Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)


 

 

 

 



Оптические свойства сред. Релятивистские свойства света



Дисперсия света, аномальная и нормальная дисперсии, поглощение света, рассеяние света, скорости света фазовая и групповая, методы измерения скорости света, эффект Доплера, нелинейная оптика.


7.3. Критерии оценивания учебной деятельности студента

 

Оценки о зачете, экзамене выставляются в зависимости от суммарного рейтинга студента в соответствии с переводной шкалой.

Для получения зачета студенту необходимо сдать все ИЗ (индивидуальные задания) и выполнить все лабораторные работы, при этом его суммарный рейтинг по этим видам работ должен быть не менее 70%.

Рейтинг студента по дисциплине в конце семестра является основанием для освобождениястудентаот сдачи экзамена. Оценки выставляются в зависимости от рейтинга студента в соответствии с переводной шкалой

· Оценка «отлично» выставляется, если рейтинг студента по дисциплине находится в пределах 90-100%.

· Оценка «хорошо» выставляется, если рейтинг студента по дисциплине находится в пределах 80-89%.

· Оценка «удовлетворительно» выставляется, если рейтинг студента по дисциплине находится в пределах 70-79%.

· Оценка «неудовлетворительно» выставляется, если рейтинг студента по дисциплине меньше 70%.

Студенты, не освобожденные от экзамена, сдают экзамен. Студент может повысить экзаменационную оценку только на 1 балл. По итогам экзамена не может быть понижена оценка студента, полученная по итогам рейтинга.

 

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ

ответов студентов на экзамене по физике

Оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение объяснять физические законы и закономерности и иллюстрировать их примерами из жизни, усвоивший взаимосвязь основных физических понятий и их значение для приобретаемой профессии, проявивший творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала.

Оценки «хорошо»заслуживает студент, обнаруживший полное знание учебно-программного материала, умение объяснять физические законы и закономерности и применять их для объяснения природных явлений, показавший систематический характер знаний по физике, способный к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебной работы и профессиональной деятельности.

Оценки «удовлетворительно»заслуживает студент, обнаруживший знание основного учебного материала по физике, допустивший ошибки в ответе при описании приложений данного закона или закономерности.

Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, затрудняющемуся в объяснении физических законов и закономерностей, а также, если он не понимает смысла своих записей, сделанных при подготовке ответа.


7.4. Вопросы к экзамену

1. Историческая справка: развитие учения о природе света.

2. Теории Ньютона и Гюйгенса о природе света. Объяснение на их основе законов геометрической оптики.

3. Электромагнитная природа света. Теория Максвелла.

4. Основные законы геометрической оптики. Полное внутреннее отражение.

5. Фотометрические величины. Функция видности.

6. Освещенность. Закон освещенности и его проявление.

7. Плоские и сферические зеркала. Построение изображения в зеркалах. Уравнение сферического зеркала.

8. Преломление света на сферической поверхности. Инвариант Аббе.

9. Уравнение призмы. Системы призм и их применение.

10. Тонкие линзы. Построение изображений. Уравнение Ньютона.

11. Формула тонкой линзы. Построение изображения с помощью тонкой линзы.

12. Микроскоп. Ход лучей и увеличение микроскопа.

13. Линейное увеличение. Основное уравнение параксиальной оптики.

14. Система тонких линз. Уравнение системы тонких линз. Кардинальные точки и плоскости.

15. Глаз человека как оптический прибор, дефекты зрения и их устранение.

16. Телескоп. Телескопическая система. Увеличение и поле зрения зрительной трубы.

17. Аберрации оптических систем и способы их исправления.

18. Интерференция. Условия наблюдения максимума и минимума интерференции двух волн. Метод Юнга.

19. Осуществление условия когерентности делением волнового фронта. Бисистемы и их применение.

20. Осуществление условия когерентности делением амплитуды. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона.

21. Полосы равной толщины. Метод колец Ньютона и его практическое применение.

22. Двулучевая интерференция. Интерферометры Жамена и Майкельсона.

23. Многолучевая интерференция. Многолучевые интерферометры.

24. Дифракция света. Метод зон Френеля, зонная пластинка.

25. Дифракция Фраунгофера в параллельных лучах. Дифракция при нормальном падении света и под углом на дифракционную решетку.

26. Дифракционная решетка. Формула дифракционной решетки. Зависимость дифракционной картины от постоянной дифракционной решетки.

