- •12. Оптика (с ответами) Геометрическая оптика
- •1. Закон прямолинейного распространения света
- •2 1 . Закон отражения
- •3. Закон преломления
- •4. Полное отражение
- •5. Собирающая линза. Построение изображения в собирающей линзе. Характеристики изображения.
- •6. Формула тонкой линзы
- •7. Рассеивающая линза
- •8. Линзы в жидкой среде
- •9. Волновые свойства света
- •10. Дисперсия света
- •11. Интерференция света
- •12. Интерференция в проходящем свете
- •13. Интерференция в отраженном свете
- •14. Просветление оптики
- •15. Дифракция волн
- •16. Дифракция света
- •17. Дифракционная решетка
- •18. Поляризация света
- •19. Теория относительности Эйнштейна
17. Дифракционная решетка
А 1 |
Луч красного света от лазера падает перпендикулярно на дифракционную решетку (см. рисунок, вид сверху). На линии АВС стены будет наблюдаться |
|
Решетка с т е н а
А
Луч
В
С
|
|
1) только красное пятно в точке В 2) красное пятно в точке В и серия красных пятен на отрезке АВ 3) красное пятно в точке В и серия симметрично расположенных относительно точки В красных пятен на отрезке АС 4) красное пятно в точке В и симметрично от нее серия пятен всех цветов радуги |
А 2 |
Дифракционная решетка с периодом освещается нормально падающим световым пучком с длиной волны . Какое из приведенных ниже выражений определяет угол , под которым наблюдается второй главный максимум? |
|
|
1) |
2) |
|
3) |
4) |
А 3 |
Луч лазера направляется перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Расстояние от решетки до экрана , период решетки - . Расстояние между нулевым и первым дифракционными максимумами на экране равно . Длина волны света, излучаемого лазером, равна |
|
|
1) 2) |
3) 4) |
А 4 |
Луч лазера направляется перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Расстояние между нулевым и первым дифракционными максимумами на удаленном (расстояние до экрана см) экране равно 10 см. Расстояние между дифракционными максимумами первого порядка примерно равно |
|
|
1) 5 см 2) 10 см |
3) 20 см 4) 40 см |
А 5 |
Луч лазера направляется перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Расстояние от решетки до экрана . Расстояние между нулевым и первым дифракционными максимумами на экране равно Х. При приближении экрана на расстояние расстояние между нулевым и первым максимумами станет равным |
|
|
1) Х/2 2) 2 Х 3) Х 4) 4 Х |
|
В 1 |
Определите постоянную дифракционной решетки, если при ее освещении светом длиной 656 нм второй спектральный максимум виден под углом 15о. Примите, что . Ответ выразите в микрометрах. (5,248 мкм) |
|
В 2 |
Дифракционная решетка с периодом 10–5 м расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 21 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим параллельным пучком света с длиной волны 580 нм? Считать sinα tgα. (2) |
|
В 3 |
Дифракционная решетка с периодом 10–5 м расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 10,44 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим параллельным пучком света с длиной волны 580 нм? Считать sinα tgα. (1) |
В 4 |
На пути пучка света длиной волны 650 нм, падающего нормально на экран, ставят дифракционную решетку параллельно плоскости экрана. Период решетки 10-5 м. При этом на экране максимум второго порядка наблюдается на расстоянии 26 см от центра дифракционной картины. На каком расстоянии находится дифракционная решетка от экрана? Считайте sinα tgα . (2 м) |
В 5 |
На пути лазерного луча с длиной волны 700 нм, падающею нормально на экран, ставят дифракционную решетку параллельно плоскости экрана на расстоянии 4,0 м от него. Период решетки 10-5 м. На каком расстоянии от центра дифракционной картины будет наблюдаться дифракционный максимум первого порядка? Ответ округлите до сотых. (0,28 м) |
В 6 |
Выполняя экспериментальное задание, ученик должен был определить период дифракционной решетки. С этой целью он направил световой пучок на дифракционную решетку через красный светофильтр, который пропускает свет длиной волны 0,76 мкм. Дифракционная решетка находилась от экрана на расстоянии 1 м. На экране расстояние между спектрами первого порядка получилось равным 15,2 см. Какое значение периода дифракционной решетки было получено учеником? Ответ выразите в микрометрах (мкм). (При малых углах sin tg .) (10 мкм) |
