Задачи к контрольной работе №5

 

                                                                              Таблица № 1

Вар. №

00 1.14 2.12 3.24 4.8 5.3 6.19 7.20 8.13
01 1.3 2.5 3.15 4.4 5.6 6.24 7.21 8.2
02 1.11 2.7 3.6 4.6 5.23 6.7 7.10 8.20
03 1.13 2.5 3.19 4.24 5.20 6.19 7.11 8.3
04 1.25 2.3 3.6 4.9 5.24 6.13 7.15 8.5
05 1.5 2.22 3.21 4.10 5.12 6.2 7.12 8.10
06 1.4 2.18 3.13 4.20 5.15 6.14 7.22 8.17
07 1.22 2.17 3.8 4.24 5.8 6.4 7.16 8.4
08 1.20 2.7 3.23 4.19 5.6 6.18 7.22 8.8
09 1.21 2.23 3.16 4.10 5.7 6.14 7.21 8.2
10 1.12 2.19 3.2 4.11 5.14 6.15 7.9 8.24
11 1.25 2.5 3.9 4.24 5.15 6.17 7.21 8.2
12 1.24 2.23 3.21 4.17 5.8 6.9 7.1 8.4
13 1.14 2.22 3.20 4.16 5.16 6.19 7.6 8.12
14 1.12 2.23 3.11 4.10 5.3 6.9 7.8 8.25
15 1.17 2.20 3.14 4.18 5.5 6.19 7.15 8.24
16 1.22 2.7 3.6 4.1 5.1 6.1 7.16 8.2
17 1.23 2.17 3.1 4.5 5.10 6.22 7.9 8.4
18 1.25 2.2 3.5 4.24 5.19 6.12 7.16 8.23
19 1.20 2.1 3.24 4.11 5.13 6.6 7.21 8.11
20 1.9 2.24 3.7 4.9 5.22 6.24 7.20 8.8
21 1.14 2.12 3.21 4.6 5.8 6.19 7.2 8.14
22 1.4 2.10 3.18 4.13 5.15 6.3 7.16 8.18
23 1.13 2.14 3.12 4.11 5.10 6.9 7.8 8.1

                                                      

                                                    Продолжение табл. 1

24 1.1 2.13 3.14 4.12 5.11 6.10 7.9 8.2
25 1.2 2.1 3.13 4.14 5.12 6.11 7.10 8.3
26 1.3 2.2 3.1 4.13 5.14 6.12 7.11 8.4
27 1.4 2.3 3.2 4.1 5.13 6.14 7.12 8.5
28 1.5 2.4 3.3 4.2 5.1 6.13 7.14 8.6
29 1.13 2.14 3.15 4.21 5.9 6.11 7.4 8.20
30 1.6 2.23 3.19 4.8 5.16 6.7 7.1 8.5
31 1.1 2.3 3.1 4.3 5.2 6.3 7.1 8.3
32 1.4 2.3 3.4 4.2 5.4 6.6 7.7 8.8
33 1.23 2.23 3.23 4.22 5.22 6.22 7.22 8.22
34 1.11 2.11 3.11 4.11 5.11 6.11 7.11 8.11
35 1.13 2.13 3.13 4.13 5.13 6.13 7.2 8.2
36 1.5 2.5 3.5 4.6 5.6 6.5 7.6 8.6
37 1.6 2.7 3.7 4.7 5.7 6.7 7.7 8.1
38 1.14 2.14 3.14 4.14 5.3 6.1 7.1 8.14
39 1.15 2.15 3.15 4.15 5.2 6.2 7.15 8.15
40 1.9 2.17 3.21 4.10 5.19 6.15 7.18 8.18
41 1.5 2.23 3.12 4.3 5.8 6.22 7.7 8.2
42 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2 6.2 7.22 8.22
43 1.17 2.17 3.17 4.17 5.17 6.17 7.17 8.17
44 1.1 2.1 3.1 4.1 5.18 6.18 7.18 8.1
45 1.18 2.23 3.10 4.19 5.7 6.24 7.5 8.2
46 1.13 2.12 3.16 4.1 5.11 6.16 7.4 8.13
47 1.15 2.20 3.21 4.4 5.6 6.12 7.11 8.25
48 1.9 2.7 3.5 4.2 5.3 6.9 7.17 8.18
49 1.24 2.25 3.14 4.8 5.22 6.8 7.10 8.23
50 1.12 2.17 3.23 4.21 5.2 6.25 7.18 8.3
51 1.5 2.20 3.24 4.15 5.21 6.10 7.14 8.22
52 1.18 2.21 3.14 4.22 5.4 6.3 7.8 8.15

 

 