27. Дифракция рентгеновских лучей. Условие Вульфа-Брэгга. Применение рентгеновских методов для исследования кристаллов.

28. Разрешающая способность оптических приборов. Теория Релея.

29. Голография. Дифракционная теория получения голографического изображения.

30. Поляризация света при отражении и преломлении. Уравнения Френеля. Закон Брюстера.

31. Поляризация света при отражении и преломлении. Поляризационные приборы.

32. Двойное лучепреломление. Поляризаторы. Закон Малюса.

33. Построение волновых поверхностей методом Гюйгенса при двойном лучепреломлении в кристаллах.

34. Одноосные и двуосные кристаллы. Оптически положительные и отрицательные кристаллы.

35. Интерференция поляризованных лучей.

36. Вращение плоскости поляризации растворами и кристаллами.

37. Искусственная оптическая анизотропия вещества. Метод фотоупругости.

38. Дисперсия света нормальная и аномальная. Классическая теория дисперсии.

39. Фазовая и групповая скорости света.

40. Рассеяние света неоднородными средами. Уравнение Рэлея.

41. Поглощение света веществом. Закон Бугера-Ламберта.

42. Методы измерения скорости света.

43. Проявление эффекта Доплера в оптике. Классическая теория эффекта Доплера.

44. Нелинейные эффекты в оптике. Зависимость показателя преломления от интенсивности света.


Дополнительные материалы

Текущий контроль осуществляется на основе проверки и оценивания выполнения студентами различных видов аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы, состоящей из основной и вариативной частей. Основная часть включает все виды самостоятельной работы, предусмотренной государственным образовательным стандартом по данной дисциплине, а также разработанные преподавателем индивидуальные задания (ИЗ), обязательные для выполнения. Вариативная часть позволяет студентам повысить рейтинг, содержит задания для организации дополнительной внеаудиторной самостоятельной работы по учебной дисциплине.

Срок сдачи ИЗ – 14 дней со дня их выдачи. ИЗ принимаются преподавателем на консультациях. Итоговый контроль по модулю проводится только 1 раз в форме тестирования или контрольной работы. Студент, не явившийся на контрольное мероприятие по неуважительной причине в указанные преподавателем сроки, получает за итоговый контроль 0 баллов. Студент обязан отработать пропущенное или выполненное неудовлетворительно контрольное мероприятие. Отработки принимаются преподавателем на консультациях.

 

Таблица 8

7.6. Критерии оценивания индивидуальных заданий и выполнения лабораторных работ

 

Лабораторная работа Индивидуальное задание (за задачу)
Операции Кол-во баллов Операции Кол-во баллов
Допуск: · название работы, приборы, материалы · основные этапы проведения работы · теоретическое обоснование ожидаемых результатов · дополнительные вопросы 1-2 Запись условия, грамотный чертеж (если необходимо), СИ Запись основных формул, описывающих физические явления и необходимых для решения данной задачи  
Проведение работы · самостоятельность · оформление Вывод конечной формулы (проверка размерности, если необходимо)
Защита работы · интерпретация результатов · объяснение закономерностей, применение · контрольные вопросы 1-2 Правильные математические вычисления
ИТОГО (МАХ) ИТОГО (МАХ)

Таблица 9

7.7. Виды выполняемых работ инвариантной части с возможным максимальным количеством баллов

№ темы Наименование разделов и тем Распределение баллов
По индивидуальным заданиям (1 задача – 3 балла) По экспериментальным лабораторным работам (1 работа – 5 баллов) По контролю (Разноуровневые задания – от 1 до 5 баллов)
1. Введение. Фотометрия   ИЗ 1 – 15 б.   Л.р.1 – 5 б. Л.р.2 – 5 б. Семинар 1. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Семинар 2. Конспект – 5 б.
2. Геометрическая оптика   ИЗ 2 – 15 б. Л.р.3 – 5 б. Л.р.4 – 5 б. Л.р.5 – 5 б. Семинар 3. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Семинар 4. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б.
3. Оптические системы   ИЗ 3 – 15 б. Л.р.6 – 5 б. Л.р.7 – 5 б. Л.р.8 – 5 б. Семинар 5. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Семинар 6. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Контрольная работа №1 – 20 б.
4. Интерференция света   ИЗ 4 – 15 б. Л.р.9 – 5 б. Л.р.10 – 5 б. Семинар 7. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Семинар 8. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б.
5. Дифракция света   ИЗ 5 – 15 б.   Л.р.11 – 5 б. Семинар 9. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Семинар 10. Конспект – 5 б., Семинар 11. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Контрольная работа №2 – 20 б.
6. Поляризация света   ИЗ 6 – 15 б.   Л.р.12 – 5 б. Л.р.13 – 5 б. Семинар 12. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Семинар 13. Конспект – 5 б. Контрольная работа №3 – 25 б.
7. Оптические свойства сред. Релятивистские свойства света   Л.р.14 – 5 б. Семинар 14. Конспект – 5 б., сам. работа – 5 б. Итоговый тест - 20 б.
  ИТОГО 90 баллов 70 баллов 220 баллов
  Максимальное количество баллов 160 баллов 220 баллов Итого 380 баллов

