- •Содержание
- •1. Геометрическая оптика Краткая теория
- •Обратимости светового луча;
- •Постулат Ферма, называемый принципом наименьшего времени:
- •2. Дисперсия и поляризация света Краткая теория
- •Интенсивность света, прошедшего через оба поляроида, будет
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3. Интерференция и дифракция света Краткая теория
- •Изображение колец Ньютона
- •Интерференция в тонких пленках
- •4. Элементы квантовой оптики Краткая теория
- •Для серого тела
- •При этом условии средняя энергия осциллятора оказалась равной
- •Формула для массы фотона
- •5. Элементы квантовой физики. Принцип неопределенности гейзенберга. Краткая теория
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6. Квантовые состояния. Уравнения шредингера. Краткая теория
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7. Атом водорода. Сериальные закономерности. Краткая теория
- •Задачи для самостоятельного решения
- •8. Элементы ядерной физики Краткая теория
- •Размер ядра характеризуется радиусом ядра, имеющим условный смысл ввиду размытости границ ядра.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Приложения
- •Список использованной литературы
Задачи для самостоятельного решения
2.1.
Под каким
углом
к горизонту должно находиться Солнце,
чтобы его лучи, отраженные от поверхности
озера, были наиболее полно поляризованны.
(Ответ:
=
).
2.2.
Луч света
проходит через жидкость, налитую в
стеклянный (n
= 1,5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный
луч полностью поляризован при падении
его на дно сосуда под углом
Найти показатель преломления жидкости.
Под каким углом i
должен падать на дно сосуда луч света,
идущий в этой жидкости, чтобы наступило
полное внутреннее отражение.
(Ответ:
n
= 1,63; i
).
2.3. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленный так, что угол между их главными плоскостями равен . Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8 падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9 интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол .
(Ответ:
).
2.4. Найти коэффициент отражения естественного света, падающего на стекло (n = 1,54) под углом полной поляризации. Найти степень поляризации Р лучей, прошедших в стекло.
(Ответ: = 0,083; Р = 9,1 ).
2.5. Лучи естественного света проходят сквозь плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,54), падая на нее под углом полной поляризации. Найти степень поляризации Р лучей, прошедших сквозь пластинку.
(Ответ: Р = 18,9 ).
2.6.
Найти
коэффициент отражения
и степень поляризации
отраженных лучей при падении естественного
света на стекло (n
= 1,5) под углом
.
Какова степень поляризации
преломленных лучей.
(Ответ: = 5,03 ; = 84 ; = 4,22 ).
2.7.
Два николя
и
расположены так, что угол между их
плоскостями пропускания составляет
.
Определить, во сколько раз уменьшится
интенсивность
естественного света: 1) при прохождении
через один николь
;
2) при прохождении через оба николя.
Коэффициент поглощения света в николе
=
0,05. Потери на отражение света не учитывать.
(Ответ:
1)
;
2)
= 8,86).
2.8.
Предположим,
что когда пучок плоско поляризованного
света падает на поляроидную пластинку,
то часть его
(
- интенсивность падающего света) проходит
через пластинку, если ось поляроида
параллельна направлению поляризации.
Если же эти оси образуют прямой угол,
то через пластинку проходит только доля
падающего света
.
(Если поляроид идеальный, то
должно быть равно единице, а
-
нулю.) Неполяризованный свет интенсивности
проходит через пару поляроидных
пластинок, оси которых образуют угол
.
Какова интенсивность прошедшего света.
(Пренебречь эффектами отражения.)
(Ответ:
).
2.9.
Показатели
преломления кристаллического кварца
для света с длиной волны 600 ммк равны
= 1,544 и
= 1,553 для обыкновенного и необыкновенного
лучей соответственно. В кристалле
кварца, вырезанном параллельно оптической
оси, можно получит максимальную разность
скоростей обыкновенного и необыкновенного
лучей, если они нормально падают на
поверхность кристалла. Какова должна
быть толщина кристалла, чтобы произошел
сдвиг фаз этих лучей на
,
если используется свет указанной длины
волны.
(Ответ:
d
=
).
2.10.
Первокурсник КАЛТЕХа, прогуливаясь с
девушкой видит Луну под углом
над горизонтом и ее отражение в спокойном
озере. С тоской вспоминая лекцию, он
делает попытку рассчитать яркость
изображения по сравнению с яркостью
самой Луны, полагая, что излучение от
Луны не поляризовано (почти), и забывая,
что обиженная спутница уйдет. Какой
результат он получит? Покажите, что
интенсивность отраженных касательных
лучей достигает 100 .
(Ответ:
r
=
;
).
