Экзаменационный вариант номер 2. (Нажми на меня) Решаем только оптику. По задачам.

1

Существуют следующие методы построения интерференционных схем:

Ответ: 2; 3 (метод деления амплитуд; метод деления волнового фронта).

2

На экране Р наблюдается интерференционная картина от двух точечных когерентных источников S1 и S2. На сколько изменится разность фаз колебаний в точке О, если на пути луча от S1 поместить пластинку слюды толщиной 1,5 мкм ? Длина волны излучения 600 нм, показатель преломления слюды n = 1.5.

Ответ: на 2.5pi

Выражение: ∆фи = 2pi∆/λ

первоначально ∆фи =0 т.к. ∆=0 после того как поместили пластинку: ∆=d1-d2=n*d+d2-d-d2=d(n-1) ∆фи =2pi*d(n-1)/λ=2,5pi

3

4

При освещении тонкой пленки точечным источником S на экране в отраженном свете наблюдаются полосы равного наклона. Определите окраску отраженного света в точках А, В и С, если на всем экране наблюдают полосы одного порядка.

_{Ответ: А - красная, В - зеленая, С - фиолетовая.}

₍₁₎

_{Порядок интерференции растет с уменьшением угла падения и в центре картины он максимален. Так как разность хода зависит от порядка как , то и разность хода увеличивается.}

_{Ответ отсюда: mл=2dncosB+-л/2}

_{m+-1/2=2dncosB/л (слева константа, справа можно показать, что при увеличении длины волны уменьшается угол для одинаковых порядков интерференции, у красного цвета длина волны наибольшая...)}

_***

_{Я не знаю, кто делал, но думаю так. С уменьшением угла падения, по формуле (1), разность хода увеличивается, следовательно, длина волны при том же значении порядка увеличивается. Отсюда и порядок цветов. А насчет картинки... Центр картины - точка B наверное. Тогда от центра к A опт. разность хода увеличивается (по формуле 1), а от В к С - уменьшается}

5

Плоская монохроматическая волна (расстояние а велико, λ =400 нм) интенсивностью J₀ падает по нормали на круглое отверстие с диаметром 2 мм. На экране, находящемся на расстоянии b = 2 м, наблюдается дифракционная картина. Амплитуде в P (центра экрана) соответствует один из векторов, показанных на ВД. Назовите номер вектора, соответствующего данному отверстию.

Ответ: 2 (вектор от А до цифры 2)

r=sqrt(mλb)

m=r^2/λb=1.25 (открыта 1 зона и ¼ второй)

6

Чему равна постоянная дифракционной решетки (в мкм), если эта решетка может разрешить в первом порядке линии спектра калия 4044 А и 4047 А ? Ширина решетки 2 см.

Ответ: 14.8 мкм.

λ/∆λ=mN=ml/d d=ml∆λ/λ = 14.8 мкм

7

^{Линейно поляризованный свет (под углом 45 к плоскости падения) падает на границу раздела двух сред (n2 < n1). Определите преимущественные ориентации вектора Е в отраженном и преломленном лучах.}

Ответ: 4. В отраженном луче - ориентация В(точка), в преломленном - ориентация А(стрелочка).

Свет на границе между средами испытывает преломление и отражение. Распространяясь в среде, свет поглощается веществом и рассеивается

В отраженном свете преобладают колебания вектора E, перпендикулярные плоскости падения, а в преломленном - параллельные плоскости падения..

8

9

Определить температуру поверхности Солнца в градусах Цельсия, если известно, что максимум интенсивности спектра Солнца лежит в области длин волн 500 нм. Считать, что Солнце излучает, как АЧТ. (постоянная в законе смещения Вина b=0,29*10^-2 м*К)

Закон смещения Вина:

λ=b/T b=0,29*10^-2 м*K

T=b/λ=(0,29*10^-2)/(500*10^-9)=0,058*10^5К

=5527 С

10

При исследовании явления фотоэффекта на медном фотокатоде фотоэлемент освещался монохроматическим излучением с энергией 6,7 эВ. При включении в цепь между катодом и анодом задерживающего потенциала была определена красная граница для меди, равная 4,5 эВ. Определить величину этого задерживающего потенциала (U).

Ответ: U = 2,2 В

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: E=A+U*e

E=6.7 эВ

A=4.5 эВ

U*e=2.2 эВ

U=2.2 В