- •Требования к оформлению и общие методические указания по выполнению индивидуальных домашних заданий.
- •1. Геометрическая оптика и фотометрия 1).
- •2. Интерференция
- •3. Дифракция
- •А. Дифракция на круглом отверстии.
- •Б. Дифракция на одной щели.
- •В. Дифракционная решетка.
- •Г. Разрешающая способность объектива.
- •Д. Дифракция на пространственной решетке.
- •4. Поляризация, поглощение
- •А. Закон Брюстера
- •Б. Закон Малюса
- •В. Вращение плоскости поляризации
- •Г. Двойное лучепреломление
- •Д. Поглощение света
- •Квантовая физика
- •5. Тепловое излучение
- •6. Квантовые свойства света. А) Энергия, импульс фотона. Давление света
- •Б) Внешний фотоэлектрический эффект
- •В) Эффект Комптона
- •7. Строение атома. А) Постулаты Бора
- •Б) Спектры атомов. Закон Мозли
- •8. Волновые свойства частиц а) Длина волны де Бройля
- •Б) Принцип неопределенностей – соотношение неопределенностей для координаты и проекции импульса;
- •9. Уравнение Шредингера. Волновая функция
- •10. Ядро и элементарные частицы
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Геометрическая оптика и фотометрия………………………………………4
Д. Поглощение света
Коэффициент поглощения красного света с длиной волны =0.710-6 м в воде равен 2.4 м-1. Какой толщины слой воды должен пройти параллельный пучок лучей, чтобы световой поток уменьшился в два раза?
При прохождении в некотором веществе пути l интенсивность света уменьшается в 2 раза. Во сколько раз уменьшится интенсивность при прохождении пути 3l?
В некоторой среде распространяется плоская монохроматическая световая волна. Коэффициент поглощения среды для данной длины волны 1 м-1 (коэффициентом поглощения такого порядка обладает стекло). На сколько процентов уменьшается интенсивность света при прохождении волной пути, равного: а) 5 мм (оконное стекло); б) 10 мм (зеркальное стекло); в) 1 м; г) 4.6 м?
****
*На пути частично поляризованного света поместили поляризатор. При повороте поляризатора на угол 600 из положения, соответствующего максимуму пропускания, интенсивность прошедшего света уменьшилась в 3 раза. Найти степень поляризации падающего света. (Степень поляризации равна =(Imax–Imin)/(Imax+Imin), где Imax и Imin – интенсивности, соответствующие максимальному и минимальному пропусканию.)
*Плоскополяризованный свет падает нормально на пластинку толщиной в четверть волны. Какой угол с направлением оптической оси должна образовать плоскость поляризации падающего света, чтобы после прохождения пластинки получился эллиптически поляризованный свет? При повороте анализатора отношение максимальной освещенности к минимальной равно 2. Потерями на отражение и поглощение в пластинке пренебречь.
*Определить, во сколько раз изменится интенсивность частично поляризованного света, рассматриваемого через николь, при повороте николя на 600 по отношению к положению, соответствующему максимальной интенсивности. Степень поляризации света, равная =(Imax–Imin)/(Imax+Imin)=0.5.
*Имеются два одинаковых несовершенных поляризатора, каждый из которых в отдельности дает степень поляризации 0.8. Какова будет степень поляризации света, прошедшего последовательно через оба поляризатора, если плоскости поляризаторов: а) параллельны; б) перпендикулярны друг другу? (Степень поляризации равна =(Imax–Imin)/(Imax+Imin), где Imax и Imin – интенсивности, соответствующие максимальному и минимальному пропусканию.)
*Заполненный нитробензолом сосуд, в котором расположены пластины плоского конденсатора (ячейка Керра), при подаче на конденсатор напряжения приобретает свойства двоякопреломляющего кристалла с оптической осью, параллельной напряженности электрического поля в конденсаторе. Разность показателей преломления необыкновенного и обыкновенного лучей пропорциональна квадрату напряженности поля. При прохождении света через ячейку между составляющей светового вектора, параллельной полю, и составляющей, перпендикулярной полю, возникает разность фаз δ, пропорциональная длине конденсатора l, что принято записывать в виде: δ=2πBlE2, где B – характеристика вещества, называемая постоянной Керра. Эта постоянная зависит от длины волны света и температуры. У нитробензола при комнатной температуре для длины волны 600 нм постоянная Керра В=2.2.10-12м/В2. Поместим ячейку Керра между скрещенными поляризаторами так, оптическая ось ячейки, то есть направление электрического поля, образует с плоскостями поляризаторов угол 450. Длина ячейки l=10 см. Определить минимальное значение напряженности поля, при котором система будет пропускать максимальную долю падающего на нее света. Сколько просветлений и затемнений ячейки произойдет за время, в течение которого напряженность поля возрастет от нуля до 3.38.106 В/м?
*На описанную в предыдущей задаче систему, состоящую из ячейки Керра и двух скрещенных поляризаторов, подается переменное напряжение частоты 50 Гц. Амплитудное значение напряженности электрического поля равно 3.38.106 В/м. Сколько раз будет прерывать свет такой световой затвор в течение 1 секунды?
