Внесистемные единицы

Доза излучения - рад
Экспозиционная доза - Р
Эквивалентная доза – бэр

Cистемные единицы
Доза излучения - Грей
Экспозиционная доза – Кл/кг
Эквивалентная доза – Зв

Бумага, слой воздуха толщиной несколько см – α – излучение
Стекло толщиной несколько см, пластины алюминия - β - излучение
Бетон толщиной 1,5-2м, свинец – Рентгеновское и γ-излучение

Модуль: «Волновая оптика»

Тема: «Волновые свойства света: интерференция и дифракция света»

1.Задание.

1)Максимум интерференции наблюдается при условии:

2) Дифракционная решетка – оптическое устройство, представляющее собой совокупность …количества параллельно расположенных щелей, разделенных непрозрачными промежутками.

- большого

3)Наблюдение дифракции возможно в том случае, если

-размеры неоднородностей соизмеримы с длиной волны света

4)Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, вторичные волны являются

-когерентными

5)Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, каждая точка… является источником вторичных когерентных волн

- фронта волны

6)Видимым светом называются

- электромагнитные волны с длиной от 400 нм до 760 нм

7)Укажите диапазон волн видимого света:

- 400 - 760 нм

8)Укажите явление, доказывающее волновую природу света:

-интерференция

9)Доказательством волновой природы света служит явление

- дифракции света

10)Период (постоянная) дифракционной решетки равен

- суммарной ширине щели и промежутка между щелями

11)Оптическая длина пути определяется

- расстоянием, пройденным светом и показателем преломления среды.

12)Дифракция наблюдается

- при распространении света в среде с неоднородностями, размеры которых больше длины волны.

13)Укажите основную формулу дифракционной решетки:

- с* sin a = ±vk*l.

14)При сложении волн всегда наблюдается интерференция, если

- у них разность фаз постоянна во времени в различных точках пространства.

15)Основная формула дифракционной решетки определяет

- положение главных максимумов.

16)В основной формуле дифракционной решетки буквой а обозначен угол между

- направлением вторичной волны и нормалью к решетке.

17)В основной формуле дифракционной решетки буквой k обозначен

- порядок максимума.

18)Образование дифракционного спектра обусловлено

- зависимостью угла отклонения волн, соответствующего условию главных максимумов, от длины волны света.

19)Согласно принципу Гюйгенса-Френеля, вторичные волны являются

- когерентными.

2.Задание. Правильные высказывания.

*Интерференцией света называется явление сложения волн, в результате которого образуется устойчивая картина их усиления и ослабления

*Когерентными называются волны, имеющие постоянную во времени разность фаз в различных точках.

*Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного распространения в среде с резкими оптическими неоднородностями

*Постоянной дифракционной решетки называется величина, равная сумме ширины щелей и промежутков между щелями.

*Дифракционную решетку используют для определения длины волны света.
*Результирующая интенсивность света в максимуме интерференции равна сумме интенсивностей складываемых волн.

*Свет является электромагнитной волной.

*Интерферометр предназначен для определения показателя преломления среды.

*Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного распространения в среде с резкими оптическими неоднородностями.

*Постоянная дифракционной решетки равна сумме ширины щели и промежутка между щелями

*Максимум интенсивности при интерференции наблюдается в точках, для которых оптическая разность хода слагаемых когерентных волн равна целому числу длин волн

*Если на дифракционную решетку падает монохроматический свет, то все главные максимумы имеют одинаковую окраску

*Если на дифракционную решетку падает немонохроматический свет, то все главные максимумы, кроме центрального, будут разложены в спектр.
*Явление интерференции света служит доказательством волновой природы света.

3.Задание. Соответствие.

