коллоквиум по физике 2 семестр

13) Дисперсия дифракционной решетки определяет

угловое или линейной расстояние м/у двумя спектральными линиями, отличающимися по длине волны на единицу

14)Какой свет можно представить как результат сложения двух световых волн с взаимно перпендикулярными векторами Ех и Еу (выбрать ответы):

1)естественный, 2)поляризованный по кругу 3)плоскополяризованный, 4)эллиптически поляризованный, 5)частично поляризованный.

15)Для какого луча при двойном лучепреломлении закон преломления выполняется и не зависит от угла падения?

Обыкновенного

16)Дисперсия света называется аномальной, если с ростом частоты абсолютный показатель преломления среды:

Уменьшается

17)Прозрачное бесцветное стекло имеет

Малый коэффициент поглощения в видимой области спектра

18) Интенсивность световой волны

Пропорциональна квадрату амплитуды напряжённости электрического поля волны.

19)Интерференционный максимум на экране получится при наложении двух когерентных волн с разностью хода

1)4,25 2)4,5 3)4,75 4)5

20)Условие наблюдения дифракции света при прохождении через щель:

Ширина щели соизмерима с длиной волны

21)Период решётки определяет

Расстояние между серединами соседних щелей.

22)Как изменится интенсивность света, прошедшего через поляризатор?

Уменьшится в 2 раза

23)Какому условия удовлетворяет нормальная дисперсия?

dn/dL<0

24)Чем объясняется окраска непрозрачных тел?

Избирательным отражением света от поверхности

25)Во сколько раз изменится мощность излучения чёрного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с 720нм до 360нм?

1)увеличится в 2 раза 2)уменьшится в 2 раза 3)не изменится 4)уменьшится в 16 раз 5)увеличится в 16 раз

26)Разность хода 2 интерферирующих лучей равна L/4. Чему равна разность фаз колебаний?

п/2

27)Сконструировать формулу угловой дисперсии:

D= 1)dф 2)dL 3)1/dф 4)1/dL 5)1/2 ответ: 14

28) Что называется оптической анизотропией?

Различие оптических свойств в разных направлениях кристалла

29)Каков будет цвет непрозрачного тела, способного отражать только зелёные лучи при освещении его красным светом?

Чёрный

30)Как сместится максимум спектральной плотности энергетической светимости r** чёрного тела с повышением температуры? Длина волны, на

которую приходится максимум,

Сместится вправо

31)Указать диапазон длин волн фиолетового цвета

400-450 нм

32)Наблюдаются ли интерференционные полосы при отражении света, падающего параллельным пучком на плоскопараллельную плёнку? Нет

33)Угол поворота плоскости поляризации в оптически активных растворах. (сконструировать формулу)

Ф= 1)[a] 2)1/c 3)d 4)c 5)1/d 6)1/a Ответ: 134

34)Интерференционный минимум на экране получится при наложении двух когерентных волн с разностью хода

1)4,25 2)4,5 3)4,75 4)5

35)Центральный максимум дифракционной картины

Значительно превосходит остальные максимумы по интенсивности

36) Разрешающая сила дифракционной решётки определяет

Минимальную разность длин , при которой две линии в спектре воспринимаются раздельно

37)Относительным показателем преломления двух сред равен

Отношению абсолютных показателей преломления этих сред.

38)От чего зависит показатель поглощения света веществом? (выбрать 2 ответа):

От длины волны падающего света; 2)от химической природы вещества.

39)Испускательной способностью тела называется (сконструировать ответ):

1)энергию, испускаемую 2)единицей поверхности тела 3)с поверхности тела 4)в единичном интервале частот 5)во всем диапазоне частот 6)в данном направлении 7)во всех направлениях 8)за единицу времени Ответ: 12478

40)Условия когерентности волн (2ответа):

1)длина волн одинакова, 2)разность фаз постоянна.

41)Кольца Ньютона – это:

Полосы равной толщины

42)Какое явление называется дифракцией света?

Явление отклонения световых волн от прямолинейного распространения

43)Свет падает нормально на дифракционную решётку с периодом d=1мкм.

Если главный дифракционный максимум первого порядка наблюдается под углом 300, то длина световой волны равна

1)250нм 2)300нм 3)500нм 4) 750нм 5)800нм

44)Одноатомные газы и пары металлов имеют:

Линейчатый спектр поглощения

45)Зависимость коэффициента поглощения от длины волны называется

Спектральной характеристикой вещества

46)Интерференция – это явление перераспределения интенсивности световых волн в результате

Наложения когерентных световых волн

47)Чему равен квадрат амплитуды результирующей волны при сложении двух

НЕкогерентных волн?

A12+A22

48)На сколько отличаются по фазе волны, приходящие в точку наблюдения от соседних зон Френеля?

П

49)Суммарная интенсивность при интерференции световых лучей зависит от

Разности их фаз

50)Закон Малюса для естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор (сконструировать формулу):

I= 1)1/2 2)cosф 3)IO 4)sin2ф 5)cos2ф 6)sinф 7)1/IO Ответ:135

51)Как изменится показатель преломления среды с ростом длины волны при нормальной дисперсии?

Убывает

52)Во сколько раз уменьшится интенсивность поляризованного света,

прошедшего через анализатор, если угол м/у главными плоскостями поляризатора и анализатора 45О?

Уменьшится в 2 раза.

