63. Интерференция света

1549. Можно ли для определения длины световой вол­ны использовать явление отражения и преломления све­та?

1550. Почему для получения интерференционной карти­ны в пленках они должны быть тонкими?

1551. При освещении тонкой пленки параллельными бе­лыми лучами наблюдается радужная окраска пленки. Чем это можно объяснить?

1552. Почему масляные пятна на поверхности воды име­ют радужную окраску?

1553. При освещении пленки монохроматическим све­том в одних местах видны светлые пятна, а в других — тем­ные. Чем это можно объяснить?

1554. Тонкая пленка при освещении белым светом кажется в отраженном свете зеленой, если на нее смотреть вдоль перпендикуляра к ее поверхности. Что будет происхо­дить, если пленку поворачивать?

1555. Если тонкую мыльную пленку расположить верти­кально, то интерференционные цветные полосы будут с те­чением времени перемещаться вниз, одновременно несколь­ко изменяя свою ширину. Через некоторое время в верхней части пленки возникает быстро увеличивающееся темное пятно, и вскоре после этого пленка разрывается. Укажите причины движения полос и объясните происхождение тем­ного пятна.

1556. Имеются две пленки из одинакового прозрачного материала. При освещении этих пленок белым светом, па­дающим перпендикулярно к их поверхности, обе пленки в отраженном свете кажутся зелеными. Можно ли утверж­дать, что толщина пленок одинакова?

1557. Имеются две тонкие пленки из одинакового про­зрачного материала. При освещении их белым светом, лучи которого перпендикулярны поверхности пленок, одна из них кажется красной, а другая — синей. Можно ли сказать, какая из пленок толще?

1558. Имеется тонкая пленка из прозрачного материала. При ее освещении монохроматическим светом на ней видны параллельные чередующиеся темные и светлые по­лосы на равных расстояниях друг от друга. Что можно ска­зать о толщине пленки? Лучи падают на пленку перпенди­кулярно ее поверхности.

1559. Какая интерференционная картина будет наблю­даться на экране (рис. 232), если когерентные источники света в виде щелей будут испускать белый свет? Где эта картина будет ярче? Почему?

1560. При наблюдении в воздухе интерференции света от двух когерентных источников на экране видны чередую­щиеся темные и светлые полосы Что произойдет с шириной?

полос, если наблюдение производить в воде, сохраняя не­изменными все остальные условия?

1561. Для какой цели в интерференционном опыте Юн­га с двумя щелями и источником монохроматических волн служит экран А (рис. 233)? Что будет происходить, если по­степенно расширять щель на экране? Если систему погру­зить в воду?

1562. Опишите картину, получаемую на экране С (см. рис. 233), если одна из щелей на экране В прикрыта красным светофильтром, а другая — синим. Падающий на экран А свет белый.

1563. Почему кольца Ньютона образуются только вследствие интерференции лучей 2 и 3, отраженных от гра­ниц воздушной прослойки между линзой и стеклом (рис. 234), а луч 4, отраженный от плоской границы линзы, не влияет на характер интерференционной картины?

1564. Известно, что кольца Ньютона можно рассматри­вать как в отраженном свете, так и в проходящих лучах Определите, что будет на­блюдаться в центре интер­ференционной картины, ес­ли ее наблюдать: а) в отра­женном свете; б) в проходя­щих лучах. Результат объяс­ните.

1565. В современных приборах широко применя­ется метод просветления оп­тики. Почему толщина плен­ки, покрывающей поверхность стекла, должна быть равна четверти длины волны падающего света?

1566. Почему линза, покрытая просветляющей пленкой, кажется фиолетовой при рассмотрении ее в отраженном свете?

1567. Тонкая пленка толщиной 0,5 мкм освещена жел­тым светом с длиной волны 590 нм. Какой будет казаться эта пленка в проходящем свете, если показатель преломле­ния вещества пленки равен 1,48, а лучи направлены пер­пендикулярно поверхности пленки? Что будет происходить с ок­раской пленки, если ее наклонять относительно лучей света?

