Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
16.1.14. Для полного внутреннего отражения, необходимо чтобы световой луч падал на границу раздела среда — вакуум под углом не менее а0 = 44°. Определите абсолютный показатель преломления среды и скорость света в данной среде.
16.1.15. Найдите угол падения луча на поверхность стекла, если отраженный и преломленный лучи образуют прямой угол. Скорость распространения света в стекле и = 2 • 108 м/с, скорость света в воздухе с = 3 • 108 м/с.
16.1.16. Для света с длиной волны в вакууме = 0,76 мкм показатель преломления стекла «1 = 1,6444, а для света с длиной волны ^2 = 0,4 мкм «2 = 1,6852. Для каких лучей скорость света в стекле больше и на сколько?
16.1.17. Вода освещена желтым светом, для которого длина волны в воздухе Ao = 589 нм. Чему равна длина волны этого света в воде? Какого цвета свет видит человек, открывший глаза под водой?
369
16.1.18. Определите показатель преломления среды, если известно, что свет с частотой v = 7,5 ¦ 1015 Гц имеет длину волны в ней
X = 0,3 мкм.
16.1.19. Показатель преломления воды для фиолетового света n = 1,343. На сколько процентов отличается длина волны этих лучей в вакууме от их длины волны в воде?
16.1.20. Сколько длин волн монохроматического излучения уложится на отрезке длиной Z = 3 мм в: а) вакууме; б) кварце;
в) скипидаре? Частота излучения v = 5 ¦ 1014 Гц.
16.1.21. Определите длину отрезка Z1, на котором укладывается столько же длин волн в вакууме, сколько их укладывается на отрезке Z2 = 1,5 мм в воде.
• 16.1.22. При фотографировании спектра звезды Андромеды было найдено, что линия титана (X = 495,4 нм) смещена к фиолетовому концу спектра на ДХ = 0,17 нм. Как движется звезда относительно Земли?
16.2. Интерференция света
S
*
16.2.1. Для получения на экране MN ^ (рис. 16.2.1) интерференционной картины источник света S поместили над поверхностью плоского зеркала A на малом расстоянии от него. Объясните причину возникновения системы когерентных световых волн.
16.2.2. Найдите разность фаз Дф в двух точках светового луча, если расстояние между ними:
Рис. 16.2.1 а ,-ч ч о А
а) 2 ; б) X; в) 2n2 , где n — целое число.
16.2.3. На пути одного из двух параллельных лучей поместили кварцевую пластинку толщиной h = 0,5 мм. Луч света падает на пластинку нормально. Какую оптическую разность хода вносит пластинка?
16.2.4. Два параллельных монохроматических луча падают на стеклянную призму и выходят из нее (рис. 16.2.2). Расстояние между падающими лучами а = 1 см. Определите разность хода лучей после преломления их призмой. Преломляющий угол призмы а = 30°.
16.2.5. Оптическая разность хода двух интерферирующих волн монохроматического света Дd = 0,2Х. Определите разность фаз.
16.2.6. Найдите все длины волн видимого света (от Х1 = 0,76 мкм до Х2 = 0,38 мкм), которые при оптической разности хода интерфери-
370
рующих волн Ad = 1,8 мкм будут: а) максимально усилены; б) максимально ослаблены.
16.2.7. От когерентных источников зеленого света получили интерференционную картину. Как изменится картина интерференционных полос, если воспользоваться источниками: а) фиолетового цвета; б) красного цвета?
16.2.8. Две когерентные световые волны приходят в некоторую точку пространства с разностью хода Ad = 2,25 мкм. Каков результат интерференции в этой точке, если свет: а) красный (X = 750 нм);
б) зеленый (X = 500 нм)?
16.2.9. Экран AB освещен когерентными монохроматическими источниками света S1 и S2 (рис. 16.2.3). Усиление или ослабление будет на экране в точке O, если: а) от источника S2 свет приходит позже на 2,5 периода; б) от источника S2 свет приходит с запозданием по фазе на 3п; в) расстояние S2O больше расстояния S1O на 1,5 длины волны?
16.2.10. Расстояние S2O (см. задачу 16.2.9) больше расстояния SiO на Al = 900 нм. Что будем наблюдать в точке O, если источники света имеют одинаковую интенсивность и излучают свет с частотой
16.2.11. Два когерентных источника света Si и S2 (см. рис. 16.2.3) испускают монохроматический свет с длиной волны X = = 600 нм. Определите, на каком расстоянии от точки O на экране будет наблюдаться первый максимум освещенности, если OC = 4 м и S1S2 = 1 мм.
16.2.12. Экран освещается монохроматическим светом с длиной волны X = 590 нм, распространяющимся от двух когерентных источников Si и S2, расстояние между которыми d = 200 мкм. При интерференции волн на расстоянии x = 15 мм от центра O экрана (рис. 16.2.4) через точку C проходит центр второй темной интерференционной полосы. Определите расстояние l от источников света до экрана.
V = 5 ¦ 1014 Гц?
d
Ф'
С
с
А
О
в
Рис. 16.2.3
Рис. 16.2.4
371
16.2.13. Два когерентных источника света, расстояние между которыми d = 0,24 мм, удалены от экрана на расстояние 1 = 2,5 м. При интерференции света на экране наблюдаются чередующиеся темные и светлые полосы, причем на расстоянии в Ax = 5 см умещаются N = 10,5 полос. Чему равна длина волны падающего на экран света?
• 16.2.14. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (Ai = 500 нм) заменить красным (A^ = 650 нм)?
