41. Определите длину отрезка l1, на котором укладывается столько же длин волн монохроматического света в вакууме, сколько их укладывается на отрезке l2 = 5 мм в стекле. Показатель преломления стекла n = 1,5.
42. Два параллельных световых пучка, отстоящих друг от друга на
расстоянии d = 5 см, падают на кварцевую призму (n = 1,49) с
преломляющим углом α = 25° . Определите оптическую разность хода d этих
пучков на выходе их из призмы.
43. В опыте Юнга расстояние между щелями d = 1 мм, а расстояние l от
щелей до экрана равно 3 м. Определите: 1) положение первой светлой
полосы; 2) положение третьей темной полосы, если щели освещать
монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,5 мкм.
44. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми
изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние l от них до
экрана равно 5 м. В желтом свете ширина интерференционных полос равна 6
мм. Определите длину волны желтого света.
45. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга d = 0,5 мм (λ = 0,6
мкм). Определите расстояние l от щелей до экрана, если ширина Δх
интерференционных полос равна 1,2 мм.
46. В опыте Юнга расстояние l от щелей до экрана равно 3 м.
Определите угловое расстояние между соседними светлыми полосами, если
третья световая полоса на экране отстоит от центра интерференционной
картины на 4,5 мм.
47. Если в опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей
поместить перпендикулярно этому лучу тонкую стеклянную пластинку (n =
1,5), то центральная светлая полоса смещается в положение, первоначально
занимаемое пятой светлой полосой. Длина волны λ = 0,5 мкм. Определите
толщину пластинки.
48. Определите, во сколько раз изменится ширина интерференционных
полос на экране в опыте с зеркалом Френеля, если фиолетовый светофильтр
(0,4 мкм) заменить красным (0,7 мкм).
49. Расстояние от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана соответственно равно a = 30 см и b
= 1,5 м. Бипризма стеклянная (n = 1,5) с преломляющим углом ν = 20'.
Определите длину волны света, если ширина интерференционных полос Δx =
0,65 мм.
50. Расстояние от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана соответственно равно a = 48 см и b
= 6 м. Бипризма стеклянная (n = l,5) с преломляющим углом ν = 10'.
Определите максимальное число полос, наблюдаемых на экране, если λ = 600
нм.
51. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления n = 1,33
под углом i = 45° падает параллельный пучок белого света. Определите,
при какой наименьшей толщине пленки зеркально отраженный свет наиболее
сильно окрасится в желтый цвет (λ = 0,6 мкм).
52. На стеклянный клин (n = 1,5) нормально падает монохроматический
свет (λ = 698 нм). Определите угол между поверхностями клина, если
расстояние между двумя соседними интерференционными минимумами в
отраженном свете равно 2 мм.
53. На стеклянный клин (n = 1,5) нормально падает монохроматический
свет. Угол клина равен 4'. Определите длину световой волны, если
расстояние между двумя соседними интерференционными максимумами в
отраженном свете равно 0,2 мм.
54. На тонкую мыльную пленку (n = 1,33) под углом i = 30° падает
монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм. Определите угол между
поверхностями пленки, если расстояние b между интерференционными полосами в отраженном свете равно 4 мм.
55. Монохроматический свет падает нормально на поверхность воздушного
клина, причем расстояние между интерференционными полосами Δx1 = 0,4 мм. Определите расстояние Δx2
между интерференционными полосами, если пространство между пластинками,
образующими клин, заполнить прозрачной жидкостью с показателем
преломления n = 1,33.
56. Плосковыпуклая линза радиусом кривизны 4 м выпуклой стороной
лежит на стеклянной пластинке. Определите длину волны падающего
монохроматического света, если радиус пятого светлого кольца в
отраженном свете равен 3 мм.
57. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается
монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,55 мкм, падающим
нормально. Определите толщину воздушного зазора, образованного
плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой
линзой в том месте, где в отраженном свете наблюдается четвертое темное
кольцо.
58. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается
монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,6 мкм, падающим нормально.
Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью, и
наблюдение ведется в проходящем свете. Радиус кривизны линзы R = 4 м.
Определите показатель преломления жидкости, если радиус второго светлого
кольца r = 1,8 мм.
59. Плосковыпуклая линза с показателем преломления n = 1,6 выпуклой
стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус третьего светлого кольца в
отраженном свете (λ = 0,6 мкм) равен 0,9 мм. Определите фокусное
расстояние линзы.
60. Плосковыпуклая линза с радиусом сферической поверхности R = 12,5
см прижата к стеклянной пластинке. Диаметр десятого темного кольца
Ньютона в отраженном свете равен 1 мм. Определите длину волны света.
61. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается
монохроматическим светом, падающим нормально. При заполнении
пространства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостью
радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза.
Определите показатель преломления жидкости.
62. Для уменьшения потерь света из-за отражения от поверхностей
стекла осуществляют "просветление оптики": на свободную поверхность линз
наносят тонкую пленку с показателем преломления n = корень(nc).
В этом случае амплитуда отраженных волн от обеих поверхностей такой
пленки одинакова. Определите толщину слоя, при которой отражение для
света с длиной волны λ от стекла в направлении нормали равно нулю.
63. На линзу с показателем преломления n = 1,58 нормально падает
монохроматический свет с длиной волны λ = 0,55 мкм. Для устранения
потерь света в результате отражения на линзу наносится тонкая пленка.
Определите: 1) оптимальный показатель преломления для пленки; 2)
минимальную толщину пленки.
64. Определите длину волны света в опыте с интерферометром
Майкельсона, если для смещения интерференционной картины на 112 полос
зеркало пришлось переместить на расстояние l = 33 мкм.
65. Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плеч
интерферометра Майкельсона помещена закрытая с обеих сторон откачанная
до высокого вакуума стеклянная трубка длиной l = 15 см. При заполнении
трубки аммиаком интерференционная картина для длины волны λ = 589 нм
сместилась на 192 полосы. Определите показатель преломления аммиака.
66. На рисунке показана схема интерференционного рефрактометра,
применяемого для измерения показателя преломления прозрачных веществ. S —
узкая щель, освещаемая монохроматическим светом с длиной волны λ = 589
нм; 1 и 2 — кюветы длиной l = 10 см, которые заполнены воздухом (n0
= 1,000277 ). При замене в одной из кювет воздуха на аммиак
интерференционная картина на экране сместилась на m = 17 полос.
Определите показатель преломления аммиака.
67. На пути лучей интерференционного рефрактометра помещаются трубки
длиной l = 2 см с плоскопараллельными стеклянными основаниями,
наполненные воздухом (n0 = 1,000277). Одну трубку заполнили
хлором, и при этом интерференционная картина сместилась на m = 20 полос.
Определите показатель преломления хлора, если наблюдения производятся с
монохроматическим светом с длиной волны λ = 589 нм.
|