1568. Какую наименьшую толщину должна иметь плас­тинка, сделанная из материала с показателем преломления 1,54, чтобы при ее освещении светом с длиной волны 750 нм, перпендикулярным поверхности пластинки, она в отраженном свете казалась: а) красной, б) черной?

1569. В некоторую точку пространства приходят коге­рентные лучи с оптической разностью хода 2 мкм. Опреде­лите, усилится или ослабится свет в этой точке, если в нее приходят: а) красные лучи с длиной волны 760 нм; б) жел­тые лучи с длиной волны 600 нм; в) фиолетовые лучи с дли­ной волны 400 нм.

1570. В некоторую точку пространства приходят коге­рентные лучи с геометрической разностью хода 1,2 мкм. Длина волны этих лучей в вакууме 600 нм. Определите, что произойдет в этой точке в результате интерференции в трех случаях: а) свет идет в воздухе; б) свет идет в воде; в) свет идет в стекле с показателем преломления 1,5.

1571. Голубые лучи длиной волны 480 нм от двух коге­рентных источников, расстояние между которыми 120 мкм, попадают на экран. Расстояние от источников до экрана равно 3,6 м. В результате интерференции на экране получа­ются чередующиеся темные и светлые полосы. Определите расстояние между центрами соседних темных полос на эк ране. Каким будет это расстояние, если голубые лучи заме нить оранжевыми с длиной волны 650 нм?

1572. Когерентные источники белого света, расстояние между которыми 0,32 мм, имеют вид узких щелей. Экран, на котором наблюдается интерференция света от этих ис­точников, находится на расстоянии 3,2 м от них. Найдите расстояние между красной (длина волны 760 нм) и фиоле товой (длина волны 400 нм) линиями второго интерферен­ционного спектра

1573. Две узкие щели расположены так близко друг к другу, что расстояние между ними трудно установить

прямыми измерениями. При освещении щелей светом с длиной волны 5 * 10^-7 м оказалось, что на экране, распо­ложенном на расстоянии 4 м от щелей, соседние светлые полосы интерференционной картины отстоят друг от друга на 2 см. Каково расстояние между щелями?

1574. При наблюдении интерференции света от двух ко­герентных источников монохроматического света с длиной волны 520 нм на экране на отрезке длиной 4 см наблюда­ется 8,5 полос. Определите расстояние между источниками света, если расстояние от них до экрана равно 2,75 м.

1575. Две щели, расстояние между которыми 0,02 мм, одновременно освещаются голубыми (длина волны 400 нм) и желтыми (длина волны 600 нм) лучами. На экране, уда­ленном от щелей на 2 м, образуются светлые, голубые и желтые линии. Если центральным линиям обоих цветов присвоить нулевой номер, каковы будут номера линий в той части спектра, где желтая и голубая линии впервые (счи­тая от центральной) совместятся друг с другом? На каком расстоянии от центральной линии расположена эта об­ласть?

1576. Два когерентных источника света S₁ и S₂ располо­жены на расстоянии L друг от друга. На расстоянии D>>L от источников помещается экран (рис. 235). Найдите рас­стояние между соседними интерференционными полосами вблизи середины экрана, если источники посылают свет длиной волны λ.

1577. Два плоских зеркала образуют угол между собой, близкий к 180° (рис. 236). На равных расстояниях от зеркал расположен источник света S. Определите интервал между соседними интерференционными полосами на экране MN, расположенном на расстоянии АО = а от точки пересечения зеркал. Длина световой волны X. Ширма С препятству­ет непосредственному попаданию света на экран.

1578. Интерференционный опыт Ллойда состоял в полу­чении на экране картины от источника S и его мнимого изображения S' в зеркале АО (рис. 237). Чем будет отли­чаться интерференционная картина от источников S и S' по сравнению с картиной, рассмотренной в задаче 1576?