                                                    Продолжение табл.1

53 1.20 2.14 3.16 4.6 5.19 6.15 7.24 8.23
54 1.23 2.25 3.4 4.13 5.18 6.21 7.15 8.12
55 1.19 2.23 3.4 4.21 5.8 6.6 7.3 8.7
56 1.23 2.3 3.14 4.12 5.9 6.21 7.16 8.11
57 1.1 2.1 3.3 4.4 5.5 6.6 7.7 8.8
58 1.2 2.2 3.4 4.5 5.6 6.7 7.8 8.9
59 1.3 2.3 3.5 4.6 5.7 6.8 7.9 8.10
60 1.4 2.4 3.6 4.7 5.8 6.9 7.10 8.11
61 1.16 2.21 3.23 4.8 5.15 6.3 7.18 8.24
62 1.17 2.20 3.12 4.4 5.4 6.14 7.10 8.25
63 1.19 2.7 3.18 4.13 5.9 6.11 7.17 8.23
64 1.14 2.21 3.16 4.6 5.15 6.5 7.10 8.22
65 1.10 2.14 3.23 4.21 5.24 6.6 7.20 8.17
66 1.7 2.16 3.2 4.3 5.18 6.11 7.4 8.12
67 1.22 2.9 3.8 4.23 5.15 6.5 7.19 8.16
68 1.4 2.23 3.2 4.8 5.10 6.24 7.20 8.22
69 1.5 2.14 3.16 4.18 5.13 6.17 7.9 8.12
70 1.8 2.17 3.24 4.13 5.7 6.23 7.14 8.2
71 1.18 2.12 3.11 4.23 5.3 6.5 7.21 8.6
72 1.15 2.11 3.23 4.3 5.9 6.16 7.20 8.22
73 1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 6.6 7.7 8.8
74 1.6 2.5 3.4 4.3 5.1 6.4 7.3 8.2
75 1.2 2.21 3.4 4.15 5.3 6.19 7.13 8.18
76 1.23 2.16 3.17 4.20 5.14 6.11 7.7 8.8
77 1.10 2.6 3.12 4.9 5.23 6.22 7.4 8.2
78 1.7 2.11 3.18 4.12 5.16 6.17 7.22 8.20
79 1.12 2.13 3.14 4.15 5.17 6.18 7.19 8.21
80 1.3 2.4 3.5 4.6 5.7 6.10 7.11 8.12
81 1.25 2.24 3.23 4.22 5.21 6.20 7.19 8.18

 

                                                    Продолжение табл.1

82 1.8 2.9 3.10 4.11 5.12 6.13 7.14 8.15
83 1.9 2.10 3.18 4.16 5.4 6.12 7.13 8.7
84 1.24 2.21 3.19 4.22 5.22 6.11 7.3 8.15
85 1.20 2.5 3.14 4.11 5.2 6.8 7.17 8.8
86 1.11 2.16 3.2 4.7 5.10 6.9 7.1 8.1
87 1.12 2.17 3.3 4.8 5.11 6.6 7.2 8.2
88 1.13 2.18 3.4 4.9 5.12 6.7 7.3 8.3
89 1.14 2.19 3.6 4.4 5.13 6.23 7.4 8.4
90 1.15 2.20 3.8 4.3 5.14 6.21 7.5 8.5
91 1.8 2.12 3.17 4.7 5.1 6.3 7.11 8.5
92 1.4 2.22 3.16 4.21 5.18 6.23 7.6 8.9
93 1.21 2.13 3.12 4.7 5.16 6.8 7.2 8.3
94 1.20 2.14 3.11 4.8 5.15 6.19 7.1 8.4
95 1.19 2.15 3.10 4.9 5.14 6.20 7.18 8.5
96 1.18 2.16 3.9 4.10 5.13 6.21 7.24 8.6
97 1.17 2.17 3.8 4.11 5.12 6.22 7.23 8.7
98 1.12 2.7 3.10 4.16 5.6 6.17 7.10 8.7
99 1.2 2.23 3.15 4.9 5.14 6.18 7.23 8.18

 

1.1. Найти угол между плоскостями двух поляризаторов, если интенсивность прошедшего через них естественного света уменьшилась в 4 раза.

1.2. Плоскополяризованный монохроматический луч света падает на поляризатор и полностью им гасится. Когда на пути луча поместили кварцевую пластину, интенсивность луча после поляризатора стала равна половине интенсивности луча, падающего на поляризатор. На какой угол повернулась плоскость поляризации луча в кварцевой пластине?

1.3. Два поляризатора расположены так, что угол между их плоскостями составляет j = 30о. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении через оба поляризатора.

1.4. Во сколько раз уменьшится интенсивность поляризованного по кругу луча света, проходящего через два поляризатора, угол между плоскостями которых равен 60о, если между ними поместить кварцевую пластинку, поворачивающую плоскость поляризации света на угол j = 30о?

1.5. При прохождении поляризованного монохроматического света через пластинку кварца его плоскость поляризации поворачивается на угол j = 22,5о на каждом миллиметре толщины. Какой наименьшей толщины необходимо взять кварцевую пластину, помещенную между двумя одинаково направленными поляризаторами, чтобы свет не прошел через эту систему?

1.6. Поляризованный по кругу свет падает на систему из трех поляризаторов. Плоскости первого и последнего взаимно перпендикулярны, а плоскость среднего поляризатора образует угол j = 30о с плоскостью первого. Как изменится интенсивность света на выходе из системы?

1.7. Интенсивность циркулярно поляризованного света, прошедшего через два николя, уменьшилась в 8 раз. Пренебрегая поглощением, определить угол между плоскостями поляризации николей.

1.8. Пучок естественного света падает на систему из 6 николей, плоскость пропускания каждого из которых повернута на угол j = 30о относительно плоскости пропускания предыдущего николя. Какая часть светового потока проходит через эту систему?

1.9. Два поляризатора расположены так, что угол между их плоскостями составляет 30о. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении через оба поляризатора, если между ними поместить кварцевую пластинку, поворачивающую плоскость поляризации на угол a = 45о.

1.10. Плоскополяризованный свет падает на стопку из трех поляризаторов. Плоскость первого поляризатора параллельна плоскости поляризации падающего света, плоскость второго составляет угол j = 45о с плоскостью первого, а плоскость третьего перпендикулярна плоскости первого. Как изменится интенсивность света на выходе из системы?

1.11. Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность линейно поляризованного света, приходящего к нему от поляризатора. Когда между поляризатором и анализатором поместили кварцевую пластину, свет перестал проходить совсем. На какой угол повернулась плоскость поляризации света в кварцевой пластине?

1.12. Угол между плоскостями двух поляризаторов равен 45о. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, проходящего через эту систему, если угол увеличить до 60о?

1.13. Луч света образует на экране светлое пятно. Когда на его пути поместили систему из двух поляризаторов, пятно на экране исчезло. Если же между поляризаторами поместить кварцевую пластину, то интенсивность падающего на экран света станет равной 12,5% от первоначальной интенсивности. На какой угол поворачивается плоскость поляризации света в этой кварцевой пластине?

1.14. Интенсивность циркулярно-поляризованного света, прошедшего систему из двух плоских поляризаторов, уменьшилась в 8 раз. Найти угол между плоскостями поляризаторов.

1.15. Во сколько раз уменьшится интенсивность поляризованного по кругу луча света, проходящего через два поляризатора, если между ними поместить кварцевую пластинку, поворачивающую плоскость поляризации света на угол a = +15о? Плоскость второго поляризатора повернута по отношению к плоскости первого на угол b = -45о.

1.16. Луч света падает на систему из 4 поляризаторов, плоскости которых повернуты по отношению к плоскости первого на соответствующие углы a 2 = 30о, a 3 = 60о, a 4 = 30о. Как изменится его интенсивность после прохождения системы?

1.17. Во сколько раз уменьшится интенсивность поляризованного по кругу луча света, проходящего через два поляризатора, и размещенную между ними кварцевую пластину. Угол между плоскостями поляризаторов равен 90о. Кварцевая пластина поворачивает плоскость поляризации света на угол b = 30о.

1.18. Между двумя поляризаторами, плоскости которых взаимно перпендикулярны, помещены еще два, плоскости которых повернуты по отношению к плоскости первого на углы a 2 = 30о и a 3 = -30о. Как изменится интенсивность поляризованной по кругу световой волны, проходящей через эту систему?

1.19. При прохождении поляризованного монохроматического света через пластинку кварца его плоскость поляризации поворачивается на b =22,5о на каждом миллиметре толщины. Какой наименьшей толщины необходимо взять кварцевую пластину, помещенную между двумя одинаково направленными поляризаторами, чтобы интенсивность прошедшего через эту систему света была максимальной?

1.20. Пластина кварца, поворачивающая плоскость поляризации света на угол a = 30о, помещена между двумя николями, плоскости которых взаимно перпендикулярны. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего эту систему?

1.21. Между двумя николями помещена кварцевая пластина, поворачивающая плоскость поляризации монохроматического света на угол a = 120о. Как изменится интенсивность поляризованного по кругу света, прошедшего эту систему, если плоскость второго поляризатора составляет с плоскостью первого угол b = 30о?

1.22. Естественный свет падает на систему из трех последовательно расположенных поляризаторов, причем плоскость среднего поляризатора составляет угол j = 60о с плоскостями двух других поляризаторов. Во сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения этой системы?

1.23. Два поляризатора расположены так, что угол между их плоскостями составляет 30о. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность циркулярно поляризованного света при прохождении через систему, если между поляризаторами поместить кварцевую пластинку, поворачивающую плоскость поляризации на угол a = 90о?

1.24. Четыре поляризатора уложены в стопку так, что плоскость каждого последующего образует угол a = 30о с плоскостью предыдущего. На первый падает свет, плоскость поляризации которого совпадает с плоскостью первого поляризатора. На сколько процентов интенсивность света прошедшего через эту систему поляризаторов  меньше интенсивности падающего света?