53)Чем отличаются луч обыкновенный и необыкновенный внутри кристалла? (Выбрать ответы):

1)частотой 2)направлением распространения 3)степенью поглощения

4)Ориентацией плоскости колебания 5) скоростью распространения

6)показателем преломления

54)Монохроматический свет – это:

Свет какой-либо определённой длины волны

55)От чего зависит положение максимума определённого порядка в дифракционной решётке? (Выбрать 2 ответа):

1)от длины волны падающего света 2)от периода решётки

56)Сконструировать формулу закона Брюстера:

tgiБр= 1)1/n1 2)1/n2 3)n1 4)n2 Ответ: 41

57)Диэлектрики имеют:

Сплошной спектр поглощения

58)Волновая оптика объясняет такие физические явления как:

1)интерференция света 2)поляризация света 3)дифракция света

59)Как изменится оптический путь света в воде по сравнению с воздухом (n

воды=1,33)

Уменьшится в 1,33 раза

60)Зависит ли угол дифракции от длины волны света?

Нет

61)Амплитуда результирующей волны при чётном числе зон Френеля:

(А1-Аn)/2

62)Наиболее высокий коэффициент отражения имеют

Металлы

63)Абсолютно чёрным называется тело, поглощательная способность которого

Равна единице

64)Где локализованы полосы равной толщины?

На верхней поверхности клина

65)Дифракционная решётка сильней всего отклоняет

Красные лучи

66)Чему равен угол Брюстера, если угол преломления 30О?

60О

67)С помощью какого прибора можно разложить белый свет на спектр?

Дифракционная решётка

68)Оптически активные вещества обладают спопобностью:

Поворачивать плоскость поляризации

69)Интенсивность естественного света прошедшего через 2 поляризатора, если они перпендикулярны:

I=0

70)Зависит ли отношение испускательной способности к поглощательной способности любого тела от природы этого тела?

Нет

1.Интерференция света. Условия минимума и максимума при интерференции.

Интерференцией называется явление перераспределения энергии в пространстве при сложении когерентных волн.

Складываемые волны

В случае случайного изменения разности фаз среднее значение интерференционного члена равно 0. Поскольку интенсивность волны прямо пропорциональна её амплитуде, то результирующая интенсивность равна сумме интенсивностей отдельных волн.

Когерентные источники – источники, дающие волны одинаковой частоты с постоянной разностью фаз и одинаковым направлением поляризации. Условия максимума и минимума:

2.Интерференция от двух источников. Основные интерференционные схемы.

Источники света находятся на расстояние друг от друга, и

на расстояние от экрана,

причем . Интерференцию наблюдается в точке, лежащей на экране на

расстоянии от первого

источника и - от второго.

- расстояние от центра интерференционной картины до наблюдаемой точки.

Основные интерференционные схемы: 1)Метод Юнга

Источником света служит ярко освещенная щель, от которой световая волна падает на две узкие равноудаленные щели, параллельные первой.

Они играют роль двух когерентных источников. Интерференционная картина наблюдается на экране, расположенном на некотором расстояние параллельно двум щелям.

2)Зеркала Френеля Свет от источника падает расходящимся пучком на два плоских зеркала,

расположенных относительно друг друга под углом, лишь немного отличающимся от 180°. Световые пучки, отразившиеся от обоих зеркал, можно считать когерентными и будет наблюдаться интерференционная картина в области их взаимного перекрывания.

3)Бипризма Френеля

Она состоит из двух одинаковых, сложенных основаниями призм с малыми преломляющими углами. Свет от источника преломляется в обоих призмах, в результате чего за бипризмой распространяются световые лучи, являющиеся когерентными. В

области экрана происходит их наложение и наблюдается интерференция.

3.Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона.

Интерференция в тонких пленках:

Пусть из воздуха свет падает под

углом на поверхность пластины с показателем

преломления и толщиной . Оптическая разность хода 1-го и 2- го лучей равна:

,

где

Т.к. , то

Также при отражении от оптически более плотной среды фаза волны меняется

на . Отсюда следует, что

Кольца Ньютона:

Являются примером полос равной толщины. Роль тонкой пластинки играет воздушный зазор. Т.к. радиус

линзы , то вблизи точки касания можно пренебречь кривизной линзы.

.

Отсюда получаем толщину воздушного зазора на радиусе

: . Тогда . Отсюда, используя условие максимума , получаем радиусы светлых колец: . Для темных колец -

4.Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и диске.

Дифракция – огибание светом препятствия, проникновение света в область геометрической тени.

Принцип Гюйгенса — Френеля: Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

Дифракция Френеля:

На рисунке изображён непрозрачный экран с круглым отверстием, на некотором расстоянии от которого расположен источник света. Изображение фиксируется на другом экране справа. Вследствие дифракции свет, проходящий через отверстие, расходится. Поэтому область, которая была затенена по

законам геометрической оптики, будет частично освещённой. В области, которая при прямолинейном распространении света была бы освещённой, наблюдаются колебания интенсивности освещения в виде концентрических колец.

Дифракция Фраунгофера:

Случай дифракции, при котором дифракционная картина наблюдается на значительном расстоянии от отверстия или преграды. Иными словами, дифракция

Фраунгофера наблюдается тогда, когда число зон Френеля , при этом приходящие в точку волны являются практически плоскими. При наблюдении данного вида дифракции изображение объекта не искажается и меняет только размер и положение в пространстве. В противоположность этому, при дифракции Френеля изображение меняет также свою форму и существенно искажается. Метод зон Френеля: