Волновая оптика

16.1. При фотографировании спектра Солнца было найдено, что желтая спектральная линия (λ = 589нм) в спектрах, полученных от левого и правого краев Солнца, была смещена на Δλ = 0,008 нм. Найти скорость v вращения солнечного диска.

 

 

16.2. Какая разность потенциалов U была приложена между электродами гелиевой разрядной трубки, если при наблюдении вдоль пучка α-частиц максимальное доплеровское смещение линии гелия (λ = 492,2 нм) получилось равным Δλ = 0,8 нм?


16.3. При фотографировании спектра звезды Андромеды было найдено, что линия титана (λ = 495,4им) смещена к фиолетовому концу спектра на Δλ = 0,17 нм. Как движется звезда относительно Земли?

16.4. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (λ1=500нм) заменить красным (λ2 = 650 нм)?


16.5. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом (λ = 600нм). Расстояние между отверстиями d = 1мм, расстояние от отверстий до экрана L = 3m. Найти .положение трех первых светлых полос.

16.6. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света d = 0,5 мм, расстояние до экрана L = 5 м. В зеленом свете получились интерференционные полосы, расположенные на расстоянии l = 5 мм друг от друга. Найти длину волны X зеленого света.

16.7. В опыте Юнга па пути одного из интерферирующих помещалась тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое пятой светлой полосой (не считая центральной). Луч падает перпендикулярно к поверхности пластинки. Показатель преломления пластинки п = 1,5. Длина волны λ = 600 нм. Какова толщина h пластинки?

16.8. В опыте Юнга стеклянная пластинка толщиной h = 12см помещается на пути одного из интерферирующих лучей перпендикулярно к лучу. На сколько могут отличаться друг от друга показатели преломления в различных местах пластинки, чтобы изменение разности хода от этой неоднородности не превышало Δ = 1 мкм?

16.9. На мыльную пленку падает белый свет под углом i = 45° к поверхности пленки. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (λ = 600 нм)? Показатель преломления мыльной воды п = 1,33.

16.10. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отраженном свете ртутной дуги = 546,1 нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами l = 2 см. Найти угол γклина. Свет падает перпендикулярно к поверхности пленки. Показатель преломления мыльной воды n = 1,33.

16.11. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (λ1 = 631 нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом l1 = 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло 2 = 400нм). Найти расстояние l2 между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменится и свет падает перпендикулярно к поверхности пленки.

16.12. Пучок света (λ = 582 нм) падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина γ = 20°. Какое число k0темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n = 1,5.


16.13. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны rk = 4,0мм и rk+1 = 4,38 мм. Радиус кривизны линзы R = 6,4м. Найти порядковые номера колец и длину волны λ падающего света.


16.14. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R=8,6. Наблюдение ведется в отраженном свете. Измерениями установлено, что радиус четвертого темного кольца (считая центральное темное пятно за нулевое) r4= 4,5 мм. Найти длину волны λпадающего света.

16.15. Установка для получения колец Ньютона освещается белым светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 5 м. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти рад1гусы гс и гкр четвертого синего коль-^ (Яс = 400 нм) и третьего красного кольца (Якр = 630 нм).

16.16. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 15 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона l = 9 мм. Найти длину волны λ монохроматического света.

16.17. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение идет в отраженном свете. Расстояние между вторым и двадцатым темными кольцами l1 = 4,8 мм. Найти расстояние 12 между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона.


16.18. Установка для получения колец Ньютона освещается светом от ртутной дуги, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в проходящем свете. Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее линии λ1 = 579,1 нм, совпадает со следующим светлым кольцом, соответствующим линии λ2= 577 нм?

16.19. Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны λ= 589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 10м. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найти показатель преломления жидкости, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете r3 = 3,65 мм.


16.20. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 600нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Найти толщину h воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо в отраженном свете.

 



Интересная статья? Поделись ей с другими: