Вопросы для самоконтроля и повторения

1. Что называют интерференцией света? Какие волны называются когерентными?

2. Что такое оптическая длина пути, оптическая разность хода? Сформулируйте условия интерференционных максимумов и минимумов.

3. Как на практике применяется явление интерференции света? Что такое просветленная оптика?

4. Что называют дифракцией света? При каких условиях она наблюдается?

5. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля. В чем заключается метод зон Френеля?

6. Запишите условия дифракционных максимумов для одной щели и главных максимумов для решетки. Что понимают под разрешающей способностью дифракционной решетки?

7. Какой свет называется естественным? Поляризованным?

8. Сформулируйте закон Брюстера. Чем замечателен угол Брюстера?

9. Какие способы получения поляризованного света Вам известны?

10. Что называют дисперсией света? Чем отличается нормальная дисперсия от аномальной?

11. В чем заключаются основные положения и выводы электронной теории дисперсии света?

12. Сформулируйте закон поглощения света веществом. Почему металлы сильно поглощают свет?

Примеры решения задач

Задача 1. Два когерентных источника света и ( мкм) находятся на расстоянии d=2 мм друг от друга. В двух метрах от линии , соединяющей источники, находится экран (рис. 7.21). Точка М расположена на экране таким образом, что луч перпендикулярен плоскости экрана. Определить: 1) что будет наблюдаться в точке М – усиление или ослабление света; 2) что будет наблюдаться в точке М, если на пути луча перпендикулярно ему поместить стеклянную (n=1,5) плоскопараллельную пластинку толщиной 10,5 мкм.

Дано: мкм, d=2 мм, l=2 м, n=1,5 , h=10,5 мкм.

Найти: max (min) освещенности.

Решение

Условие усиления или ослабления света в заданной точке определяется величиной оптической разности хода ∆ лучей. Если (m=0, 1, 2,…), то наблюдается максимальное усиление света; если (m=0, 1, 2,…), то наблюдается максимальное ослабление света.

1. Оба луча идут в вакууме, поэтому оптическая разность хода будет равна геометрической разности хода лучей:

Очевидно, что удовлетворяет условию интерференционного максимума

и в точке М будет максимум освещенности.

2. Если на пути луча поместить стеклянную пластинку, то опти-ческая разность хода лучей изменится:

В этом случае удовлетворяет условию интерференционного минимума

Ответ: 1) в точке М будет наблюдаться усиление освещенности; 2) в точке М будет наблюдаться ослабление освещенности.

Задача 2. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если углу соответствует максимум четвертого порядка для монохроматического света с длиной волны 0,5 мкм.

Дано: , m=4, мкм, l=1 мм.

Найти: N.

Решение

Условие главных максимумов дифракционной картины

(m=0, 1, 2,…),

откуда

С другой стороны, период решетки , следовательно,

Ответ: N=250 мм^-1.

Задача 3. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света , прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшается в четыре раза? Поглощением света пренебречь.

Дано: k=0.

Найти: .

Решение

После прохождения через поляризатор свет имеет интенсивность

где k – коэффициент поглощения света веществом.

По закону Малюса после прохождения через анализатор интенсивность света равна

По условию , тогда и

Ответ: