Геометрическая и волновая оптика

Вариант 15

1. Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длинной волны 300 м за время, равное периоду колебаний с частотой 2 кГц?

2. Солнечный свет падает на поверхность воды (n = 1,33) в сосуде. Каковы углы падения и преломления, если угол отражения 30°?

3. Какое должно быть расстояние между объективом фотоаппарата и фотопластинкой при съемке объекта, расположенного на расстоянии равном 2 м от объектива с фокусным расстоянием равным 13,5 см?

4. На тонкую пленку воды под углом α = 52° падает параллельный пучок белого света. При какой толщине пленки зеркально отраженный свет окрашен в желтый цвет (λ = 0,6 мкм) наиболее сильно?

5. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками положили очень тонкую проволочку, расположенную параллельно линии соприкосновения пластинок и находящуюся на расстоянии l = 75 мм от нее. В отраженном свете (λ = 0,5 мкм) на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определите диаметр d проволочки, если на протяжении а = 30 мм насчитывается m = 16 светлых полос.

6. Как изменится расстояние между соседними интерференционными максимумами в опыте с зеркалами Френеля, если вместо красного света (λ = 6500 Ǻ) взять зеленый (λ = 5000 Ǻ)?

7. Вычислите площадь трех зон Френеля для случая плоской волны. Расстояние от точки наблюдения до фронта волны 10 м. Длина волны 600 нм.

8. На щель падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ. Ширина щели равна b. Под каким углом будет наблюдаться 3-й дифракционный максимум света?

9. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен α. Как поляризатор, так и анализатор поглощают 8% падающего на них света. Интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найдите угол α.

10. Плоскополяризованный свет падает на двоякопреломляющую пластинку, вырезанную параллельно оптической оси OO (см. рис.). В общем случае за пластинкой образуется луч, поляризованный по эллипсу. Если угол  между оптической осью и плоскостью поляризации падающего луча равен , то каким будет луч за пластинкой?

Модуль 8. Электромагнитные волны.

Геометрическая и волновая оптика

Вариант 16

1. На каком расстоянии от радиолокатора находится самолет, если отраженный от него сигнал принят через 30 мс после излучения импульса?

2. На горизонтальном дне водоема, имеющего глубину 1,2 м, лежит плоское зеркало. Луч света, преломившись на поверхности воды, отражается от зеркала и выходит в воздух. Расстояние от места вхождения луча в воду до места выхода отраженного луча из воды равно 1,5 м. Найдите угол падения луча. Показатель преломления воды 1,33.

3. Расстояние между свечой и стенкой 1 м. На каком расстоянии от свечи нужно поместить линзу с фокусным расстоянием 9 см, чтобы на стене получилось резкое уменьшенное изображение свечи?

4. Если k – целое число, то при какой оптической разности хода наблюдается интерференционный минимум двух когерентных волн, пришедших в некоторую точку пространства? Ответ поясните.

5. На очень тонкий стеклянный клин нормально к поверхности падает пучок белого света. Угол между поверхностями клина 9". Найдите расстояние между фиолетовыми (λ₁ = 0,4 мкм) и красными (λ₂ = 0,78 мкм) краями максимума 1-го порядка в отраженном свете, если показатели преломления стекла для фиолетовых и красных лучей равны 1,53 и 1,51 соответственно.

6. Расстояние между щелями в опыте Юнга d = 0,5 мм, λ = 550 нм. Каково расстояние от щелей до экрана L, если расстояние между соседними темными полосами на нем равно 1 мм?

7. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника света (λ = 500 нм). На расстоянии 0,4∙l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 0,5 см Чему равно расстояние l, если преграда занимает только 2 первые зоны Френеля?

8. Чему равна постоянная дифракционной решетки, если эта решетка может разрешить в 1-м порядке линии спектра калия λ₁ = 404,4 нм и λ₂ = 404,7 нм ? Ширина решетки 3 см.

9. Предельный угол полного отражения пучка света на границе жидкости с воздухом равен 43°. Определите угол Брюстера для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости.

10. Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине d_min кварцевой пластинки поле зрения между николями будет максимально просветлено? Постоянная вращения кварца [φ₀] =27 град/мм.

Модуль 8. Электромагнитные волны.