Оптика,элементы ядерной и квантовой физики / Занятия от Иванова / ЗАНЯТИЕ 4 ТОНКИЕ ПЛЕНКИ
.pdfЗАНЯТИЕ 4 ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ (ПОЛОСЫ РАВНОГО НАКЛОНА И ПОЛОСЫ РАВНОЙ ТОЛЩИНЫ)
ВОПРОСЫ:
1.Приведите оптическую схему наблюдения колец Ньютона в отраженном свете. Выведите выражения для радиусов темных и светлых колец. Где располагаются кольца Ньютона? Почему полосы равной толщины имеют разную толщину? Как изменяется вид колец Ньютона при поднятии линзы от подложки? Может ли центральное пятно в отраженном свете быть светлым? Как выглядят кольца Ньютона при освещении системы белым светом?
2.Интерференция в тонких пленках. Условия минимумов и максимумов. Радужная окраска мыльного пузыря. Какова окраска мыльного пузыря в том месте, где он лопается? Просветленная оптика.
3.Интерференция в плоскопараллельной пластине. Полосы равного наклона.
ЗАДАЧИ
25.Бипризму с углом, близким к 180о, изготовить трудно. Вместо этого часто её помещают в сосуд, заполненный жидкостью. Определите преломляющий угол
эквивалентной бипризмы в воздухе, если показатель преломления жидкости n1 = 1,5, стекла n2 = 1,52. Угол при вершине бипризмы = 170 о.
26.На плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом = 60 к ее поверхности попеременно падают плоские монохроматические световые волны ( 1 = 0,5·10 – 6 м,2 = 0,7·10 – 6 м). Какой должна быть минимальная толщина пластинки, чтобы в обоих случаях в отраженном свете наблюдались интерференционные максимумы? Показатель преломления стекла n = 1,5.
27.Мыльный пузырь (n = 1,35) кажется зеленым (540 нм) в точке, ближайшей к наблюдателю. Какова его минимальная толщина?
28.При какой минимальной толщине мыльная пленка будет казаться светлой в отраженном свете, если она освещена нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны 600 нм. Показатель преломления пленки n = 1,33
29.На тонкий клин из стекла нормально падает монохроматический свет. Преломляющий угол при вершине клина равен = 3 , показатель преломления стекла n = 1,5. Расстояние между соседними интерференционными минимумами в отраженном свете оказалось равным x = 0,2 мм. Определите длину волны падающего света.
30.Найдите радиус 4-го темного кольца Ньютона, если радиус линзы R = 25 мм, а длина волны света λ = 400 нм.
31.Радиус 9-го темного кольца Ньютона, наблюдаемого в отраженном свете с длиной волны λ = 400 нм, оказался равным 0.3 мм. Найдите радиус R линзы.
32.Кольца Ньютона наблюдают в отраженном свете с длиной волны λ = 400 нм при помощи линзы радиусом R = 25 мм. Определите номер m темного кольца, если его радиус rm = 0.3 мм.
33.Расстояние между вторым и четвертым светлыми кольцами Ньютона в отраженном свете равно r = 0,9 мм. Определите радиус девятого темного кольца.
34. Плосковыпуклая линза лежит выпуклой стороной на сте-клянной пластинке. Фокусное расстояние линзы равно F = 0,48 м. Радиус пятого темного кольца в отраженном свете равен r5 = =0,8мм. Определите длину монохроматической световой волны, если показатель преломления материала линзы равен n = 1,45.
35.В установке "кольца Ньютона" радиус выпуклой поверхности линзы равен R = 0,9 м, а пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Чему равен показатель преломления жидкости, если при наблюдении в отраженном свете
радиус второго светлого кольца равен r2 = 0,75 мм, а длина волны света = 0,65 мкм?
36.Расстояние между первым и вторым темными кольцами в отраженном свете равно1 мм. Определите расстояние между 9 и 10 кольцами.
37.Кольца Ньютона наблюдают в отраженном свете. После заполнения зазора между линзой и подложкой жидкостью радиусы темных колец уменьшились в 1,25 раза. Найдите показатель преломления жидкости.
38.Плосковыпуклая линза лежит на стеклянной пластинке. Определите толщину воздушного зазора там, где в отраженном свете с длиной волны 0,6 мкм видно первое светлое кольцо.
39.Установка для наблюдения колец Ньютона освещается белым светом. Радиус кривизны линзы 5 м. Найдите в отраженном свете: радиус четвертого фиолетового кольца (400 нм) и радиус третьего красного кольца (630 нм). Радиус какого кольца больше?