1.25. Естественный свет проходит через два поляризатора, поставленные так, что угол между их плоскостями равен a. Интенсивность прошедшей световой волны оказалась равной 37,5% от интенсивности падающей на первый поляризатор. Найти угол a.

 

2.1. Угол между зеркалами в установке Френеля (рис.7.2) j =12`, расстояния r = 10см и b = 130 см. Длина волны света l = 0,55 мкм. Определить ширину интерференционной полосы на экране.

2.2. Найти все длины волн видимого света (от l1 = 380 нм до l2 = 760 нм), которые будут максимально ослаблены при оптической разности хода интерферирующих волн, равной 1,8 мкм.

2.3. В опыте Ллойда (рис. 7.3) расстояние от источника до экрана L = 100 см. При некотором положении источника ширина интерференционной полосы на экране равна 0,25 мм, а после того как источник отодвинули от плоскости зеркала еще на Dh = 0,6 мм, ширина полос уменьшилась в 1,5 раза. Найти длину волны света.

2.4. Две линейные антенны a и b расположены на расстоянии d = 1 м друг от друга параллельно оси OZ (рис. 7.1). Антенны излучают когерентные электромагнитные волны на частоте 150 МГц. Начальная фаза излучения первой антенны ja0 = 0, второй jb0 = p. В каких направлениях θ в удаленных точках будут наблюдаться максимумы интенсивности излучения?   z                                                        a                q   b                                                                     Рис. 7.1

2.5. Плоская монохроматическая световая волна падает нормально на диафрагму с двумя узкими щелями, отстоящими друг от друга на расстояние d = 2,5 мм. На экране, расположенном за диафрагмой на расстоянии L = 100 см, образуется система интерференционных полос (рис. 7.4). На каком расстоянии от ее центра находится второй максимум, если длина волны l = 0,5 мкм?

2.6. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга (рис. 7.4), если зеленый светофильтр (l1 = 0,5 мкм) заменить красным (l2 = 0,65 мкм)?

2.7. Две когерентные плоские световые волны, угол между направлениями распространения которых j = 6`, падают на экран. Направление распространения одной из волн перпендикулярно экрану. Амплитуды волн одинаковы. Определить расстояние между соседними максимумами на экране, если длина волны l = 0,5 мкм.

2.8. Плоская световая волна падает на бизеркала Френеля (рис. 7.2), угол между которыми j = 2`. Отраженные волны падают почти нормально на экран. Определить длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране равна 0,55 мм.

2.9. Две линейные антенны, расположены на расстоянии d = 1 м друг от друга параллельно оси OZ (рис. 7.1). Антенны излучают когерентные электромагнитные волны на частоте 150 МГц. При какой наименьшей разности фаз излучения антенн в направлении 4 будет наблюдаться максимум интенсивности?

2.10. Источник света S (l = 0,6 мкм) и плоское зеркало расположены как показано на рис. 7.3 (зеркало Ллойда). Что будет наблюдаться в точке Р экрана, максимум или минимум, если L = 2 м, h = 0,55 мм, |SM| = |MP|? Учесть, что в точке М при отражении от оптически более плотной среды фаза волны изменяется на p.

2.11. Расстояние между двумя когерентными источниками света равно 0,1 мм. Расстояние между интерференционными полосами на экране в средней части интерференционной картины равно 1 см. Определить расстояние от источников до экрана, если длина волны l = 0,5 мкм.

2.12. В схеме, предложенной Ллойдом (рис. 7.3), расстояние от светящейся щели до экрана L = 1 м, от щели до плоскости зеркала h = 1 мм, длина световой волны l = 500 нм. Определить ширину интерференционных полос.

2.13. В опыте Юнга (рис. 7.4) отверстия освещались монохроматическим светом (l = 0,6 мкм). Расстояние между отверстиями d = 1 мм, расстояние от них до экрана L = 3 м. Найти положение второй светлой полосы на экране, считая от центра интерференционной картины.

2.14. В опыте с зеркалами Френеля (рис. 7.2) расстояние между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние до экрана L = 3 м. Длина волны l = 500 нм. Определить ширину полос интерференции на экране.

2.15. В схеме Ллойда (рис. 7.3) расстояние от светящейся щели до плоскости зеркала равно 1 мм, расстояние от щели до экрана L = 100 см, ширина интерференционных полос на экране равна 0,25 мм. Определить длину волны света.

2.16. Две линейные антенны a и b расположены на расстоянии d = 2 м друг от друга параллельно оси OZ (рис. 7.1). Антенны излучают когерентные электромагнитные волны на частоте 150 МГц. Начальная фаза излучения первой антенны ja0 = 0, второй jb0 = p. Под каким углом к направлению 3 (рис. 7.1) в удаленных точках будет наблюдаться максимум интенсивности излучения?