1579. На бипризму Френеля падает свет от источника S (рис. 238). Световые пучки, преломленные разными граня­ми призмы, частично перекрываются и дают на экране на участке АВ интерференционную картину. Найдите расстоя­ние между соседними интерференционными полосами, если расстояние от источника до призмы 1 м, а от призмы до эк­рана 4 м; преломляющий угол призмы 0,002 рад. Стекло, из которого изготовлена бипризма, имеет показатель прелом­ления 1,5. Длина световой волны 600 нм.

1580. В опыте Юнга отверстия освещались монохрома­тическим светом длиной волны 600 нм. Расстояние между отверстиями 1 мм, расстояние от отверстий до экрана 3 м. Найдите положение первых трех светлых полос.

1581. Установка для получения колец Ньютона освеща­ется монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы 8,6 м Наблюдение ведется в отраженном свете. Измерениями установлено, что радиус четвертого темного кольца (считая центральное темное пятно нулевым) r₄ = 4,5 мм. Найдите длину волны падающего света

1582. Установка для получения колец Ньютона освеща­ется монохроматическим светом с длиной волны 600 нм, па­дающим по нормали к поверхности пластины Найдите тол­щину воздушного зазора между линзой и стеклянной пла­стиной в том месте где наблюдается четвертое темное кольцо в отраженном свете

1583. Определите, светлое или темное кольцо Ньютона в отраженном свете будет иметь радиус 5,3 мм, если оно по­лучилось при освещении линзы радиусом кривизны 18 м светом с длиной волны 450 нм, идущим параллельно главной оптической оси линзы. Какой радиус получится у этого же кольца, если в зазоре между пластиной и линзой будет находиться этиловый спирт?

1584. Установка для получения колец Ньютона освеща­ется монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластины. После того как пространство меж­ду линзой и стеклянной пластиной заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найдите показатель преломления жидкости.

1585. Установка для получения колец Ньютона освеща­ется монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластины, на которой лежит линза радиусом кривизны 15 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно 9 мм. Найдите длину волны моно­хроматического света.

1586. Установка для получения колец Ньютона освеща­ется монохроматическим светом, падающим параллельно главной оптической оси линзы. Наблюдение ведется в отра­женном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны 4,0 мм и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы 6,4 м. Найди­те порядковые номера колец и длину волны падающего света.

1587. Установка для получения колец Ньютона освеща­ется белым светом, падающим параллельно главной опти­ческой оси линзы. Радиус кривизны линзы 5 м. Наблюде­ние ведется в проходящем свете. Найдите радиусы четвер­того синего (длина волны 400 нм) и третьего красного (дли­на волны 630 нм) колец.

1588. Пучок света падает перпендикулярно к поверхно­сти стеклянного клина. Длина волны света 582 нм, угол клина 20°. Какое число темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель прелом­ления стекла 1,5.

1589. Для измерения толщины волоса его положили на стеклянную пластинку и сверху прикрыли другой пластин­кой. Расстояние от волоса до линии соприкосновения пла­стинок, которой он параллелен, оказалось равным 20 см При освещении пластинок красным светом с длиной волны 750 нм на 1 см длины оказалось восемь полос. Опре­делите толщину волоса

1590. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. Интерферен­ция наблюдается в отраженном свете через красное стекло λ₁ = 631 нм). Расстояние между соседними красными поло­сами при этом равно 3 мм. Затем эта же пленка наблюда­ется через синее стекло (λ ₂ = 400 нм). Найдите расстояние между соседними синими полосами. Считайте, что за время измерений форма пленки не меняется и свет падает перпен­дикулярно к поверхности пленки.

1591. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблю­дении интерференционных полос в отраженном свете ртут­ной дуги (λ = 546,1 нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами 2 см. Найдите угол клина. Свет падает перпендикулярно к поверхности пленки. Показатель пре­ломления мыльной воды равен 1,33.