Уменьшается – интенсивность

Увеличивается – ширина спектра

Не изменяется – последовательность линий в спектре

Разность хода – kλ
Разность фаз - 2kπ

Интенсивность -
____________________________________________________________________
Интенсивность при минимуме интерференции -

Разность хода при минимуме интерференции -

Разность фаз при минимуме интерференции -

При увеличении порядка главного максимума Ширина спектра - уменьшается

При увеличении порядка главного максимума Интенсивность - увеличивается

При увеличении порядка главного максимума Последовательность линий в спектре - не изменяется

Дифракционная решетка - определение длины волны света

Интерференционный микроскоп - измерение показателя преломления и толщины прозрачных микрообъектов

Интерферометр - определение показателя преломления среды

Основная формула дифракционной решетки -

Период дифракционной решетки - c = a + b

Условие максимума при интерференции - δ= k λ

Условие минимума при интерференции - δ = (2k+1)

Условие образования минимума интерференции -

Условие образования максимума интерференции -

Длина волны света - λ

Порядок главного максимума - k

Угол между нормалью к решетке и направлением на главный максимум - α

Период решетки – C

Дифракция - отклонение света от прямолинейного распространения в среде с резкими оптическими неоднородностями

Дисперсия - зависимость показателя преломления среды от длины волны света

Интерференция - сложение волн, в результате которого образуется устойчивая картина их усиления и ослабления

Тема: «Поляризация света»

1.Задание.

1) Угол поворота 𝛼 плоскости света с длиной волны при прохождении слоя оптически активного вещества толщиной l с постоянной вращения 𝛼₀ равен …

α = α₀ l

2) При нормальном падении естественного луча света на пластину из кристалла, обладающего двойным лучепреломлением, обыкновенный луч идет без изменения направления

3)Если главные плоскости поляризатора и анализатора взаимно перпендикулярны, то интенсивность прошедшего через них света равно 0

4)Укажите формулу для определения угла поворота плоскости поляризации света раствором оптически активного вещества - 𝛼=[𝛼0]𝐶𝑙

5)При прохождении естественного света через поляризатор его интенсивность уменьшается в 2 раза

6)Укажите явление, при котором происходит поляризация света – отражение на границе двух диэлектриков

7)Явления двойного лучепреломления заключается в том, что при попадании света на кристалл преломленный луч раздваивается.

8)Явления двойного лучепреломления заключается в том, что при попадании света на кристалл преломленный луч раздваивается.

9)Свет, у которого колебания вектора напряженности Е электрического поля совершаются в одной плоскости, называется

- плоскополяризованным.

10)При нормальном падении естественного света на пластину из кристалла, обладающего двойным лучепреломлением, обыкновенный луч идет без изменения направления.

11)Кварцевая пластинка в поляриметре предназначена для разделения поля зрения на части.

12)Зависимость угла поворота плоскости поляризации поляризованного света оптически активными веществами от длины волны света называется вращательной дисперсией

13)Какого назначение светофильтра в сахариметре? Получение монохроматического света.

14)Вещества, которые обладают свойством поворачивать плоскость поляризации поляризованного света, называются оптически активными.

15)Укажите явление, при котором происходит поляризация света: двойное лучепреломление

16)Явление, заключающееся в повороте плоскости поляризованного света при прохождении через активные вещества, называется вращение плоскости поляризации

17)Плоскость поляризации - это плоскость, проходящая через электрический вектор и вектор скорости

18)Явление вращения плоскости поляризации заключается в том, что происходит поворот плоскости поляризации света при прохождении через оптически активные вещества

19)Поляриметры предназначены для определения концентрации оптически активных веществ в растворах

20)В формуле закона Малюса: I = I₀cos² , I - это интенсивность света, вышедшего из анализатора

21)Луч света, отраженный от границы двух диэлектриков будет полностью поляризован, если угол i падения луча удовлетворяет условию

2.Задание. Правильные высказывания.

* Закон Малюса имеет вид 𝐼= 𝐼0𝑐𝑜𝑠2𝜑

* Если при вращении анализатора относительно падающего луча, как оси вращения интенсивность прошедшего света не изменяется, то падающий на анализатор свет – естественный

*Если колебания векторная напряженности Е электрического поля происходят в одной плоскости, то свет является плоскополяризованным.