2.17. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга равно 1 мм (рис.7.4 с.41), расстояние от щелей до экрана равно 3 м. Определить длину волны, испускаемой источником монохроматического света, если ширина полос интерференции равна 1,5 мм.

2.18. Определить, во сколько раз изменится ширина интерференционных полос на экране в опыте с зеркалами Френеля (рис.7.2), если фиолетовый светофильтр (l1 = 400 нм) заменить красным (l2 = 700 нм).

2.19. Пучок лазерного излучения с l = 632,8 нм падает нормально на преграду с двумя узкими щелями, расстояние между которыми равно 1 мм. На экране, установленном на расстоянии L = 100 см за преградой, наблюдается система интерференционных полос. На каком расстоянии от ее центра находится третий максимум?

2.20. В опыте с зеркалами Френеля (рис. 7.3) расстояние между мнимыми изображениями источника света d = 0,5 мм, расстояние от них до экрана L = 5м. В зеленом свете на экране получились интерференционные полосы, расположенные на расстоянии равном 5 мм друг от друга. Найти длину волны зеленого света.

2.21. Две линейные антенны, расположены на расстоянии d = 1 м друг от друга параллельно оси OZ (рис. 7.1). Антенны излучают когерентные электромагнитные волны на частоте 150 МГц. Какова разность фаз излучения антенн, если в направлении 2, составляющем с лучом 3 угол q = 300, будет наблюдаться максимум интенсивности?

2.22. В опыте Юнга (рис.7.4 с.41) расстояние от щелей до экрана равно 3 м. Определить угловое расстояние между соседними светлыми полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на расстоянии 4,5 мм.

2.23. В опыте Юнга (рис.7.4) расстояние между щелями равно 0,8 мм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы ширина интерференционной полосы при l = 700 нм оказалась равной 2 мм?

2.24. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга (рис.7.4) равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если при длине волны l = 600 нм ширина интерференционных полос на экране равна 1,2 мм.

2.25. В установке с бизеркалами Френеля (рис.7.2) расстояние от линии пересечения зеркал до источника света равно 0,1 м, до экрана- 1 м. Определить значение угла между зеркалами, при котором для света с длиной волны l =500 нм ширина интерференционных  полос на экране будет равна 1 мм.

Рис. 7.2. Зеркала Френеля. Светящаяся щель S образует в двух соприкасающихся краями зеркалах мнимые изображения (источники) S1 и S2, которые дают интерференционную картину на экране. Подбирая угол между зеркалами j, можно регулировать расстояние d =2r∙Sinj между S1 и S2

Рис. 7.3. Опыт Ллойда. Световая волна от светящейся щели S интерферирует на экране с волной, отразившейся от зеркала (S` - мнимый источник). Подбирая расстояние от щели до зеркала h, можно регулировать расстояние между S и S`

Рис. 7.4. Опыт Юнга. Световая волна падает на экран с узкой щелью S. Прошедший щель свет попадает на второй экран с двумя узкими щелями S1 и S2, которые служат вторичными когерентными источниками света


3.1. На диафрагму с круглым отверстием радиусом r = 1 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны l = 500 нм. На пути лучей, прошедших через отверстие помещают экран. Определить максимальное расстояние от центра отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно.

3.2. Свет от точечного источника света l = 500 нм падает на плоскую диафрагму с круглым отверстием радиусом r = 1,00 мм (рис. 4.2 б). Расстояние от источника до диафрагмы а = 1 м. Определить расстояние b от диафрагмы до экрана, если отверстие открывает для точки наблюдения Р три зоны Френеля.

3.3. Плоская световая волна ( l = 500 нм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 0,4 см. На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы отверстие открывало только одну зону Френеля?

3.4. Точечный источник света с длиной волны l = 550 нм помещен на расстоянии a = 1 м перед непрозрачной преградой с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия для любой точки наблюдения, находящейся на оси отверстия, будет открыто не менее одной зоны Френеля?

3.5. Плоская световая волнас длиной волны l = 500 нм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиуса r = 0,70 мм. Найти расстояние между двумя наиболее удаленными от диафрагмы точками на оси отверстия, в которых наблюдаются минимумы интенсивности.

3.6. Определить радиус третьей зоны Френеля, если расстояния от разбиваемой на зоны волновой поверхности до точечного источника света и до точки наблюдения одинаковы и равны 1,5 м. Длина волны света l = 600 нм.

3.7. Плоская монохроматическая световая волна падает нормально на круглое отверстие в диафрагме. На расстоянии b = 9,0 м от нее находится экран, где наблюдается дифракционная картина. Диаметр отверстия уменьшили в 3 раза. Найти новое расстояние от экрана до диафрагмы, при котором число открытых зон Френеля останется прежним.