 


7.8. Примерные задания итогового теоретического контроля по модулям

Проверочная работа №1 (модуль 1)

1. Рассчитайте поток лучистой энергии, приходящейся на участок спектра с длиной волны λ=555 нм соответствующий световому потоку в 1 лм.

2. Чему равен световой поток, если источник с длиной волны 790 нм излучает поток лучистой энергии 0,016 Вт.

3. Укажите фотометрические величины, характеризующие освещаемую поверхность. Назовите соответствующие им единицы измерения.

4. Сравните световые потоки, проходящие через поверхности S1, S2, S3.

 

 

Проверочная работа №2 (модуль 2)

1. На стене в комнате вертикально висит плоское зеркало. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Зеркало дает мнимое изображение.

Б. Изображение находится от зеркала на таком же расстоянии, как и предмет.

В. Размеры неровностей на поверхности зеркала меньше длины световых волн.

Г. На поверхности зеркала происходит полное отражение света.

 

2. Световой луч падает на границу раздела вода-воздух (см. рисунок). Показатель преломления воды равен 1,33. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. А. При переходе из воды в воздух луч сохраняет направление. Б. Угол падения луча меньше 40°. В. Луч не испытает отражения на поверхности воды. Г. Луч не выйдет из воды в воздух. 3. Найти построением зеркало и указать его фокус, если А – предмет, А1 – изображение.

Проверочная работа №3 (модуль 2)

Задачи на построение хода лучей в линзах

 

Проверочная работа №4 (модуль 3)

1. Найти с помощью построения положение фокусов и главных плоскостей центрированной оптической системы, представляющую телеобъектив – систему из собирающей и рассеивающей линз (f1=1.5d, f2=-1.5d, где d – расстояние между линзами).

2. Определите какая это линза собирающая или рассеивающая и ее фокусное расстояние, если А – предмет, А1 – изображение.

 

Проверочная работа №5 (модуль 3)

Определить построением положение кардинальных точек для оптической системы

Проверочная работа №6 (модуль 4)

Отметьте, какие из следующих утверждений правильные, а какие — неправильные.

1. Экран освещен двумя точечными источниками когерентного света с длиной волны 600 нм. В точке экрана, равноудаленной от обоих источников, наблюдается интерференционный максимум.

А. Оба источника излучают световые волны с одинаковыми фазами.

Б. В точке экрана, где разность хода световых волн равна 300 нм, наблюдается интерференционный минимум.

2. На тонкую прозрачную пленку нормально падает пучок монохроматического света с длиной волны 480 нм. По мере увеличения толщины пленки наблюдаются чередующиеся максимумы и минимумы отражения света. Показатель преломления материала пленки равен 1,5. Сделайте поясняющий чертеж.

А. Данное явление объясняется дифракцией света на пленке.

Б. Максимум отражения сменяется минимумом при увеличении толщины пленки на 240 нм.

Проверочная работа №7 (модуль 4)

1. Тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления n и толщиной d помещена между двумя средами с показателями преломления n1 и n2, причем n1 > n > n2. На пластинку нормально падает свет с длиной волны l. Чему равна оптическая разность хода интерферирующих отраженных лучей?

 

2. 4. Точка A находится на отрезке O1O2, соединяющем два когерентных синфазных источника света с частотой 5 × 1014 Гц. Расстояние от точки A до середины отрезка равно 0,9 мкм. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Если система находится в воздухе, в точке A наблюдается взаимное усиление двух световых волн.

Б. Если система находится в воде (показатель преломления 1,33), в точке A наблюдается взаимное ослабление двух световых волн.

В. Если система находится в воздухе, расстояние между ближайшими интерференционными максимумами на отрезке O1O2 больше 400 нм.

Г. Если система находится в воде, расстояние между ближайшими интерференционными максимумами на отрезке O1O2 меньше 200 нм.

Проверочная работа №8 (модуль 5)

1. Имеются дифракционные решетки с 50 и 100 штрихами на 1 мм. Какая из них даст на экране более широкий спектр при прочих равных условиях?

2. От дифракционной решетки до экрана 1 м. При освещении решетки монохроматическим светом с длиной волны 500 нм расстояние между нулевым и первым максимумами на экране равно 1 см. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.

А. Расстояние между первым и вторым максимумами на экране равно 2 см.

Б. У дифракционной решетки на 1 мм приходится 20 штрихов.

В. Если осветить решетку светом с длиной волны 750 нм, то рассто­яние между нулевым и первым максимумами будет больше 1,4 см.

Г. В дифракционном спектре можно наблюдать максимум 50-го порядка.

 

Проверочная работа №9 (модуль 5)

1. Дайте определение дифракции света.

2. Дифракционная картина наблюдается на экране, находящемся на расстоянии с от диафрагмы, на которую падает свет от точечного источника света. Вывести формулу радиуса m-ой зоны Френеля. Считать, что расстояние от источника света до диафрагмы d. Каким может быть центр дифракционной картины?

3. Сделайте чертеж, объясняющий возникновение в отраженном свете интерференционных полос в тонкой пленке с показателем n1, нанесенной на стекло с показателем преломления n2 > n1. Укажите на чертеже точки, где происходит потеря λ/2. Запишите, чему равна оптическая разность хода.

 

Проверочная работа №10 (модуль 6)

1. Что такое оптически активные вещества? Приведите примеры.

2. Естественный свет падает на границу вакуум-диэлектрик под углом Брюстера. Под какими углами распространяются отраженный и преломленный лучи? Как они поляризованы?

3. В чем заключается явление двойного лучепреломления? Каково его физическое объяснение?

4. Будет ли наблюдаться поляризация при отражении от границы раздела двух сред, если свет переходит из среды с бóльшим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления? Объясните ответ.

5. Интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшилась в четыре раза. Какова взаимная ориентация их главных плоскостей? Ответ обоснуйте. Поглощением пренебречь.

6. Что такое анизотропия? Какими способами можно получить из оптически изотропного вещества анизотропное?

7. В чем отличие поляризованного света от естественного? Какие виды поляризованного света вам известны?

8. Какое явление используется в призме Николя для гашения одного из лучей? Объясните, как оно осуществляется.

9. Интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшилась вдвое. Какова взаимная ориентация их главных плоскостей? Ответ обоснуйте. Поглощением пренебречь.

10. Что такое поляроиды? Каковы их преимущества и недостатки?

 

Проверочная работа №11 (модуль 7)

 

 

7.9. Примерные задания письменных проверочных работ по модулям

 

Письменная проверочная работа №1 (Модуль 3)

1. На высоте 5 м над центром спортивной площадки висит лампа. Принимая лампу за точечный источник, определите, на каком расстоянии от центра площадки освещенность площадки в два раза меньше, чем в центре.

2. Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием 30 см и плосковогнутая с фокусным расстоянием 10 см сложены вплотную плоскими сторонами. На расстоянии 15 см поставлен предмет. Определить расстояние до изображения.

3. Радиус кривизны выпуклого зеркала 50 см. Предмет высотой 15 см находится на расстоянии 1 м от зеркала. Определить расстояние до изображения и его высоту. Сделайте чертеж.

4. Укажите построением положения фокусов и главных плоскостей и рассчитайте фокусное расстояние центрированной оптической системы, если одна из линз собирающая (D1=10 дптр), а вторая рассеивающая (D=-5 дптр) и расстояние между центрами линз 35 см.

 

Письменная проверочная работа №2 (Модуль 5)

1. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его направление на четвертую темную дифракционную полосу составляет 2012/. Определить, сколько длин волн укладывается на ширине щели.

2. Расстояния от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана соответственно равны 25 см и 100 см. Бипризма стеклянная с преломляющим углом 20΄. Найти длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране равна 0,55 мм.

3. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления жидкости.

4. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ=0,6 мкм. Определить угол, соответствующий наибольшему порядку спектра, полученному при помощи этой решетки, если ее постоянная d=2 мкм.