*Принцип действия поляризационного устройства «стопа Столетова» основано на поляризации света при преломлении на границе двух диэлектриков.

*Призма Николя (николь) предназначена для получения поляризованного света из естественного.

*Николь представляет собой призму из исландского шпата, разрезанную по диагонали и склеенную канадским бальзамом, что позволяет при соответствующих углах призмы обеспечить на границе склеивания полное внутреннее отражение обыкновенного луча.

*Явления двойного лучепреломления заключается в том, что при попадании света на кристалл преломленный луч раздваивается.

*По закону Малюса определяют интенсивность света вышедшего из анализатора.

*Оптически активными веществами называются вещества, которые обладают свойством поворачивать плоскость поляризации поляризованного света.

*При переходе в оптически анизотропную среду происходит явление двойного лучепреломления: падающий на поверхность раздела луч раздваивается на два луча, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях.

*Действие призмы Николя основано на явлении двойного лучепреломления

*При падении естественного света на границу раздела двух диэлектриков отраженный луч является полностью поляризованным если угол падения удовлетворяет закону Брюстера

*Исследования, основанные на измерении величины угла поворота плоскости поляризации при прохождении плоскополяризованного света через оптически активное вещество, используется для определения концентрации сахара

*Фотоупругость – явление возникновения оптической анизотропии в первоначально изотропных телах под действием механической нагрузки

*Дисперсия оптической активности – зависимость удельного вращения вещества от длины волны

*Если плоско поляризованный свет с амплитудой эл. поля Е₀падает на анализатор, то он пропустит только некоторую составляющую Е, равную Е=Е₀ cos , где - угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора

3.Задание. Соответствие.

Плоскость поляризации – плоскость, проходящая через вектор напряженности Е электрического поля и вектор скорости V

Оптическая ось кристалла – направление, вдоль которого не происходит двойное лучепреломление

Степень поляризации – доля интенсивности поляризованной составляющей относительно полной интенсивности света

Закон Брюстера - 𝑡𝑔𝑖б= 𝑛2𝑛1

Закон Малюса – 𝐼= 𝐼0𝑐𝑜𝑠2𝜑

Угол поворота плоскости поляризации света раствором оптически активного вещества - 𝛼=[𝛼0]𝐶𝑙

Угол поворота плоскости поляризации света слоем оптически активного вещества – 𝛼=𝛼0𝑙

Поляризатор – поляризация света.

Фильтр – получение монохроматического света.

Кварцевая пластинка – разделение поля зрения на части.

Анализатор – определение положения плоскости поляризации.

Кювета с раствором – вращение плоскости поляризации.

Стопа Столетова – поляризация света при преломлении на границе двух диэлектриков

Призма Николя – поляризация света при двойном лучепреломлении и полное отражение

Поляроиды – поляризация света при двойном лучепреломлении и дихроизм

Оптическая ось кристалла – направление, вдоль которого не происходит двойное лучепреломление

Поляриметрия - исследование зависимости удельного вращения от длины волны

Спектрополяриметрия - исследование зависимости удельного вращения от длины волны

Фотоупругость - возникновение оптической анизотропии в изотропных телах под действием механических нагрузок

Естественный свет - колебания вектора напряженности Е эл. поля происходят по всем возможным направлениям

Полностью поляризованный свет - колебания вектора напряженности Е эл. поля происходят в одной плоскости

Частично поляризованный свет - колебания вектора напряженности Е эл. поля происходят преимущественно в одной плоскости

Полностью поляризованный с колебаниями вектора напряженности Е электрического поля в плоскости листа: --|--|--|--|--|--|--

Естественный: --|-•-|-•-|-•-|

Полностью поляризованный с колебаниями вектора напряженности Е электрического поля перпендикулярно плоскости листа: --•--•--•--•--

Частично поляризованный: --•--•--•-|-•--•--•-|-•--•--

Тема: «Тепловое излучение»

1.Задание.

