Добавил:

datenka_ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Билет №6

.docx

Скачиваний:

Добавлен:

25.07.2020

Размер:

4.07 Mб

Скачать

☆

Билет №6

1.Два когерентных пучка с оптической разностью хода 3/2𝛌 интерферируются в некоторой точке. Максимум или минимум наблюдается в этой точке Почему?

Они интерферируют при любой разности хода, так как они когерентные, в точках где разность хода равна четному числу полуволн будет максимум, а где нечетному числу полуволн - минимум. 3/2 -в этом случае разность равна нечетному числу полуволн 3/2=3*(1/2) и будет наблюдаться минимум.

Теория:

Интерференция света -это явление наложения в пространстве двух или нескольких когерентных световых волн, при котором в разных его точках получается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны (свет + свет = темнота). Для того чтобы можно было наблюдать явление интерференции необходимо, чтобы волны были когерентными. Термин когерентность означает согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов. Иными словами, когерентностью называют способность света давать интерференционную картину.

2. Как можно найти

3. Как с помощью уравнения Эйнштейна объяснить 1 и 2 законы фотоэффекта?

Эйнштейн предположил, что фотон может выбить с поверхности только один электрон, а электрону, чтобы вырваться из вещества, необходимо совершить работу выхода А_вых. Тогда из закона сохранения энергии следовало, что при фотоэффекте энергия фотона hn должна быть равна сумме работы выхода А_вых и кинетической энергии фотоэлектрона со скоростью v и массой m:

Чем больше фотонов, тем больше они выбивают фотоэлектронов. Это и является объяснением закона №1 фотоэффекта. Согласно формуле кинетическая энергия фотоэлектронов прямо пропорциональная частоте света и не зависит от его интенсивности, что и объясняет закон №2 фотоэффекта. Из уравнения следует, что фотоэлектрону необходимо совершить работу выхода А_вых, и свет с частотой меньше n_мин = А_вых/h не будет вызывать фотоэффекта, что и объясняет закон №3 фотоэффекта.

4. Тонкая пленка в следствии явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При увеличении толщины пленки ее цвет:

А) Станет красным Б) Не изменится В) Станет синим Ответ: А

Оптическая разность хода в тонких плёнках, если свет падает на неё нормально, равна: Δ=2dn. Т.к при отражении от оптически более плотной среды происходит изменение фазы волны на противоположную происходит изменение длины пути на λ/2. и разность хода будет равна: . Используя условие максимума . Отсюда значит, при увеличении толщины пленки условие максимума будет выполняться для световых волн с большей длиной,то есть красных.

5. Поверхность металла освещается светом, длинна волны которого больше длины волны , соответствующей красной границе фотоэффекта для этого вещества . При увеличении интенсивности света…. Увеличивается количество фотоэлектронов

Если увеличить световой поток, падающий на катод, то есть увеличить число выбиваемых электронов, то ток насыщения станет увеличиваться

Поскольку поверхность металла освещают светом, длина волны которого больше длины волны соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества, у фотонов света недостаточно энергии для того, чтобы выбить электроны с поверхности металла, а значит, явление фотоэффекта не наблюдается .( Увеличение интенсивности света не приводит к увеличению энергии фотонов, а только к увеличению их количества в световом пучке. Таким образом, согласно законам фотоэффекта, при увеличении интенсивности максимальная энергия фотоэлектронов не изменяется, а увеличивается только их количество. ) ??

6. Электронная теория дисперсии света.

Дисперсией света называется зависимость показателя преломления n вещества от частоты ν (длины волн λ) света или зависимость фазовой скорости световых волн от их частоты. Следствием дисперсии является разложение призмой белого света в спектр. Данное явление впервые обнаружил Ньютон в 1672г. Угол отклонения зависит от преломленного угла призмы Р и показатель преломления n. наиболее сильно отклоняются фиолетовые лучи, слабо– красное.угол отклонения зависит от длины волны света.

D=р(n-1) n_ф> n_кр

Призма, как и дифракционная решетка, является спектральным прибором, но в дифракционной решетке наиболее сильно отклоняются красные лучи. При помощи дифракционной решетки непосредственно определять длину волны падающего света. Призма же дает лишь зависимость угла отклонения от длины волны. Отношение D= называется дисперсией вещества. Она показывает, как быстро изменяется показатель преломления среды с изменением длины волны. Чем больше длина волны, тем меньше n; или чем больше частота, тем больше n. (В формуле при уменьшении длины волны увеличивается показатель преломления и соответственно увеличивается дисперсия. Такое поведение дисперсии называется нормальной. Вблизи линий и полос поглощения с уменьшением λ, показатель преломления уменьшается, соответственно уменьшается Д и такая дисперсия называется нормальной.)

Длина в частота

Электронная теория дисперсии

Выввод по тетрадке:

7. Закон Стефана-Больцмана и Вина для теплового излучения. (по тетрадке )

Согласно закону Стефана — Больцмана,

. энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры; — постоянная Стефана - Больцмана 5,67×10^-8 Вт/(м²×К⁴).

Закон Стефана — Больцмана, определяя зависимость R_e от температуры, не дает ответа относительно спектрального состава излучения черного тела. Из экспериментальных кривых зависимости функции от длины волны при различных температурах следует, что распределение энергии в спектре черного тела является неравномерным.

Все кривые имеют явно выраженный максимум, который по мере повышения температуры смещается в сторону более коротких волн. Площадь, ограниченная кривой зависимости от и осью абсцисс, пропорциональна энергетической светимости R_e черного тела и, следовательно, по закону Стефана — Больцмана, четвертой степени температуры.

Немецкий физи

к В. Вин установил зависимость длины волны , соответствующей максимуму функции от температуры Т.

Согласно закону смещения Вина

длина волны , соответствующая макс значению спектральной плотности энергетической светимости черного тела, обратно пропорциональна температуре, b постоянная Вина 2,9×10^-3м×К.

( Несмотря на то, что законы Стефана — Больцмана и Вина играют в теории теплового излучения важную роль, они являются частными законами, так как не дают общей картины распределения энергии по частотам при различных температурах.)

вторым законом Вина максимальное значение испускательной способности АЧТ прямо пропорционально абсолютной температуре в пятой степени: вторая постоянная вина

Задачи.

8. Сколько штрихов на 1 см имеет дифракционная решетка, если при освещении ее светом с длиной волны 0,650 нм. Максимум третьего порядка наблюдается под углом 12°

k=3; л=6.5*10^-7м; sin12°=0,208 L=1см

d sinA= +-k 𝛌;

d=+- k Y/sinA;

d=3*6.5*10^-7/0.208; d=9375 нм =9,375*10^-6 м d=0.01/N N- количество штрихов. N=0.01/d . N=1067.

? 9. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим светом, длина волны которого 0,62 мкм. Найти радиус кривизны линзы, если диаметр третьего светлого кольца в отраженном свете равен 7,8мм.

Дано:

𝛌=0,62мкм=6,2хм