3.8. Вычислить радиус пятой зоны Френеля для плоского волнового фронта, если построение делается для точки наблюдения, находящейся на расстоянии b = 1 м от фронта волны и l = 500 нм.

3.9. На диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 0,5 см падает нормально плоская световая волна ( l = 500 нм). На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы отверстие открывало только две зоны Френеля?

3.10. Точечный источник света с длиной волны l = 500 нм помещен на расстоянии а = 50 см перед непрозрачной преградой с круглым отверстием радиуса r = 0,50 мм. Определить расстояние от преграды до точки, для которой отверстие открывает только 5 полных зон Френеля.

3.11. Плоская световая волнас длиной волны l = 500 нм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиуса r = 1,20 мм. Найти расстояние между двумя точками на оси отверстия, для которых отверстие открывает четыре и шесть зон Френеля.

3.12. Найти наименьший радиус круглого отверстия в диафрагме, чтобы при освещении его плоской монохроматической волной в центре дифракционной картины на экране наблюдалось темное пятно. Известно, что радиус третьей зоны Френеля при таком расположении диафрагмы и экрана равен  2 мм.

3.13. Между точечным источником света и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус которого r можно менять в процессе опыта. Расстояния от диафрагмы до источника и до экрана равны а = 100 см и b = 125 см. Определить длину волны света, если максимум освещенности в центре дифракционной картины на экране наблюдается при r1 = 1,00 мм и следующий максимум при r2 = 1,29 мм.

3.14. Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта для некоторой точки наблюдения Р равен 3 мм. Определить радиус шестой зоны для той же точки.

3.15. Точечный источник света с длиной волны l = 500 нм расположен на расстоянии a =100 см перед диафрагмой с круглым отверстием радиуса   r = 1мм. Найти расстояние от диафрагмы до точки наблюдения, для которой число полностью открытых зон Френеля равно трем.

3.16. Определить отношение площадей пятой и шестой зон Френеля для плоского волнового фронта с длиной волны равной 0,5 мкм, если экран расположен на расстоянии b = 1 м от диафрагмы с отверстием.

3.17. Плоская световая волнас длиной волны l = 700 нм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиуса r = 1,4 мм. Определить расстояния от диафрагмы до трех наиболее удаленных от нее точек на оси отверстия, в которых наблюдаются минимумы интенсивности.

3.18. Точечный источник света с длиной волны l = 550 нм помещен на расстоянии a = 1 м перед непрозрачной преградой с отверстием радиуса    r =2мм. Какое минимальное число открытых зон Френеля может наблюдаться при этих условиях?

3.19. Плоская световая волнас длиной волны l = 600 нм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиуса r = 1,73 мм. Найти расстояние между двумя наиболее удаленными от диафрагмы точками на оси отверстия, в которых наблюдаются максимумы интенсивности.

3.20. На диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 4 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( l = 500 нм). Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b = 1 м от него. Сколько зон Френеля открывает отверстие? Будет ли освещена точка наблюдения?

3.21. Точечный источник света (l = 550 нм) расположен на расстоянии

а = 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2 мм. Определить расстояние от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает три зоны Френеля.

3.22. На непрозрачную преграду с круглым отверстием радиуса            r = 1,0 мм падает плоская монохроматическая световая волна. Когда расстояние от преграды до установленного за ней экрана равно b1 = 0,575 м, в центре дифракционной картины наблюдается максимум интенсивности. При увеличении расстояния до значения b2 = 0,862 м максимум интенсивности сменяется минимумом. Определить длину волны света.

3.23. На круглое отверстие радиуса r = 2,0 мм падает плоская монохроматическая волна. Найти ее длину, если отверстие открывает 4 зоны Френеля для точки наблюдения, из которой отверстие видно под углом φ=4’.

3.24. Точечный источник света с длиной волны l = 550 нм помещен на расстоянии a = 1 м перед непрозрачной преградой с отверстием радиуса    r =2мм. При каком значении расстояния от преграды до точки наблюдения получается минимально возможное число открытых зон?

3.25. Плоская световая волнас длиной волны l = 600 нм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиуса r = 0,60 мм. Найти расстояние между двумя точками на оси отверстия, для которых отверстие открывает две и три зоны Френеля.

 

4.1. На щель шириной b = 0,05 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 600 нм. Определить угол между первоначальным направлением пучка света и направлением на четвертую темную дифракционную полосу.

4.2. На дифракционную решетку, содержащую 400 щелей на 1 мм, падает нормально монохроматический свет (l = 600 нм). Найти общее число дифракционных максимумов, которые дает эта решетка.

4.3. Дифракционная решетка освещена падающим нормально монохроматическим светом. В дифракционной картине главный максимум второго порядка отклонен на угол j = 14о. На какой угол отклонен главный максимум третьего порядка?