Письменная проверочная работа №3 (Модуль 6)

1. Пучок естественного света падает на систему из 6 поляроидов, оптическая плоскость каждого из них повернута на 30° относительно оптической оси предыдущего поляроида. Какая часть светового потока проходит через эту систему?

2. Естественный луч падает на систему из 3-х последовательно расположенных поляризаторов, причем оптическая ось среднего из них составляет 60° с направлением оптической оси двух других. Коэффициент пропускания каждого поляризатора 0,81. Во сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения через эту систему?

3. Определить наименьшую толщину кристаллической пластинки в четверть длины волны для λ=530 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны ne-no=0,01.

4. Определить показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный от него луч полностью поляризован при угле преломления 350. Какова степень поляризации света, прошедшего в стекло.

 

7.10. Вопросы к лекциям

Лекция №1. О природе света: исторические сведения о развитии представлений об оптических явлениях.

Лекция №5. Почему в сильно поглощающих свет тонких плоскопараллельных плёнках интерференция не наблюдается? Что называется волновым цугом?

Лекция №6 Почему кольца Ньютона сгущаются при увеличении их радиуса (при удалении от точки касания линзы и пластинки)?

Почему в центре интерференционной картины колец Ньютона в отраженном свете всегда наблюдается темное пятно?

Почему кольца наблюдаются лишь вблизи точки касания линзы и пластинки?

Какова будет форма полос интерференции, если на плоскую стеклянную пластинку положить цилиндрическую линзу?

Лекция №7. Оцените различия угловых ширин полос для длин волн 700 нм при значениях m, равных 1 и 4

Лекция № 8. Измерение углового диаметра звёзд. Методы Физо-Майкельсона и Брауна-Твисса

Лекция №9. Каково влияние на картину дифракции размеров решётки? Полного количества штрихов?

Как изменится картина дифракции при увеличении числа щелей?

Лекция № 11. Выведите формулы для интенсивностей гладящих и колющих компонент отражённого и преломлённого света в общем случае и в частном случае нормального падения на границу двух изотропных диэлектриков


7.11. Примерные индивидуальные задания по модулям

ИЗ №1 (модуль 1)

1. Шест высотой 1 м вбит вертикально в дно пруда так, что он целиком находится под водой. Определить длину тени от шеста на дне пруда, если лучи солнца падают на поверхность воды под углом 30°.

2. На плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной h = 1 см падает луч света под углом i = 60°. Показатель преломления стекла n = 1,73. Часть света отражается, а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижней поверхности пластинки и, преломляясь вторично, выходит обратно в воздух параллельно первому отраженному лучу. Найти расстояние l между лучами.

3. Пучок света скользит вдоль боковой грани равнобедренной призмы. При каком предельном преломляющем угле q призмы преломленные лучи претерпят полное внутреннее отражение на второй боковой грани? Показатель преломления материала призмы для этих лучей n = 1,6.

4. На стеклянную призму с преломляющим углом 60° и показателем преломления 1,5 падает луч света под углом 30°. Определить угол отклонения луча при выходе из призмы.

5. В центре квадратной комнаты площадью S = 25 м2 висит лампа. На какой высоте h от пола должна находиться лампа, чтобы освещенность в углах комнаты была наибольшей?

6. Для печатания фотоснимка на расстоянии 1 м от лампы, имеющей силу света 60 кд, требуется экспозиция в 1,5 с. Какова будет экспозиция при лампе в 25 кд на расстоянии 1,5 м? Предполагается, что общее количество световой энергии, полученной фотоснимком в обоих случаях, одинаково.

 

ИЗ №2 (модуль 2)

1. Построить изображение предмета в вогнутом сферическом зеркале, если предмет находится между фокусом зеркала и зеркалом.

2. Вогнутое зеркало имеет фокусное расстояние 40 см. Предмет расположен на расстоянии 30 см от зеркала. Найти изображение предмета.

3. Найти фокусное расстояние F для следующих линз: а) линза двояковыпуклая: R1=15 см, R2=-25 см; б) линза плосковыпуклая R1=15 см.(В.15.32)

4.