1) Энергия, излучаемая с поверхности тела за единицу времени

- поток излучения

2)Поток излучения, испускаемый с единицы площади поверхности человека

-Энергетическая светимость

3) Величина, равная отношению энергетической светимости узкого участка спектра к ширине этого участка

- Спектральная плотность энергетической светимости

4) Спектр излучения черного тела – зависимость спектральной плотности энергетической светимости черного тела от длины волны излучения

5) С повышением температуры черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости смещается в коротковолновую область спектра

6) Коэффициент поглощения – величина, равная отношению потока излучения, поглощенного данным телом, к потоку излучения, упавшего на него

7) Монохроматический коэффициент поглощения – величина, которая показывает, какая часть излучения данной длины волны поглощается телом

8) Коэффициент поглощения для любого тела может принимать значения от 0 до 1

9) Тело, коэффициент поглощения которого меньше единицы и не зависит от длины волны света, падающего на него, называется

- серым.

10) Закон Стефана-Больцмана:

Энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры.

11) Укажите единицу измерения мощности излучательных потерь человека:

- Вт

12) Укажите аналитическую запись Закона Кирхгофа при заданной температуре Т:

13) Термографией называют метод, основанный на

- регистрации инфракрасного излучения с поверхности тела человека при помощью тепловизора.

14)Согласно одному из следствий закона Кирхгофа

- при одинаковой температуре любое тело излучает всегда меньше энергии, чем черное тело.

15)Укажите формулу для расчета мощности излучательных потерь человека:

2.Задание. Правильные высказывания.

* Максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела с повышением температуры смещается в коротковолновую область спектра

* Излучение черного тела имеет сплошной спектр

* Энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры

* Отношение спектральной плотности энергетической светимости любого тела к его соответствующему монохроматическому коэффициенту поглощения равно спектральной плотности энергетической светимости черного тела при той же температуре.

* При одинаковой температуре любое тело излучает всегда меньше энергии, чем черное тело.

*Отношение спектральной плотности энергетической светимости любого тела к его соответствующему монохроматическому коэффициенту поглощения равно спектральной плотности энергетической светимости черного тела при той же температуре.

*При одинаковой температуре любое тело излучает всегда меньше энергии, чем черное тело.

*Если тело не поглощает излучение (), то оно и не излучает его ().

*При одинаковой температуре отношение спектральной плотности энергетической светимости к монохроматическому коэффициенту поглощения одинаково для любых тел, в том числе и для черного.

*Спектр излучения черного тела является сплошным.

*Зависимость спектральной плотности энергетической светимости черного тела от длины волны называется спектром излучения черного тела.

*Теплообмен тела человека с окружающей средой происходит путем теплопроводности, испарения, конвекции и за счет инфракрасного излучения\поглощения.

*Тело человека излучает поток тепловой энергии в области инфракрасной части спектра с диапазоном длины волны от 4 до 50 мкм.

*Коэффициент поглощения абсолютно серого тела не зависит от длины волны.

*Способность тел испускать энергию излучения характеризуют потоком излучения, энергетической светимостью и спектральной плотностью энергетической светимости.

*Способность тела поглощать энергию излучения характеризуют коэффициентом поглощения.

3.Задание. Соответствие.

Закон Кирхгофа -

Спектральная плотность энергетической светимости – 𝑟_л=𝑑𝑅_л/𝑑_л

Поток излучения - Ф=Е/𝑡

Энергетическая светимость – 𝑅𝑒=Ф/𝑆

Теплопроводность – 2%

Испарение – 30%

Инфракрасное излучение\поглощение – 50%

Конвекция – 15-20%

Коэффициент поглощения – безразмерная

Энергетическая светимость – Вт/м2