4.4. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны l = 500 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, удаленном от решетки на расстояние L = 1м. Расстояние между двумя максимумами интенсивности первого порядка равно 20 см. Определить постоянную дифракционной решетки.

4.5. На щель шириной b = 0,1 мм падает нормально параллельный пучок света от монохроматического источника (l = 600 нм). Определить ширину центрального максимума в дифракционной картине на экране, отстоящем от линзы на расстоянии L = 1м.

4.6. Дифракционная решетка содержит 200 щелей на 1 мм. На решетку падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 600 нм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?

 

 

4.7. На дифракционную решетку длиной l = 1,5 мм, содержащей 3000 щелей, падает нормально монохроматический свет с длиной волны          l = 550 нм. Определить число главных максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки.

4.8. Сколько щелей на каждый миллиметр содержит дифракционная решетка, если при наблюдении дифракции Фраунгофера в монохроматическом свете (l = 600 нм) максимум пятого порядка отклонен на угол j = 18о?

4.9. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Угол отклонения света, соответствующий второй светлой дифракционной полосе, равен 1о. Скольким длинам волн падающего света равна ширина щели?

4.10. Параллельный пучок света с длиной волны l = 550 нм падает на дифракционную решетку нормально к ее поверхности. Дифракционная картина наблюдается на экране, удаленном от решетки на расстоянии L = 1м. Расстояние между двумя максимумами интенсивности первого порядка равно 20 см. Определить число щелей на 1 см ширины решетки.

4.11. Определить число щелей на 1 мм дифракционной решетки, если углу j = 30о соответствует максимум четвертого порядка для монохроматического света с длиной волны l = 500 нм.

4.12. На дифракционную решетку с периодом d = 2,5 мкм падает нормально монохроматический свет (l = 600 нм). Определить угол дифракции, соответствующий последнему максимуму.

4.13. На щель шириной b = 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 500 нм. Максимум или минимум будет наблюдаться на экране, расположенном вдали за щелью, если угол дифракции Фраунгофера равен: 1) 17’; 2) 43’?

4.14. Монохроматический свет падает нормально на дифракционную решетку. Определить угол дифракции Фраунгофера, соответствующий главному максимуму четвертого порядка, если максимум третьего порядка отклонен на угол j = 18о.

4.15. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны l = 700 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, удаленном от решетки на расстояние L = 1м. Первый главный максимум находится на расстоянии l = 10 см от центрального. Определить число главных максимумов, которое при этом дает дифракционная решетка.

4.16. На дифракционную решетку, содержащую n = 500 щелей на 1 мм, падает падает нормально монохроматический свет с длиной волны                  l = 600 нм. Определить угол дифракции Фраунгофера, соответствующий третьему главному максимуму.

 

 

 

4.17. На щель шириной b = 2 мкм падает нормально параллельный пучок света от монохроматического источника (l = 589 нм). Под каким максимальным углом будет наблюдаться минимум света при дифракции Фраунгофера?

4.18. При нормальном падении света на дифракционную решетку угол дифракции для линии l1 = 650 нм во втором порядке равен 45о. Найти угол дифракции для линии l2 = 500 нм в третьем порядке.                                   

4.19. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок монохроматического света. В спектре, полученном с помощью этой дифракционной решетки, некоторая спектральная линия наблюдается в первом порядке под углом j = 11о. Определить наивысший порядок спектра, в котором может наблюдаться эта линия.

4.20. На дифракционную решетку с периодом d = 10 мкм падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 600 нм. Определить угол дифракции Фраунгофера, соответствующий второму главному максимуму.

4.21. На узкую щель шириной b = 0,05 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 694 нм. Определить направление света на вторую светлую полосу при дифракции Фраунгофера (по отношению к первоначальному направлению света).

4.22. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны l = 500 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, удаленном от решетки на расстояние L = 1м. Расстояние между двумя максимумами интенсивности первого порядка равно 20 см. Определить максимальный угол отклонения лучей, соответствующих последнему главному дифракционному максимуму.

4.23. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Определить угол дифракции для линии l1 = 550 нм в четвертом порядке, если угол для линии l2 = 600 нм в третьем порядке составляет 30о.

4.24. При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков отчасти перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница спектра третьего порядка (l = 0,4 мкм).

4.25. На щель шириной b = 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 500 нм. Дифракционная картина наблюдается на удаленном экране, расположенном параллельно щели. Определить расстояние от щели до экрана, если ширина центрального дифракционного максимума равна 1 см.

 

 

5.1. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из медного электрода, освещаемого монохроматическим светом с длиной волны =250 нм. Работа выхода электрона из меди А=4,17 эВ.

5.2. Ток, протекающий через вакуумный фотоэлемент при его освещении, равен A. Найти число N электронов, вырываемых светом из катода фотоэлемента в одну секунду.

