Волновая оптика. Взаимодействие света с веществом

201.Два когерентных монохроматических источника света S₁ и S₂ (λ = 500 нм) находятся на расстоянии 2 мм друг от друга. На расстоянии 2 м от линии S₁S₂, соединяющей источники, находится экран. Точка А расположена на экране так, что линия S₁A перпендикулярна экрану. Определить: 1) что наблюдается в точке А – усиление или ослабление света? 2) что будет наблюдаться, если на пути S₂A поставить перпендикулярно к нему стеклянную плоскопараллельную пластинку толщиной 10, 5× 10^–6 м с показателем преломления n = 1, 5?

202.Для наблюдения интерференции от зеркал Френеля два плоских зеркала расположили под углом 0, 005 рад на расстоянии 4, 9 м от экрана и на расстоянии 10 см от узкой щели, параллельной обоим зеркалам. Расстояние между соседними темными полосами на экране 2, 5 мм. Определить длину волны света.

203.Расстояния от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана равны 25 см и 100 см соответственно. Бипризма стеклянная с преломляющим углом 20 минут. Найти длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране 0, 55 мм.

204.В свете фар мокрое после дождя лобовое стекло кажется зелёным (длина волны 512 нм). Определить массу воды на лобовом стекле, полагая, что его площадь 0, 6 м², показатель преломления воды 1, 33 и наибольший порядок наблюдаемого интерференционного максимума равен 5, угол падения лучей на стекло равен 30^о.

205.Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо.

206.При падении естественного света на некоторый поляризатор проходит h₁ = 30 % светового потока, а через два таких поляризатора – h₂ = 13, 5 %. Найти угол j между плоскостями пропускания этих поляризаторов.

207.Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плеч интерферометра Майкельсона поместили откачанную трубку длиной 14 см. Концы трубки закрыли плоскопараллельными стёклами. При заполнении трубки аммиаком интерференционная картина для длины волны 590 нм сместилась на 180 полос. Найти показатель преломления аммиака.

208.Какой должна быть толщина пластинки при n = 1, 6 и длине волны 550 нм, если с введением пластинки на пути одного из интерферирующих лучей картина смещается на 4 полосы?

209.На непрозрачную преграду с отверстием радиуса 1 мм падает монохроматическая плоская волна. Когда расстояние от преграды до установленного за ней экрана равно 0, 575 м, в центре дифракционной картины наблюдается максимум интенсивности. При увеличении расстояния до 0, 862 м максимум интенсивности сменяется минимумом. Определить длину волны света.

210.На щель шириной 0, 1 мм нормально падает параллельный пучок света с длиной волны 600 нм. Определить ширину центрального максимума в дифракционной картине, проектируемой при помощи линзы с фокусным расстоянием 1 м.

211.Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит 4800 штрихов. Определить: 1) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки для λ = 5, 6× 10^–7 м, 2) угол, соответствующий последнему максимуму.

212.Плоская монохроматическая световая волна интенсивности I_о падает нормально на пластинку толщины d с линейным показателем поглощения c. Коэффициент отражения каждой поверхности пластинки равен r. Найти интенсивность прошедшего света пренебрегая вторичными отражениями.

213.Пучок света с длиной волны l = 582 нм падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина g = 20 ^{¢ ¢} . Какое число светлых интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n = 1, 5.

214.Определить толщину слоя масла на поверхности воды, если при наблюдении под углом 60^о к нормали в спектре отражённого света видна значительно усиленная жёлтая линия с длиной волны λ = 0, 589 мкм.

215.Зимой на стёклах трамваев и автобусов образуются плёнки наледи, окрашивающие всё видимое сквозь них в зеленоватый свет. Оценить наименьшую толщину этих пленок, если показатель преломления наледи принять равным 1, 33.

216.Расстояние между вторым и первым тёмными кольцами Ньютона в отражённом свете равно 1 мм. Определить расстояние между десятым и девятым кольцами.

217.На пути одного из лучей интерферометра Жамена поместили трубку длиной 10 см. При заполнении трубки хлором интерференционная картина сместилась на 131 полосу для длины волны 590 нм. Найти показатель преломления хлора.

218.На щель шириной a = 0, 1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 500 нм. Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости щели, с помощью линзы, расположенной вблизи щели. Определить расстояние от экрана до линзы, если расстояние ℓ между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального максимума, равно 1см.

219.На экран с круглым отверстием радиуса r = 1, 5 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0, 5 мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b = 1, 5 м от него. Определить: число зон Френеля, укладывающихся в отверстии; темное или светлое кольцо наблюдается в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения помещён экран.

220.При зондировании разрежённой плазмы радиоволнами различных частот обнаружено, что радиоволны с частотами n< n_о = 400 МГц не проходят через плазму. Найти концентрацию свободных электронов в этой плазме.

221.При прохождении в некотором веществе пути ℓ интенсивность света уменьшается в 2 раза. Во сколько раз уменьшится интенсивность при прохождении пути 3× ℓ?

222.На дифракционную решётку нормально падает пучок света. Красная линия с длиной волны l₁ = 630 нм видна в спектре третьего порядка под углом j = 60^о. Какая спектральная линия l₂ видна под этим же углом в спектре четвёртого порядка? Какое число штрихов на единицу длины имеет дифракционная решётка.

223.Найти концентрацию свободных электронов ионосферы, если для радиоволн с частотой n = 100 МГц её показатель преломления n = 0, 9.

224.Вывести условие главных максимумов для случая, когда на решётку свет падает под углом a.

225.Из некоторого вещества изготовили две пластинки: одну толщины d₁ = 3, 8 мм, другую толщины d₂ = 9 мм. Введя поочерёдно эти пластинки в пучок монохроматического света, обнаружили, что первая пластинка пропускает t₁ = 0, 84, а вторая t₂ = 0, 7. Найти линейный показатель поглощения этого вещества. Свет падает нормально. Вторичными отражениями пренебречь.