Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Волновая оптика : дифракция и дисперсия света

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Задания для самостоятельного решения

1. Найти радиусы первых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения L = 1 м. Длина волны света X = 500 нм.

Ответ: Ri=0,71 мм, R2=1,0mm, R3 =1,22 мм, R4 =1,4 1мм, R5 =1,58 мм.

  • 2. На щель шириной b — 6Х падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны X. Под каким углом а будет наблюдаться третий дифракционный минимум интенсивности света? Ответ: а = 30°.
  • 3. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Натриевая линия (Xj = 589 нм) дает в спектре первого порядка угол дифракции ср, = 17°8'. Некоторая линия дает в спектре второго порядка угол дифракции ф2 = 24° 12'. Найти длину волны этой линии и число штрихов на единицу длины решетки.

Ответ: Х2 = 409,9 нм; N " 500 мм'1.

4. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии от точечного источника монохроматического света (Я = 600 нм). На расстоянии а | = 0,5L от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром d - 1 см. Найти расстояние L, если преграда закрывает только центральную зону Френеля.

Ответ: L = 167 м.

5. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии L = 4 м от точечного источника монохроматического света (X = 500 нм). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе R отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным?

Ответ: центр картины будет наиболее темным, когда открыты только две первые зоны Френеля. R — 1 мм.

Задания с выбором ответа

  • 1. Укажите слово, пропущенное в определении. Совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики, называется ....
  • 1) дисперсией; 2) поляризацией; 3) интерференцией;
  • 4) дифракцией; 5) поглощением.
  • 2. Какие из приведенных утверждений верны (Я - длина волны излучения, п, ш - номера зон Френеля)?

A. Разность хода между волнами, приходящими в точку наблюдения из двух соседних зон Френеля равна AL = Я/2.

Б. Разность хода между волнами, приходящими в точку наблюдения из двух соседних зон Френеля равна AL = Я.

B. Площади зон Френеля номер пит относятся как п/т.

Г. Площади любых зон Френеля равны.

  • 1) А и В; 2) Б и Г; 3)БиВ;
  • 4) А и Г; 5) Только А.
  • 3. Укажите правильное выражение для радиусов зон Френеля при дифракции от точечного источника (дифракция Френеля). Здесь m - номер зоны; а - расстояние от источника до волновой поверхности; b - расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения; Я - длина волны; rm - радиус зоны Френеля.

4. Привести правильное выражение для радиусов зон Френеля в предельном случае плоской волны. Здесь b - расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения; Гт - радиус т - ой зоны (внешней ее границы); Я- длина волны.

  • 5. Непрозрачную ширму с отверстием освещают параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 500 нм. На расстоянии 3 м от ширмы находится экран. При этом в отверстии укладывается только одна зона Френеля. На каком расстоянии от ширмы должен находиться экран, чтобы в отверстии укладывалось три зоны Френеля?
  • 1)9 м; 2) 5,2 м; 3) 1,73 м; 4) 1 м; 5) 0,33 м.
  • 6. Плоская монохроматическая световая волна падает нормально плоскости щели шириной а. Условия для наблюдения любого из максимумов интенсивности света, исключая центральный, имеют вид (т — угол дифракции; Я — длина волны; m = 0,1,2,3...)

  • 5) Нет правильного ответа.
  • 7. На дифракционную решетку, имеющую период 2 мкм, нормально падает монохроматическая волна. Под углом 30° наблюдается максимум второго порядка. Чему равна длина волны падающего света?
  • 1) 5-10 7 м; 2) 10*10'7 м; 3)2,810'7м;
  • 4) 2,5-10'7 м; 5) 410'7 м.
  • 8. Плоский волновой фронт падает на непрозрачную преграду с малым отверстием, диаметр которого 1 мм. Излучение монохроматическое с длиной волны 500 нм. Экран, на котором наблюдают дифракционную картину, отстоит от преграды на 5 м. На каком расстоянии от центра дифракционной картины находится первый минимум освещённости?
  • 1) 1,25 мм; 2) 5 мм; 3) 2,5 мм;
  • 4) 10 мм; 5) 12,5 мм.
  • 9. Если на дифракционной решетке нанесено N = 12500 штрихов на длине 1 = 2,5 см; то наибольший наблюдаемый с помощью этой решетки порядок спектра излучения с длиной волны X = 600 нм равен
  • 1)5; 2)1; 3)2; 4)3; 5)4.
  • 10. Дифракционная решетка имеет 50 штрихов на 1 мм длины. Под каким углом виден главный максимум второго порядка света с длиной волны 400 нм?
  • 1) arcsin 0,02; 2) arcsin 0,04; 3) arcsin 0,002;
  • 4) arcsin 0,004; 5) arcsin 0,008.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>