Вариант 18 Интерференция

Задача 1. В опыте Юнга щели, расположенные на расстоянии d = 0,3 мм, освещались монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм. Определите расстояние от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос равна ∆y = 1 мм.

Задача 2. В установке для наблюдения колец Ньютона свет с длиной волны l = 500 нм падает нормально на плосковыпуклую линзу с радиусом кривизны R₁ = 1 м, положенную выпуклой стороной на вогнутую поверхность плосковогнутой линзы с радиусом кривизны R₂ = 2 м. Определите радиус третьего темного кольца, наблюдаемого в отраженном свете.

Дифракция

Задача 1. С помощью дифракционной решетки с периодом d = 20 мкм требуется разрешить дублет натрия (l₁ = 589,0 нм и l₂ = 589,6 нм) в спектре второго порядка. При какой наименьшей ширине решетки l это возможно?

Задача 2. Плоская световая волна (l = 0,7 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиусом r = 1,4 мм. Определите расстояния b₁, b₂ и b₃ от диафрагмы до трех наиболее удаленных от нее точек, в которых наблюдаются минимумы интенсивности.

Поляризация

Задача 1. Раствор глюкозы с массовой концентрацией С₁ =280 кг/м³, содержащийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на угол j ₁ = 32°. Определите массовую концентрацию глюкозы в другом растворе, налитом в трубку такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол j ₂ = 24°.

Задача 2. Угол α между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора равен = 30⁰. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол увеличить до 45⁰.

Вариант 19 Интерференция

Задача 1. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны l = 500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b = 0,5 мм. Определите угол между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n = 1,5.

Задача 2. Радиусы двух соседних темных колец Ньютона, наблюдаемых в отраженном свете, соответственно равны r_m = 4,0 и r_m+1 = 4,9 мм. Определите порядковые номера колец и длину волны падающего света, если радиус кривизны линзы R = 10 м.

Дифракция

Задача 1. Угловая дисперсия дифракционной решетки для излучения некоторой длины волны при малых углах дифракции составляет D_j = 5 мин/нм. Определите разрешающую способность R этой решетки для излучения той же длины волны, если ширина решетки равна l = 2 см.

Задача 2. Плоская световая волна с длиной волны l = 0,6 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром D = 1 см. Определите расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает: а) две зоны Френеля; б) три зоны Френеля.

Поляризация

Задача 1. Определите показатель преломления стекла, если при отражении от него света, отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления β = 20⁰.

Задача 2. Пластинку кварца толщиной d₁ = 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол j = 60°. Определите толщину d₂ пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор.