опыте Юнга, если зелёный светофильтр ( = 5000 ) заменить красным светофильтром ( = 7000 )?Решение: Замена.1-5. Расстояние между четвертым и двадцать пятым темными кольцами Ньютона равно 9 мм. Радиус кривизны линзы 15 см. Найти длину волны света, падающего нормально на установку. Наблюдение производится в отражённом свете.Решение: Длина волны света, падающего нормально на установку, можно найти по формуле: λ = 2 * r * d / (n+1/2)^2, где r - радиус кривизны линзы, d - расстояние между темными кольцами (в нашем случае 9 мм), n - номер тёмного кольца (в нашем случае разность между номерами краевых кольца равна 20-4=16, а сами кольца нумеруются с 0, поэтому n=15).Подставляя значения, получаем: λ = 2 * 0.15 * 0.009 / (15+1/2)^2 ≈ 546 нмОтвет: длина волны света, падающего нормально на установку, составляет примерно 546 нм.1-6. В установке для наблюдения колец Ньютона находится бензол (n = 1,33).Показатель преломления линзы и пластинки равен 1,6. Радиус кривизны линзы 2 м. Определить радиус третьего светлого кольца при наблюдении в отражённом свете с длиной волны 6000 .Решение: Ответ: длина волны света, падающего нормально на установку, составляет примерно 546 нм.1-6. В установке для наблюдения колец Ньютона находится бензол (n = 1,33).Показатель преломления линзы и пластинки равен 1,6. Радиус кривизны линзы 2 м. Определить радиус третьего светлого кольца при наблюдении в отражённом свете с длиной волны 6000 .Решение:
Для определения радиуса третьего светлого кольца нужно воспользоваться формулой для радиусов светлых колец Ньютона в отражённом свете: (1 уравнение)
где n - показатель преломления среды (в данном случае бензол), λ - длина волны света, R - радиус кривизны линзы, rn - радиус n-го светлого кольца.
Подставляя данные из условия, получаем: (2 уравнение)
Ответ: радиус третьего светлого кольца при наблюдении в отражённом свете с длиной волны 6000 Å равен примерно 0,194 мм.
1-7. Кольца Ньютона наблюдаются в отражённом свете с длиной волны 5890
. В некоторой точке толщина воздушного слоя между линзой и пластиной равна 1,767 мкм. Какое кольцо светлое или тёмное будет проходить через эту точку? Найти также номер кольца.
Решение: При наблюдении Колец Ньютона в отражённом свете темным кольцом называют кольцо, в котором разность хода между отражёнными лучами равна нечётному числу полуволн. Светлое кольцо соответствует чётному числу полуволн разности хода.
Для определения номера кольца используется формула: m = (2*t*m)/(λ*n) + (1/2), где t - толщина воздушного слоя, m - номер кольца, λ - длина волны света, n - показатель преломления стекла.
В данном случае: t = 1,767 мкм = 1,767*10^-6 м, λ = 5890 A = 5890*10^-10 м, n = 1,5 (для стекла).
Для тёмного кольца разность хода между отражёнными лучами должна быть равна (2*m - 1/2)*λ, т.е. (2*m - 1/2)*λ = 2*t*m, откуда m = (2*t)/(2*λ - λ/2) = 147.
Таким образом, через данную точку пройдёт тёмное кольцо с номером 147.
1-8. Мыльная плёнка толщиной 0,3 мкм освещается белым светом под углом падения 0 и рассматривается в отражённых лучах. Каким цветом будет при этом окрашена плёнка, если показатель преломления плёнки n = 1,33?
Решение:
1-9. При какой наименьшей толщине мыльной плёнки она представляется зелёной (
= 5000
) при наблюдении её в отражённом свете под углом падения 0, если для плёнки n = 1,33.
Решение: Замена.
1-10. Мыльная плёнка толщиной 0,5 мкм освещается белым светом под углом падения 30
0. Каким цветом будет окрашена плёнка в отражённых лучах, если для плёнки n = 1,33.Решение:1-11. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус третьего тёмного кольца Ньютона при наблюдении в отражённом свете с длиной волны = 0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R = 0,5 м.Решение:1-12. На тонкую плёнку нормально к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны = 500 нм. Отражённый от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину dmin плёнки, если показатель преломления материала плёнки равен 1,4.Решение:1-13. Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние d между щелями, если на отрезке длиной l = 1 см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны = 0,7 мкм.Решение:1-14. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны = 500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвёртого светлого кольца Ньютона в отражённом свете равен 2 мм.Решение:1-15. На тонкую глицериновую плёнку толщиной d = 1,5 мкм нормально к её поверхности падает белый свет. Определить длины волн лучей видимого участка спектра (0,4 мкм
0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.Решение:Для вычисления длин волн, которые будут ослаблены в результате интерференции на тонкой плёнке, необходимо использовать формулу: 2d(m + ½) = mλ, где d - толщина плёнки, λ - длина волны света, m - целое число.Подставляя значения, получаем: 2 × 1,5 × 10^-6 × (m + ½) = mλ.Для первого минимума интерференции (m = 0) получаем: λ = 2d/2(n + ½) = 2 × 1,5 × 10^-6/2(0 + ½) = 750 нм.Для второго минимума интерференции (m = 1) получаем: λ = 2d/2(n + ½) = 2 × 1,5 × 10^-6/2(1 + ½) = 500 нм.Таким образом, длины волн 500 нм и 750 нм будут ослаблены в результате интерференции на тонкой глицериновой плёнке.1-16. На стеклянную пластинку нанесён тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1,3. Пластинка освещается параллельными лучами с длиной волны = 640 нм, падающими на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d должен иметь слой, чтобы отражённые лучи имели наименьшую яркость?Решение:1-17. На тонкий стеклянный клин падают нормально лучи с длиной волны = 500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отражённом свете b = 0,5 мм. Определить угол между поверхностями клина. Показатель преломления стекла клина n = 1,6. Решение:1-18. Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием F = 1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого кольца Ньютона в отражённом свете равен 1,1 мм. Определить длину световой волны