Занятие №15. Оптика движущихся источников.

1. В опыте Физо по определению скорости света расстояние между зубчатым колесом и зеркалом l=7,0 км, число зубцов z=720. Два последовательных исчезновения света наблюдали при скоростях вращения колеса n₁=283 об/с и n₂=313 об/с. Найти скорость света.

2. Одна из спектральных линий, испускаемых возбужденными ионами He⁺, имеет длину волны =410 нм. Найти доплеровское смещение  этой линии, если ее наблюдать под углом =30 к пучку ионов, движущихся с кинетической энергией T=10 МэВ.

3. Радиолокатор работает на длине волны =50,0 см. Определить скорость приближающегося самолета, если частота биений между сигналом передатчика и сигналом, отраженным от самолета, в месте расположения локатора равна =1,00 кГц.

4. Открытый сверху сосуд, на дне которого находится точечный монохроматический источник света, заполняют снизу водой так, что ее уровень поднимается со скоростью =9,0 мм/с. Найти относительный сдвиг частоты  света, который наблюдают над поверхностью воды вдоль вертикали, проходящей через источник. Наблюдатель предполагается неподвижным.

5. Имея в виду, что фаза волны tkx есть инвариант, т.е. не меняется при переходе от одной инерциальной системы к другой, определить, как преобразуются входящие в нее частота  и волновое число k. Рассмотреть одномерный случай.

6. С какой скоростью удаляется от нас некоторая туманность, если линия водорода _434 нм (для неподвижного источника) в ее спектре смещена в красную сторону на 130 нм?

7. С какой скоростью должна была бы двигаться автомашина, чтобы красный свет светофора (0,70 мкм) превратился в зеленый (0,55 мкм)?

По некоторой прямой движутся в одном направлении наблюдатель со скоростью _с/2 и впереди него источник монохроматического света со скоростью _3с/4. Собственная частота света равна ₀. Найти частоту света, которую зафиксирует наблюдатель.