5. На рисунке показаны положения оптической оси тонкой линзы, предмет S и его изображение S'. Найти построением положение линзы и ее фокусов.
Предмет находится на расстоянии 90 см экрана. Между предметом и экраном перемещают тонкую собирающую линзу, причем при одном ее положении получается увеличенное изображение, а при другом – уменьшенное. Каково фокусное расстояние линзы, если линейные размеры первого изображения в четыре раза больше размеров второго? (С.38-40)

ИЗ №3 (модуль 3)

1. Найти положения главных и фокальных плоскостей, изобразить схематично их взаимное расположение для стеклянных линз (в воздухе) следующих форм: а) обе поверхности линзы выпуклые (R = 13 см), толщина линзы 3,5 см; б) передняя поверхность линзы вогнутая (R1 = 6,5 см), задняя выпуклая (R2 = 13 см), толщина линзы 3,5 см. (С. 38-54)

2. Определить построением положение кардинальных точек и плоскостей системы линз, если одна из них собирающая, а другая – рассеивающая, если: а) расстояние между линзами равно сумме фокусных расстояний; б) расстояние между линзами больше суммы фокусных расстояний; в) расстояние между линзами меньше суммы фокусных расстояний.

3. На оптической скамье расположены две собирающие линзы с фокусными расстояниями 12 см и 15 см, расстояние между ними 36 см. Найдите фокусное расстояние оптической системы.

4. Человек без очков читает книгу, располагая ее перед собой на расстоянии 12,5 см. Какой оптической силы очки следует ему носить?

5. Микроскоп дает увеличение в 640 раз. Предмет отстоит от объектива на 0,41 см. Фокусное расстояние объектива 0,4 см. Определить фокусное расстояние окуляра и длину тубуса микроскопа, если изображение получилось на расстоянии 24 см.

 

ИЗ №4 (модуль 4)

1. Когерентные пучки, длина волны которых в вакууме 500 нм, приходят в некоторую точку с геометрической разностью хода 1 мкм. Определите, максимум или минимум наблюдается в этой точке, если пучки приходят: а) в воздухе, б) скипидаре (n = 1,5), в) стекле (n = 1,75).

2. Расстояние от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана равны соответственно a = 30 см и b = 1,5 м. Бипризма стеклянная (n = 1,5) с преломляющим углом 20'. Определите ширину интерференционных полос, если длина волны монохроматического света равна 630 нм.

3. Выведите формулы для расчета ширины интерференционной полосы и числа полос для бизеркал Френеля, если они образуют угол 1790. Освещенная щель находится на расстоянии 10 см, а экран на расстоянии 3 м от пересечения зеркал. На зеркало падает монохроматический свет (λ=500 нм).

4. На стеклянный клин нормально к его грани падает монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. В возникшей при этом интерференционной картине на отрезке длиной 1 см наблюдается 10 полос. Определить преломляющий угол клина.

5. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны rk = 4 мм и rk+1 = 4,38 мм. Радиус кривизны линзы R = 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света.

ИЗ №5 (модуль 5)

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

2. Между точечным источником света и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус которого можно менять в процессе опыта. Расстояние от диафрагмы с круглым отверстием до источника и экрана равны соответственно 100 и 125 см. Определите длину волны света, если максимум освещенности в центре дифракционной картины на экране наблюдается при радиусе 1 мм и следующий максимум при радиусе 1,29 мм.

3. На узкую щель шириной 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 500 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Определить расстояние l от щели до экрана, если ширина центрального дифракционного максимума 1 см.

4. Вычислить углы, соответствующие дифракционным максимумам первого и второго порядков для света с длинами волн λ1 = 400 нм и λ2 = 700 нм, если дифракционная решетка содержит 104 штрихов на 1 см.

5. Чему должна быть равна постоянная решетки шириной 2,5 см, чтобы в первом порядке был разрешен дублет натрия с длинами волн 589 и 589,6 нм?

 

ИЗ №6 (модуль 6)

1. Определить степень поляризации частично поляризованного света, который представляет собой смесь естественного света с плоскополяризованным, если интенсивность поляризованного света равна интенсивности естественного.

2. Определить показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный от него луч полностью поляризован при угле преломления 350.

3. Под каким углом следует расположить оси двух поляризаторов, чтобы интенсивность падающего неполяризованного света уменьшилась: 1) в 3 раза; 2) в 10 раз?

4. Определить наименьшую толщину кристаллической пластинки в четверть длины волны для λ=530 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны ne-no=0,01.

5. Раствор глюкозы с массовой концентрацией С1=0,21 г/см3, находящийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через раствор, на угол φ1=240. Определить массовую концентрацию С2 глюкозы в другом растворе в трубке такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол φ2=180.

 



Просмотров 1534

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.su - 2024 год. Все права принадлежат их авторам!