Файл: Физика Программа, методические указания и задачи для студентов заочников (с примерами решения) (А.А.Кулиш).pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 310

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

dMIN –?

 

происходит интерференция частей волн, отраженных

 

 

от верхней и нижней поверхностей пленки.

 

Как известно, разность хода интерферирующих лучей определяется

 

выражением:

 

 

 

 

 

 

 

 

2d

 

 

 

,

(1)

 

n2 sin 2 i

 

 

 

2

 

 

где d – толщина пленки, i – угол падения волны на поверхность пленки,– длина волны. Для того чтобы в отраженном свете пленка выглядела зеленой и , при этом, имела минимальную толщину, разность хода должна равняться 0 . Поэтому, как это следует из формулы (1):

2dMIN

 

 

 

 

0

.

 

(2)

n2 sin 2 i

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Учитывая, что угол падения i 90 0 , из соотношения (2) имеем:

dMiN

0

 

550 10 9

1,0 10 7 м.

 

 

 

4 1,33

 

 

 

4n

 

 

 

Ответ: dMIN 1,0 10 7 м.

 

 

 

 

 

 

38. На прозрачную

 

 

дифракционную решетку с

периодом

d 1,50мкм падает нормально монохроматический свет с длиной волны

530нм. Найти: а) наибольший порядок

m главного дифракционного

максимума; б) угол дифракции m главного

дифракционного максимума

наибольшего порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

530нм

Условие главного дифракционного максимума порядка m

d 1,50мкм

имеет вид: d sin m , (m 0,1,2,...),

(1)

 

 

 

где – угол дифракции, соответствующего главного

 

а) m -?

 

б) m - ?

максимума.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как следует из формулы (1), наибольший порядок дифракционного

 

максимума должен удовлетворять соотношению

m

sin m 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

d

 

1,5 10 6

 

 

 

 

 

Отсюда имеем m

 

 

 

 

 

2,83 2. Для соответствующего

 

530 10

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

угла дифракции получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m arcsin

m

arcsin

2 530 10 9

 

arcsin 0,7066 450 .

 

 

1,5 10 6

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: а) m 2; б) m 450 .

39. Луч света, падающий на поверхность кристалла каменной соли, при отражении максимально поляризуется, если угол падения i равен 570. Найти:

а) показатель преломления n кристалла каменной соли; б) скорость распространения V света в этом кристалле.

Дано:

 

 

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

i 570

 

Согласно закону Брюстера отраженный луч света

 

 

максимально поляризован, если угол падения луча

а) n –?

 

удовлетворяет соотношению

 

 

б) V–?

 

 

 

 

tgi n.

 

 

 

 

(1)

 

 

Поэтому абсолютный показатель преломления кристалла

 

 

n tgi tg570 1,54.

 

 

 

 

 

Скорость

света в кристалле может быть найдена из известного

соотношения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

c

,

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где c – скорость света в вакууме.

 

 

 

 

 

Поэтому из формул (1) и (2) имеем

 

 

 

 

V

c

 

c

 

3 108

1,95 108

м

.

 

 

n

 

1,54

 

 

 

 

 

 

 

tgi

 

 

 

с

Ответ: а) n 1,54

б) V 1,95 108

м

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

ЗАДАЧИ

5.1. На мыльную пленку с показателем преломления n=1,33 падает по нормали монохроматический свет с длиной волны =0,6 мкм. Отраженный свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова наименьшая возможная толщина плёнки dmin?

(0,113 мкм).

5.2. Плоская световая волна длиной 0 в вакууме падает по нормали на прозрачную пластинку с показателем преломления n. При каких толщинах b пластинки отраженная волна будет иметь:

а) максимальную интенсивность; б) минимальную интенсивность?

( а) b=( 0/2n)(m+0,5) (m=1,2,3...); б) b=( 0/2n)m (m=1,2,3...) ).

5.3. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Красная линия (=630 Hм) видна в спектре 3-го порядка под углом

=60. Определить:

а) какая спектральная линия видна под этим же углом в спектре 4- го порядка;

б) какое число штрихов на 1 мм длины имеет дифракционная решетка.

( =475 нм, N=460 мм-1).

5.4. Пластина кварца толщиной d1=1 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света определенной длины волны на угол 1=20. Определить:

а) какова должна быть толщина d2 кварцевой пластинки, помещенной между двумя “параллельными” николями, чтобы свет был полностью погашен;

б) какой длины l трубку с раствором сахара концентрации С=0,4 кг/л надо поместить между николями для получения того же эффекта. Удельное вращение раствора сахара 0=0,665 град/(м-2кг).

(d2=4,5 мм, l=3,4 дм).

5.5. Под каким углом к горизонту должно находиться солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, стали бы наиболее полно поляризованы, если скорость света в воде 2,26108 м/с?

(37).

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Таблица вариантов задач к разделу "Механика"

Вариант

 

 

Номера задач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1.1

1.16

1.22

 

1.44

1.65

2

1.2

1.17

1.23

 

1.45

1.66

3

1.3

1.18

1.25

 

1.46

1.67

4

1.4

1.19

1.26

 

1.47

1.68

5

1.5

1.20

1.27

 

1.48

1.69

6

1.6

1.21

1.28

 

1.49

1.70

7

1.7

1.16

1.29

 

1.50

1.71

8

1.8

1.17

1.30

 

1.51

1.71

9

1.9

1.18

1.31

 

1.52

1.65

10

1.10

1.19

1.32

 

1.53

1.66

11

1.11

1.20

1.33

 

1.54

1.67

12

1.12

1.21

1.34

 

1.55

1.68

13

1.13

1.16

1.35

 

1.56

1.69

14

1.14

1.17

1.36

 

1.57

1.70

15

1.15

1.18

1.37

 

1.58

1.71

16

1.1

1.19

1.38

 

1.59

1.71

17

1.2

1.20

1.39

 

1.60

1.65

18

1.3

1.21

1.40

 

1.61

1.66

19

1.4

1.16

1.41

 

1.62

1.67

20

1.5

1.17

1.42

 

1.63

1.68

21

1.6

1.18

1.43

 

1.64

1.69

22

1.7

1.19

1.22

 

1.45

1.70

23

1.8

1.20

1.23

 

1.46

1.71

24

1.9

1.21

1.25

 

1.47

1.71

25

1.10

1.16

1.26

 

1.48

1.65

26

1.11

1.17

1.27

 

1.49

1.66

27

1.12

1.18

1.28

 

1.50

1.67

28

1.13

1.19

1.29

 

1.51

1.68

29

1.14

1.20

1.30

 

1.52

1.69

30

1.15

1.21

1.31

 

1.53

1.70

Таблица вариантов задач к разделу "Молекулярная физика и термодинамика"

Вариант

 

 

Номера задач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2.1

2.6

2.12

 

2.20

2.33

2

2.2

2.7

2.13

 

2.21

2.34

3

2.3

2.8

2.14

 

2.22

2.35

 

 

 

 

 

 

 

4

2.4

2.9

2.15

 

2.23

2.36

5

2.5

2.10

2.16

 

2.24

2.37

6

2.1

2.11

2.17

 

2.25

2.33

7

2.2

2.6

2.18

 

2.26

2.34

 

 

 

 

 

 

 

8

2.3

2.7

2.19

 

2.27

2.35

9

2.4

2.8

2.12

 

2.28

2.36

10

2.5

2.9

2.13

 

2.29

2.37

11

2.1

2.10

2.14

 

2.30

2.33

 

 

 

 

 

 

 

12

2.2

2.11

2.15

 

2.31

2.34

13

2.3

2.6

2.16

 

2.32

2.35

14

2.4

2.7

2.17

 

2.20

2.36

15

2.5

2.8

2.18

 

2.21

2.37

 

 

 

 

 

 

 

16

2.1

2.9

2.19

 

2.22

2.33

17

2.2

2.10

2.12

 

2.23

2.34

18

2.3

2.11

2.13

 

2.24

2.35

19

2.4

2.6

2.14

 

2.25

2.36

 

 

 

 

 

 

 

20

2.5

2.7

2.15

 

2.26

2.37

21

2.1

2.8

2.16

 

2.27

2.33

22

2.2

2.9

2.17

 

2.28

2.34

23

2.3

2.10

2.18

 

2.29

2.35

 

 

 

 

 

 

 

24

2.4

2.11

2.19

 

2.30

2.36

25

2.5

2.6

2.12

 

2.31

2.37

26

2.1

2.7

2.13

 

2.32

2.33

27

2.2

2.8

2.14

 

2.20

2.34

 

 

 

 

 

 

 

28

2.3

2.9

2.15

 

2.21

2.35

29

2.4

2.10

2.16

 

2.22

2.36

30

2.5

2.11

2.17

 

2.23

2.37

Таблица вариантов задач к разделу "Электричество и магнетизм"

Смотрите также файлы