11.Волновые свойства света

1. Могут ли две разноцветные световые волны, на­пример красного и зеленого излучений, иметь одинако­вые длины волн? Если могут, то при каких условиях? Выполните расчет для красного излучения с длиной вол­ны λ_кр = 760 нм и зеленого излучения с длиной волны λ_з = 570 нм.

2. Определите четыре наименьшие толщины про­зрачной пленки, показатель преломления которой 1,5, чтобы при освещении их перпендикулярными красны­ми лучами с длиной волны 750 нм они были видны в отраженном свете красными.

3. При освещении кварцевого клина с очень малым углом, равным 10S, монохроматическими лучами с длиной волны 500 нм, перпендикулярными его поверхнос­ти, наблюдаются интерференционные полосы. Найдите расстояние между этими полосами (1 рад = 206 265").

Рис. 102

4. На рис. 102 AC и ВC - когерентные лучи, длина которых 540 нм. Какая интерференцион­ная картина будет наблю­даться на экране в точке C, удаленной от источни­ков света на расстоянии AC = 4 м и ВC = 4,27 м?

5.На тонкую пленку (п = 1,5) перпендикулярно ее поверхности направлен параллельный пучок желтых лу­чей (X = 600 нм). При какой наименьшей толщине плен­ка в отраженном свете будет казаться желтой?

6.Световая волна длиной 500 нм падает перпенди­кулярно на прозрачную поверхность стеклянного клина (л = 1,5). В отраженном свете наблюдается система ин­терференционных полос. Определите угол между граня­ми клина, если расстояние между соседними темными полосами a = 2 мм (1 рад = 206 265").

7.Два когерентных луча с длинами волн 404 нм пересекаются на экране в одной точке. Что будет наблю­даться в этой точке - усиление или ослабление света, если оптическая разность хода лучей равна 17,17 мкм?

8.На дифракционную решетку, постоянная кото­рой равна 0,01 мм, направлена монохроматическая вол­на. Первый дифракционный максимум получен на экра­не смещенным на 3 см от первоначального направления света. Определите длину волны монохроматического из­лучения, если расстояние между экраном и решеткой равно 70 см.

9.Световая волна длиной 530 нм падает перпен­дикулярно на прозрачную дифракционную решетку, по­стоянная которой равна 1,8 мкм. Определите угол диф­ракции, при котором образуется максимум наибольшего порядка.

10.Угол полной поляризации при падении луча на поверхность некоторой жидкости оказался равным 53°. Что это за жидкость?

12.Постулаты Бора.Излучение и поглощение энергии атомом

1. Определите длину волны излучения, поглощенно­го атомом водорода при переходе его электрона со второй стационарной орбиты на четвертую, если энергия атома водорода в нормальном состоянии E₁ = –13,53 эВ.

2. Энергия атома водорода в нормальном состоянии E₁ = –13,53 эВ. Определите энергию кванта и длину вол­ны излучения, поглощенного атомом водорода, если при этом электрон перешел с первого на третий энергетичес­кий уровень.

3. Какой длины волну электромагнитного излуче­ния поглотил атом водорода, если он при этом перешел со второго на третий энергетический уровень? Энергия атома водорода в нормальном состоянии E₁ = –13,53 эВ.

4. Определите радиус орбиты электрона в атоме во­дорода, соответствующий его четвертому энергетическо­му уровню. Радиус орбиты электрона в нормальном со­стоянии атома r₁ = 0,528æ10^–10 м.

5. Определите минимальную энергию возбуждения атома водорода, если его энергия в нормальном состоя­нии E₁ = –13,53 эВ.

6. При облучении люминофора ультрафиолетовым излучением с длиной волны 200 нм возникает видимое излучение с длиной волны 500 нм. Какая часть энергии поглощенного кванта ε израсходована на неоптические процессы?

7. При катодолюминесценции электрон ускоряется электрическим полем при напряжении 100 В. Определи­те длину волны люминесцентного свечения, если в излу­чение перешло 2% кинетической энергии электрона.

8. При облучении люминофора ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ_п = 300 нм возникает ви­димое излучение со средней длиной волны λ_и = 480 нм. Какая часть энергии поглощения превращается в энер­гию видимого излучения в данном люминофоре?

9. При катодолюминесценции электрон в момент удара об анод имеет скорость 2æ10⁶ м/с. Определите дли­ну волны люминесцентного изучения, если в него пере­ходит 20% кинетической энергии электрона. Масса элек­трона 9,1æ10^–31 кг.

10. При облучении люминофора ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ_п = 320 нм возникает ви­димое излучение со средней длиной волны λ_и = 460 нм. Какая часть энергии поглощения превращается в энер­гию видимого излучения в данном люминофоре?