Волны - Крауфорд Ф.
Скачать (прямая ссылка):
стеклянную пластинку. Покажите первый прошедший через пластинку луч,
второй (т. е. прошедший через пластинку после двух внутренних отражений),
третий и т. д. Теперь посмотрите через предметное стекло микроскопа на
точечный или линейный источник. Расположите стекло близко к глазу.
Начните с нормально падающего света и постепенно наклоняйте стекло.
Наблюдайте "виртуальные источники", появляющиеся вследствие многократных
отражений. (Этот эффект будет сильным
*) См. сноску на стр. 24.
2Й6
при скользящем падении лучей.) Обратите внимание на свет, который выходит
не из поверхности стекла, а у торцов пластинки. Эго - "захваченный" свет,
который в конце концов выходит из стеклянной пластинки, когда достигает
ее торцов. При скользящем падении света на поверхность стекла угол
падения света на торцевые поверхности пластинки близок к нормальному.
5.5. Отражения в передающих линиях. Предположим, что коаксиальная
передающая линия 1 (характеристический импеданс 50 ом) подсоединена к
линии 2 (характеристический импеданс 100 ом).
а) Импульс напряжения +10 в (максимальное значение) приходит из первой
линии во вторую. Какова величина (в вольтах) и знак отраженного импульса?
Какова "высота" прошедшего импульса?
б) Импульс +10 в поступает нз 100-омной линии в 50-омную. Найдите
величины отраженного и прошедшего импульсов.
5.6. Необратимое согласование сопротивлений. Рассмотрим передающие линии
нз задачи 5.5.
а) Как с помощью обыкновенного сопротивления, подключенного к этим
линиям, добиться того, чтобы нмпульс, распространяющийся из линии 1 в
линию 2, проходил 100-омную лннню без отражения? Чему равна величина
этого сопротивления? Нарисуйте примерный чертеж, показывающий центральную
ннть и внешний экран (второй провод) каждой лнннн в месте их соединения,
а также подключенное сопротивление.
б) Какова величина прошедшего импульса? (Величина падающего импульса
+10 в.)
в) Теперь предположим, что нмпульс +10 в послан в обратном
направленнн, т. е. из 100-омной линии в 50-омную. Что произойдет?
Определите величину отраженного н прошедшего импульсов.
г) Рассмотрим задачу передачи импульса нз 100-омной лннин в 50-омную без
образования отражения. Какой должна быть величина сопротивления н как его
следует подключить к месту соединения лнннн? Какова величина прошедшего
импульса, если величина падающего равна +10 в? Что произойдет, если такой
нмпульс будет распространяться нз 50-омной лнннн в 100-омную?
5.7. Свет с длиной волны А,=5000 А падает нормально на прозрачный
пластиковый диск, за которым стоит второй такой же диск. Расстояние между
дисками велико по сравнению с длиной волны: Какая часть света пройдет
через диски, если показатель преломления дисков п=1,5? Пренебрегаем
поглощением, внутренним многократным отражением н ннтерференцноннымн
эффектами.
Ответ. /ПрОШ/+=0,85.
5.8. Сравните амплитуды, интенсивности н коэффициенты отражения для
света, падающего нормально на гладкую поверхность раздела, для падения:
1) из воздуха в воду н 2) из воды в воздух. (Для воды п= 1,33.)
5.9. Отражения в тонкой пленке воздуха. Возьмите две оптически плоские
стеклянные пластины. Пусть с одной стороны края пластин касаются друг
друга, а с противоположной стороны между пластинами вставлена полоска
бумаги, толщина которой равна толщине страницы этой кннгн. Таким образом,
между пластинами находится воздушный клин. Мы хотим, чтобы
последовательные узоры (кайма) зеленого света были отделены друг от друга
расстоянием порядка 1 мм, чтобы их легко было наблюдать. Чему должна быть
равна длина L воздушного клина?
5.10. Опыт. Полосы Фабри - Перо в оконном стекле. Для этого опыта
необходим широкий, почти монохроматичный источник света. Наиболее дешевым
и простым в обращении источником такого типа является стандартная
неоновая лам-<па 120 или 220 в, ввинчивающаяся в обычный патрон. Лампы
такого типа используют электромонтеры для проверки напряжения в сети. При
работе лампы возникает круглый диск светящегося неона диаметром около 2,5
см. Включите лампу и посмотрите на нее через дифракционную решетку,
расположенную близко к глазу. В спектре первого порядка, который виден
под углом 15-20° относительно центрального оранжевого изображения
источника, вы сможете увидеть по крайней мере трн ярких изображения
источника: зеленое, оранжевое н красное. (В действительности каждое нз
этих изображений состоит нз большого числа ярких лнннй.) Наблюдаемые
"виртуальные источники" четки н не размазаны, что указывает на
монохроматичность каждого отдельного изображения (в пределах, конечно,
237
разрешающей способности глаза). Каждый "источник" соответствует различным
переходам возбужденного атома неона. Опыт состоит в следующем. Возьмите
обыкновенный кусок стекла, иапрнмер предметное стекло микроскопа или
кусок оконного стекла*). В крайнем случае можно использовать окно в вашей
комнате. Расположив неоновую лампу около лица, наблюдайте отражение лампы
в куске стекла. Если вы видите два отражения, то возьмите другой кусок