В 7 |
Какое число штрихов на 1 мм имеет дифракционная решетка, если зеленая линия (нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом 19о. Считать, что . (600) |
В 8 |
Дифракционная решетка расположена параллельно экрану на расстоянии 0,7 м от него. При нормальном падении на решетку светового пучка с длиной волны 430 нм первый дифракционный максимум на экране находится на расстоянии 3 см от центральной светлой полосы. Определите количество штрихов на 1 мм для дифракционной решетки. Считать sinα tgα. (100) |
В 9 |
На пути пучка света с длиной волны 550 нм, падающего нормально на экран, ставят дифракционную решетку параллельно плоскости экрана на расстоянии 2 м от него. Период решетки определяется из расчета 100 штрихов на 1 мм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на расстоянии 33 см от центра дифракционной картины? Считайте sinα tgα . (3) |
В 10 |
Дифракционную решетку с частотой штрихов 100 штрих/мм размещают на пути пучка света с длиной волны 750 нм, падающего нормально на экран. Плоскости решетки и экрана параллельны и находятся друг от друга па расстоянии 2 м. Укажите порядок максимума, который будет наблюдаться на расстоянии около 30 см от центра дифракционной картины? Считайте sinα tgα . (2) |
В 11 |
На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на мм, перпендикулярно ей падает плоская монохроматическая волна. Какова длина падающей волны, если спектр четвертого порядка наблюдается в направлении, перпендикулярном падающим лучам? Ответ дайте в нанометрах. (500 нм) |
В 12 |
На дифракционную решетку, имеющую период 2·10–5 м, падает нормально параллельный пучок белого света. Спектр наблюдается на экране на расстоянии 2 м от решетки. Каково расстояние между красным и фиолетовым участками спектра первого порядка (первой цветной полоски на экране), если длины волн красного и фиолетового света соответственно равны 8·10–7 м и 4·10–7 м? Считать sin = tg. Ответ выразите в см. (4 см) |
В 13 |
На пути пучка света с длиной волны 600 нм, падающего нормально на экран, ставят дифракционную решетку параллельно плоскости экрана на расстоянии 2 м от него. Период решетки определяется из расчета 100 штрихов на 1 мм. На каком расстоянии друг от друга находятся дифракционные максимумы второго порядка? Считайте sinα tgα. Ответ округлите до сотых. (0,48 м) |
В 14 |
Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решетку с периодом 5 мкм. Параллельно решетке позади нее размещена собирающая линза с фокусным расстоянием 20 см. Дифракционная картина наблюдается на экране в задней фокальной плоскости линзы. Расстояние между ее главными максимумами 1-го и 2-го порядков равно 18 мм. Найдите длину падающей волны. Ответ выразите в нанометрах (нм), округлив до целых. Считать для малых углов ( 1 в радианах) . (450 нм) |
В 15 |
Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решетку с периодом 5 мкм. Параллельно решетке позади нее размещена собирающая линза с фокусным расстоянием 20 см. Дифракционная картина наблюдается на экране в задней фокальной плоскости линзы. Найдите расстояние между ее главными максимумами 1-го и 2-го порядков. Ответ выразите в милиметрах (мм), округлив до целых. Считать для малых углов ( 1 в радианах) . (16 мм) |
С 1
|
На дифракционную решетку с периодом d = 0,01 мм нормально к поверхности решетки падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны = 600 нм. За решеткой, параллельно ее плоскости, расположена тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием f = 5 см. Чему равно расстояние между максимумами первого и второго порядков на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы? () |
С 2 |
На дифракционную решетку с периодом d = 0,005 мм нормально к поверхности решетки падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны = 500 нм. За решеткой, параллельно ее плоскости, расположена тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием f = 6 см. Чему равно расстояние между максимумами первого и второго порядков на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы? () |
С 3 |
Две дифракционные решетки с периодом м скрестили так, что их штрихи оказались под углом 90° друг к другу и направили на них луч лазера перпендикулярно плоскости решетки. На экране, удаленном от решеток на 0,5 м и параллельном плоскости решеток образовалась серия пятен, расположенных в углах квадрата со стороной 3 см. Какова длина волны света лазера? (600 нм) |
С 4 |
Две одинаковые дифракционные решетки (100 штрихов на 1 мм) скрестили так, что их штрихи оказались под углом 90° друг к другу и направили на них луч лазера перпендикулярно плоскости решетки. На экране, удаленном от решеток на 1 м и параллельном плоскости решеток образовалась серия пятен, расположенных в углах квадрата со стороной 5 см. Какова длина волны света лазера? (500 нм) |
С 5 |
Две дифракционные решетки с периодом м скрестили так, что их штрихи оказались под углом 90° друг к другу и направили на них луч лазера ( = 700 нм) перпендикулярно плоскости решетки. На удаленном экране, параллельном плоскости решеток образовалась серия пятен, расположенных в углах квадрата со стороной 21 мм. Каково расстояние от решеток до экрана? (0,6 м) |
С 6 |
Две одинаковые дифракционные решетки, на которые нанесено 200 штрихов на 1 мм скрестили так, что их штрихи оказались под углом 90° друг к другу и направили на них луч лазера ( = 750 нм) перпендикулярно плоскости решетки. На удаленном экране, параллельном плоскости решеток образовалась серия пятен, расположенных в углах квадрата со стороной 15 см. Каково расстояние от решеток до экрана? (1 м) |
С 7 |
Две одинаковые дифракционные решетки скрестили так, что их штрихи оказались под углом 90° друг к другу и направили на них луч лазера (=500 нм) перпендикулярно плоскости решетки. На экране, удаленном на 1,5м от решеток и параллельном плоскости решеток, образовалась серия пятен, расположенных в углах квадрата со стороной 30 см. Сколько штрихов нанесено на 1 мм решеток? (400) |
Внимание: при больших углах нельзя считать, что sinα tgα
В 16 |
Дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, расположена параллельно экрану на расстоянии 1,2 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 70 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим пучком света длиной волны 500 нм? (2) |
В 17 |
Дифракционная решетка, имеющая 400 штрихов на 1 мм, расположена параллельно экрану на расстоянии 2,5 м от него. Перпендикулярно решетке падает пучок света длиной волны 500 нм. Расстояние от центра экрана до его края равно 2,5 м. Какой наибольший порядок дифракционного максимума можно наблюдать на экране? Центр решетки и экрана расположены вдоль луча падающего света. (3) |
В 18 |
Дифракционная решетка, имеющая 400 штрихов на 1 мм, расположена параллельно экрану на расстоянии 1,5 м от него. На решетку перпендикулярно ее плоскости направлен пучок света. Определите длину волны света, если расстояние на экране между вторыми максимумами слева и справа от центрального (нулевого) равно 60 см. Ответ выразите в микрометрах (мкм) и округлите до сотых. (0,25) |
В 19 |
Дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, расположена параллельно экрану на расстоянии 1 м от него. Дифракционную решетку освещают перпендикулярно падающим светом длиной волны 500 нм. Какой должна быть минимальная ширина экрана, чтобы можно было наблюдать дифракционные максимумы второго порядка? Ответ выразите в сантиметрах (см). Центры решетки и экрана расположены вдоль луча падающего света. (115 см) |
Изменения дифракционной картины
А 6 |
Лазерный луч падает перпендикулярно на дифракционную решетку. На вертикальной стене наблюдается серия ярких пятен, расположенных вдоль вертикали. Какие изменения произойдут в расположении пятен на экране при приближении решетки к стене? |
|
1) Расположение пятен не изменится 2) Пятна исчезнут 3) Расстояние между пятнами увеличится 4) Расстояние между пятнами уменьшится |
|
|
А 7 |
Лазерный луч падает перпендикулярно на дифракционную решетку. На экране наблюдается серия ярких пятен. Какие изменения произойдут в расположении пятен при перемещении решетки от экрана? |
|
1) Расположение пятен не изменится 2) Пятна исчезнут 3) Расстояние между пятнами увеличится 4) Расстояние между пятнами уменьшится |
А 8 |
Лазерный луч зеленого цвета падает перпендикулярно на дифракционную решетку. На линии АВС экрана наблюдается серия ярких зеленых пятен. Какие изменения произойдут в расположении пятен на экране при замене лазерного луча зеленого цвета на лазерный луч красного цвета? |
|
|
Решетка э к р а н
А
Луч
В
С
|
|
|
1) Расположение пятен не изменится 2) Пятно в точке В не сместится, остальные раздвинутся от него 3) Пятно в точке В не сместится, остальные сдвинутся к нему 4) Пятно в точке В исчезнет, остальные раздвинутся от точки В |
|
А 9 |
При освещении дифракционной решетки монохроматическим светом на экране, установленном за ней, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте расстояния между светлыми полосами оказалось больше, чем во втором, а во втором больше, чем в третьем. В каком из ответов правильно указана последовательность цветов монохроматического света, которым освещалась решетка? |
|
|
1) 1-красный 2- зеленый 3 - синий |
2) 1- красный 2- синий 3 - зеленый |
|
3) 1- зеленый 2- синий 3 - красный |
4) 1 – синий 2 – зеленый 3 - красный |
А 10 |
Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем - фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остаётся одинаковым. Значение постоянной решетки в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям |
|
|
1) |
2) |
|
3) |
4) |
А 11 |
Лучи от двух лазеров, свет которых соответствует длинам волн и , поочередно направляются перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Расстояние между нулевым и первым дифракционными максимумами на удаленном экране |
|
1) в обоих случаях одинаково 2) во втором случае в 1,5 раза больше 3) во втором случае в 1,5 раза меньше 4) во втором случае в 3 раза больше |
|
|
А 12 |
Лучи от двух лазеров, свет которых соответствует длинам волн и , поочередно направляются перпендикулярно плоскости дифракционной решетки с периодом . Расстояние между нулевым и первым дифракционными максимумами на удаленном экране |
|
1) в обоих случаях одинаково 2) во втором случае в 2 раза больше 3) во втором случае в 2 раза меньше 4) во втором случае в 4 раза больше |
А 13 |
Лучи от двух лазеров, свет которых соответствует длинам волн и , поочередно направляются перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Расстояние между первым и вторым дифракционными максимумами на удаленном экране |
|
1) в обоих случаях одинаково 2) во втором случае в 1,2 раза больше 3) во втором случае в 1,2 раза меньше 4) во втором случае в 2,4 раза больше |
А 14 |
Лазерный луч красного света падает перпендикулярно на дифракционную решетку (50 штрихов на 1 мм). На линии АВС экрана наблюдается серия красных пятен. Какие изменения произойдут на экране при замене этой решетки на решетку со 100 штрихами на 1 мм? |
|
1) Картина не изменится 2) Пятно в точке В не сместится, остальные раздвинутся от него 3) Пятно в точке В не сместится, остальные сдвинутся к нему 4) Пятно в точке В исчезнет, остальные раздвинутся от точки В |
А 15 |
Лазерный луч зеленого цвета падает перпендикулярно на дифракционную решетку (100 штрихов на 1 мм). На экране наблюдается серия ярких зеленых пятен. Какие изменения произойдут в расположении пятен на экране при замене лазерного луча зеленого цвета на лазерный луч красного цвета? |
|
1) Расположение пятен не изменится 2) Положение центрального пятна не изменится, а остальные пятна раздвинутся от него 3) Положение центрального пятна не изменится, а остальные пятна сдвинутся к нему 4) Центральное пятно исчезнет, остальные пятна раздвинутся |
|
А 16 |
Лазерный луч падает перпендикулярно на дифракционную решетку. На вертикальной стене наблюдается серия ярких пятен, расположенных вдоль вертикали. Какие изменения произойдут в расположении пятен на экране при повороте решетки на 90о вокруг оси, перпендикулярной к решетке? |
|
1) Расположение пятен не изменится 2) Пятна исчезнут 3) Пятна расположатся на горизонтальной линии 4) Центральное пятно исчезнет, остальные расположатся горизон-тально |