Раздел 8. Геометрическая оптика

8.1. Луч света падает под углом α = 0° на плоскопараллельную пластинку и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Показатель преломления стекла n = 1,5. Какова толщина h пластинки, если расстояние между лучами d = 1,94 см?

8.2. Найти предельный угол падения при переходе луча света из стекла в воду, если показатель преломления стекла равен 1,5.

8.3 Показатель преломления кунжутного масла 1,47. Определить скорость распространения света в нём.

8.4. Вычислить длину волны красного света в стекле, если его длина волны в воздухе 6*10^-5 см. Показатель преломления стекла 1,5.

8.5. Оптимальное значение освещенности, необходимое для укоренения черенков черной смородины 800 лк. На какой высоте помещен источник света силой 200 кд37 °. Считать, что свет падает перпендикулярно к поверхности грядки.

8.6. Лампы дневного освещения подвешены в теплицах на высоте 0,6 м. Норма освещенности для выращивания рассады огурца 400 лк. Определить силу света ламп, если свет падает нормально к поверхности почвы.

8.7. Электрическая лампа силой света 175 кд потребляет 0,4 Вт на одну канделу. Найти световой коэффициент полезного действия лампы, если механический эквивалент света 1,65 мВт/лм.

8.8. На каком расстоянии друг от друга необходимо подвешивать лампы в теплицах, чтобы освещенность на поверхности земли в точке, лежащей посредине между двумя лампами, была бы не менее 200 лк? Высота теплицы 2 м. Сила света каждой лампы 800 кд. Произвести расчет для двух ламп.

8.10. На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра (0,4≤λ≤0,8мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

8.11. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол φ между падающим и преломленным пучками.

Раздел 9. Волновые свойства света

9.1. Разность хода интерферирующих волн (лучей) от двух когерентных источников света равна 0,2 длины волны. Определить разность фаз этих волн.

9.2. На мыльную пленку одинаковой толщины (показатель преломления n =1,33) падает белый свет под углом α = 45°. При какой наименьшей толщине h пленки отраженный от нее свет будет зеленым (λ = 550 нм)?

9.3. Пучок параллельных лучей, соответствующих длине волны λ = 0,6 мкм, падает на мыльную пленку под углом α = 45°. Показатель преломления мыльной воды n = 1,33. При какой наименьшей толщине пленки отраженный от нее свет будет максимально ослаблен?

9.4. На щель шириной 0,1 мм нормально падает монохроматический свет, соответствующий длине волны 0,7 мкм. Определить угол отклонения лучей, дающих первый дифракционный максимум.

9.5. На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на сантиметр, нормально падает параллельный пучок белого света. Определить разность углов отклонения начала спектра второго порядка и конца спектра первого порядка, полагая длины волн, соответствующие красному и фиолетовому цветам, равными 0,76 мкм и 0,4 мкм.

9.6. Сколько штрихов на сантиметр имеет дифракционная решетка, если спектр четвертого порядка, даваемый ею при нормальном падении света с длиной волны 0,65 мкм, наблюдается под углом 6°?

9.7. Определить длину волны де Бройля для: 1) электрона, летящего со скоростью 10⁶ м/с; 2) протона, летящего со скоростью 500 м/с; 3) шара массой 1 г, движущегося со скоростью 10 м/с.

9.8. Определить скорость движения электрона, у которого длина волны де Бройля такая же, как у нейтрона, движущегося со скоростью, равной средней квадратичной скорости нейтронов при температуре 0°С.

9.9. Падающий на алюминиевую пластинку электронный луч создает при отражении дифракционный максимум второго порядка, соответствующий углу скольжения 84° 48'. Определить скорость электронов в луче, если расстояние между атомными плоскостями кристаллической решетки алюминия 0,4 нм.