5.3. Максимальная скорость фотоэлектронов при освещении цезиевого электрода монохроматическим светом оказалась равной Vмакс=   см/с. Работа выхода электрона из цезия составляет А=1,89 эВ. Вычислить длину волны света, применявшегося для освещения этого электрода.

5.4. Уединенный цинкованный шарик облучается ультрафиолетовым светом с длиной волны =250 нм. До какого максимального потенциала зарядиться шарик? Работа выхода электрона для цинка А=3.74 эВ.

5.5. При каких длинах волн  облучающего света шарик в условиях предыдущей задачи заряжаться не будет?

5.6. На фотоэлемент с литиевым катодом падает свет с длиной волны 

l = 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

5.7. Фотон с энергией Еф = 10 эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластины.

5.8. Определить максимальную скорость фотоэлектрона, вырванного с поверхности золота фотоном с энергией Еф = 9,3 эВ.

5.9. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта l кр = 310 нм, а максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 4 эВ?

5.10. Электромагнитное излучение с длиной волны l = 207 нм вырывает с поверхности титана фотоэлектроны, которые попадают в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,01 Тл. Найти радиус окружности, по которой начнут двигаться фотоэлектроны, если их скорость перпендикулярна линиям магнитного поля

5.11. При освещении катода светом с длиной волны равной сначала 207 нм, а затем 270 нм обнаружили, что задерживающее напряжение изменилось в 2 раза. Определить красную границу фотоэффекта.

5.12. Определить постоянную Планка по результатам эксперимента с фотоэффектом, в котором электроны, вырываемые из металла светом с частотой n 1 = 2,2.1015 Гц, полностью задерживались разностью потенциалов U = 6,6 В, а вырываемые светом с частотой n 2 = 4,6.1015 Гц - разностью потенциалов U = 16,5 В.

5.13. Фотоэлемент освещается монохроматическим светом с длиной волны λ=0.2мкМ. Найти работу выхода электронов из металла, если максимальная кинетическая энергия электронов Т= 1.6 эв.

51.14. Найти частоту света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов U = 3 В. Фотоэффект начинается при частоте света n   = 6.1014 Гц. Определить работу выхода электронов из этого металла.

51.15. Какой максимальный заряд приобретет удаленный от других тел медный шарик при облучении его электромагнитным излучением с длиной волны l = 140 нм? Электроемкость шарика C = 1 пФ.

5.16. При исследовании фотоэффекта с поверхности цинка установлено, что при изменении длины волны падающего света в 1,4 раза для прекращения фотоэффекта необходимо увеличить задерживающее напряжение в        2 раза. Определить длину волны излучения в первом эксперименте.

5.17. При освещении фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l1 = 0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов U =2В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны l2 = 0,3 мкм.

5.18. Катод фотоэлемента освещается монохроматическим светом с длиной волны l = 310 нм. При ее изменении на 25% задерживающее напряжение уменьшилось на 0,8 В. Рассчитать по этим экспериментальным данным постоянную Планка.

5.19. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим светом с длиной волны l = 183 нм. Определить, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее однородное электрическое поле напряженностью E = 0,5 кВ/м. с дли

5.20. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом ной волны l = 311 нм полностью задерживаются напряжением U з=1,5 В. Каково будет задерживающее напряжение, если этот металл облучать светом с длиной волны l = 249 нм?

5.21. Определить максимальную скорость фотоэлектрона, вырванного с поверхности золота фотоном с энергией Еф = 9,3 эВ.

5.22.  Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта l кр = 310 нм, а максимальная кинетическая энергия электронов равна 4 эВ.

5.23. При облучении платиновой пластины ультрафиолетовым светом задерживающая разность потенциалов была равна 4,7 В. Когда платиновую пластину заменили на другую, то пришлось увеличить задерживающую разность потенциалов до 6,0 В. По данным, приведенным в табл. 2, определить материал второй пластины.

 

 

      Работа выхода электронов из металлов            Таблица 2

Металл. Работа  выхода, эВ.   Металл. Работа выхода, эВ.
Алюминий 4,25   Платина 5,32
Золото 4,30   Серебро 4,30
Литий 2,38   Титан 3,95
Медь 4,40   Цезий 1,81
Никель 4,50   Цинк 4,24

5.24. При освещении катода светом с длиной волны равной сначала 207 нм, а затем 270 нм, обнаружили, что задерживающее напряжение изменилось в 2 раза. Определить красную границу фотоэффекта.

5.25. Определить постоянную Планка по результатам эксперимента с фотоэффектом, в котором электроны, вырываемые из металла светом с частотой n 1 = 2,2.1015 Гц, полностью задерживались разностью потенциалов   U = 6,6 В, а вырываемые светом с частотой n 2 = 4,6.1015 Гц - разностью потенциалов U = 16,5 В.

 

6.1. Определить изменение длины волны при эффекте Комптона, если наблюдение ведется перпендикулярно к направлению первичного пучка излучения.

6.2. В результате


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: