Контрольные задания. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора j1 =600

1. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора j₁ =60⁰. В сколько раз изменится интенсивность света, который выходит из анализатора, если угол уменьшить до j₂ =30⁰?
2. Естественный свет проходит сквозь поляризатор и анализатор. Интенсивность света, который выходит из анализатора, составляет k =25% интенсивности естественного света. Определить угол j между пло-скостями поляризатора и анализатора.
3. В сколько раз ослабляется интенсивность света, который проходит через два николя, плоскости поляризации которых образуют углы j=60⁰, если в любом николе теряется k=10% падающего на него светового потока?
4. Естественный свет падает на систему с трех последовательно размещенных поляроидов. Плоскости поляризации первых двух полярои-дов образуют угол j=65⁰, направление плоскости третьего поляроида совпадает с направлением плоскости первого. Коэффициент пропускання каждого поляроида k =90%. В сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения системы?
5. Естественный свет проходит последовательно сквозь поляри-затор и анализатор. Поляризатор освещается параллельным пучком лучей, освещенность его Е₁=80 лк. Освещенность экрана, размещенного вне анализатора, Е₂=10 лк. Определить угол j между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если каждый поляризатор поглощает часть k=5% света, который проходить сквозь него.
6. Естественный свет интенсивностью І₀ проходит сквозь по-ляризатор и анализатор, главные плоскости которых образуют угол j=30⁰. После прохождения через систему свет падает на зеркало и, отразившись, снова проходит сквозь них. Которой будет интенсивность І света после его обратного прохождения?
7. Определить показатель преломления стекла n, если в случае отражения от него светового пучка в воздухе угол максимального по-ляризации і_б составляет 60⁰. Как изменится угол максимальной поляризации, если стекло погрузить в воду?
8. Установить наименьшее значение угла і_бmіn полной поляризации во время падения света из воздуха на поверхность вещества, показатель преломление которой n₁.
9. Определить угол іб полной поляризации света в случае его отбивания от границы воздуха - лед, если показатель преломления льда n=1, 308.
10. Определить скорость v распространение света в воде, если угол і_б максимальной поляризации во время отражения света от воды составляет 53⁰.
11. Показать, что в случае падения пучка естественного света под углом Брюстера і_б на границу деления двух сред, отраженный и пре-ломлений лучи являются взаимно перпендикулярными.
12. На какой угловой высоте может быть Солнце, чтобы отраженный от поверхности воды солнечный свет полностью поляризовался?
13. Световой пучок проходит сквозь жидкость, налитую в стеклянный сосуд (n₁=1, 5), и отражается от дна. Отраженный пучок полностью поляризованн в случае отражения от дна под углом і_б=42⁰37". Определить показатель n преломления жидкости. Под каким углом j может падать на дно сосуда пучок света, который проходит в жидкости, чтобы имело место полное внутреннее отражение?
14. Пучок естественного света падает под углом Брюстера і_б на границу раздела стекло (n₁=1, 5) - вода (n₂=1, 33). Определить угол между падающим и преломленным пучками.
15. Пучок плоскополяризованого света отражается от границы раздела вода (n₁=1, 33) - стекло (n₂=1, 5). При каких условиях интенсивность отраженного света почти равняется нулю? Установить соответствующий угол падения.
16. Пучок света, который идет в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом j=54⁰. Определить угол преломления і пучка, если отраженный пучок полностью поляризован.
17. Пучок естественного света, который идет в воде, отражается от грани алмаза, погруженного в воду. При каком угле падения і_б отраженный свет полностью поляризован?
18. Угол Брюстера і_б при падении света из воздуха на кристалл каменной соли равняется 57⁰. Определить скорость света в этом кристалле.
19. Предельный угол " α " полного отражения пучка света на границе жидкости с воздухом равняется 43⁰. Определить угол Брюстера і_б для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости.
20. Пучок естественного света падает на стеклянный (n=1, 6) призму (рис. 5.3). Определить двугранный угол призмы, если отраженный пучок максимально поляризован.
21. Алмазная призма находится в некоторой среде с показателем преломления n₁. Пучок естественного света падает на призму так, как это показан на рисунке 5.4. Определить показатель преломления n₁ среды, если отраженный пучок максимально поляризован.
22. Параллельный пучок естественного света падает на сфе-ричну каплю воды. Найти угол между отраженным и падающим пучками в точке А (рис. 5.5).

Рис. 5.5	Рис. 5.6

1. Пучок естественного света падает (рис. 5.6) на стеклянную призму с углом =30⁰. Определить показатель преломления стекла, если отраженный луч плоскополяризован.
2. Определить показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления 35⁰.
3. Предельный угол полное отражение для пучка света на границе кристалла каменной соли с воздухом равняется 40, 5⁰. Определить угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла.
4. Свет, проходя через жидкость, налитую в стеклянный сосуд (n=1, 5), отражается от дна, причем отраженный свет плоско-поляризован при падении его на дно сосуда под углом 41⁰. Определить 1) показатель преломления жидкости; 2) угол падения света на дно сосуда, чтобы наблюдалось полное отражение.
5. Параллельный пучок света падает нормально на пластинку из исландского шпата, толщиной 50 мкм, вырезанную параллельно оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно n₀=1, 66 и n_е=1, 49, определить разность хода этих лучей, которые прошли через пластинку.
6. Плоскополяризоване свет, длина волны которого в вакууме l=589 нм, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно n₀=1, 66 и n_е=1, 49, определить длины волн этих лучей в кристалле.
7. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме l=530 нм, падает на пластинку из кварца перпендикулярно его оптической оси. Определить показатели преломления кварца для обычного (n₀) и необыкновенного (n_е) лучей, если длины волн этих лучей в кристалле соответственно равные l₀=344 нм и l_е =341 нм.
8. В частично-поляризованном свете амплитуда светового вектора, который отвечает максимальной интенсивности света, в n=2 раз больше амплитуды, которая отвечает минимальной интенсивности. Определить степень поляризации Р света.
9. Степень поляризации Р частично-поляризованного света равняется 0, 5. В сколько раз отличается максимальная интенсивность света, которая пропускается через анализатор, от минимальной?
10. На пути частично-поляризованного света, степень поляризации Р которого равен 0, 6, поставили анализатор так, что интенсивность света, постоянно максимальная. В сколько раз уменьшится интенсивность светлая, если плоскость анализатора повернуть на угол j=30⁰?
11. На николь падает пучок частично-поляризованного света. При некотором наложении николя интенсивность света, прошелшего через него, минимальна. Если плоскость поляризации николя повернуть на угол j=45⁰, интенсивность света возрастет в k=1, 5 разы. Определить степень поляризации Р света.
12. Пластинку кварца толщиной d=2 мм, вырезанную пер-пендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в следствие чего плоскость поляризации света повернулась на угол j=53⁰. Определить толщину h пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор.
13. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора составляет 30⁰. Определить изменение интенсивности света, который прошел сквозь них, если угол между главными плоскостями равняется 45⁰.
14. Интенсивность естественного света, который прошел через два Ніколя, уменьшилась в 8 раз. Пренебрегая поглощением света, определить угол между главными плоскостями николей.
15. Определить, во сколько раз ослабится интенсивность света, который прошел два николя, расположенные так, что угол между их главными плоскостями j=60⁰, а в любом с николей теряется 8% интенсивности падающего на него света.
16. Определить, в сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, который прошел через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 60⁰, если любой из николей как поглощает, так и отражает 5% падающего на них света.
17. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны j=180⁰. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α =0, 52 рад/мм.
18. Пластинка из кварца толщиной d=2мм, вырезанная пер-пендикулярно оптической оси кристалла, вращает плоскость поляризации монохроматического света определенной длины волны на угол j=30⁰. Определить толщину d₂ кварцевой пластинки, помещенной между параллельными николями, чтобы данный монохроматический свет гасился целиком.
19. Определить массовую концентрацию С сахарного раствора, если при прохождении света через трубку длиной l =20 см с этим раствором, плоскость поляризации света возвращает на угол j=10⁰. Удельное вращение [α ] сахара равняется 1, 17∙ 10^-2 рад∙ м²/кг.
20. Раствор глюкозы с массовой концентрацией С₁=0, 21 г/см³, что находится в стеклянной трубке, вращает плоскость поляризации монохроматического света, который проходит через раствор, на угол j₁=24⁰. Определить массовую концентрацию С₂ глюкозы в другом растворе в трубке такой же длины, если он возвращает плоскость поляризации на угол j₂=180.
21. Плоскополяризованный монохроматический свет, который прошел через поляроид, оказывается полностью погашенным. Если же на пути света поместить кварцевую пластинку, то интенсивность света уменьшается в 3 раза (в сравнении с интенсивностью света, который падает на поляроид). Принимая удельное вращение в кварце α =0, 52 рад/мм и пренебрегая потерями света, определить минимальную толщину кварцевой пластинки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Савельев И.В. Курс общей физики, т. 2. – М.; Наука, 1982.

2. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1990

3. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики. – М.: Высш. шк., 1991

4. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.: Наука, 1985.

5. ФИЗИКА. Методические указания и контрольные задания. Под редакцией А.Г. Чертова, 1987 г.Савельев И.В. Курс общей физики Т.1, 2, 3. М.: Наука 1985.

6. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. М.: Наука 1985.

7. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М.: Высшая школа 1981.

8. Трофимова Т.И. Павлова З.Г. Сборник задач по физике с решениями. М.: Высшая школа, 2002.

Приложение

Таблица 1. Фундаментальные физические постоянные

Название	Обозначение	Числовое значение
Скорость света в вакууме	с	3∙ 108 м/с
Электрическая постоянная		8, 854∙ 10-12Ф∙ м-1
Магнитная постоянная		Гн∙ м-1
Гравитационная постоянная	G	6.67∙ 10-11 м3∙ кг-1с-2
Постоянная Планка	h	6.63∙ 10-34 Дж∙ с 1, 05446∙ 10-34 Дж∙ с
Элементарный заряд	е	1, 602∙ 10-19Кл
Магнетон Бора		9, 274∙ 10-24 Дж∙ Тл-1
Ядерный магнетон		5, 051∙ 10-27 Дж∙ Тл-1
Квант магнитного потока	Ф0=h/(2е)	2, 068∙ 10-15Вб
Постоянная Ридберга		1, 097∙ 107 м-1
Боровский радиус	а0	0, 529∙ 10-10 м
Масса покоя электрона	mе	9, 109∙ 10-31кг 0, 511 МэВ 5, 49∙ 10-4 а.е.м.
Масса покоя протона	mp	1, 673∙ 10-27кг 1, 00728 а.е.м.
Масса покоя нейтрона	mn	1, 675∙ 10-27кг 1, 00866 а.е.м.
Атомная единица массы	а.е.м.	1, 661∙ 10-27кг 931, 494 МэВ
Комптоновская длина волны электрона		2, 426∙ 10-12 м
Постоянная Авогадро	NА	6, 022∙ 1023 моль-1
Постоянная Больцмана	k	1, 3807∙ 10-23Дж∙ К-1
Универсальная газовая постоянная	R	8, 315 Дж/(моль∙ К)
Постоянная Стефана - Больцмана		5, 670∙ 10-8Вт/(м2∙ К4)
Постоянная смещения Вина	b	2, 898∙ 10-3 м∙ К
Ускорение свободного падения	g	9, 807 м/с2

Таблица 2. Приставки и множители для образования кратных и дольных единиц

Таблиця 3. Показатели преломления n (средние для видимого излучения)

Навчальне видання

Методические рекомендации по курсу «Физика»