
- •Лабораторные работы по оптике и квантовой физике. Лабораторная работа №16 (часть1). Интерференция. Кольца Ньютона.
- •1. Краткая теория
- •2. Исследование колец Ньютона
- •Контрольное задание 1
- •Лабораторная работа № 16 (часть 2). Интерференция. Опыт Юнга
- •3. Краткая теория
- •4. Исследование интерференционной картины в опыте Юнга
- •Контрольное задание 2
- •Лабораторная работа 16 (часть 3). Контрольное задание. Контрольное задание 3 (повышенной сложности)
- •5. Контрольные вопросы
Лабораторная работа 16 (часть 3). Контрольное задание. Контрольное задание 3 (повышенной сложности)
Вариант 1.
Расстояние между вторым и первым темными кольцами Ньютона в отраженном свете равно r2 - r1 = 1 мм. Определить расстояние r10 - r9 между десятым и девятым кольцами.
Вариант 2.
Плоско-выпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину слоя воздуха там, где в отраженном свете (= 0,6 мкм) видно первое светлое кольцо Ньютона.
Вариант 3.
Плоско-выпуклая линза с оптической силой D = 2 дп выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус четвертого темного кольца Ньютона в проходящем свете r4 = 0,7 мм. Определить длину световой волны .
Вариант 4.
Диаметры двух светлых колец Ньютона di = 4,0 мм и dk = 4,8 мм. Порядковые номера колец не определялись, но известно, что между двумя измеренными кольцами расположено три светлых кольца. Кольца наблюдались в отраженном свете ( = 500 нм). Найти радиус кривизны R плоско-выпуклой линзы, взятой для опыта.
Вариант 5.
На стеклянную пластинку положена выпуклой стороной плоско-выпуклая линза. При нормальном падении на плоскую границу линзы красного света ( = 610 нм) радиус пятого светлого кольца Ньютона оказывается равным r5 = 5 мм. Определить:
а) радиус кривизны R выпуклой границы линзы;
б) оптическую силу D линзы;
в) радиус третьего светлого кольца r3.
Вариант 6.
Найти расстояние r21 - r20 между двадцатым и двадцать первым светлыми кольцами Ньютона, если расстояние между вторым и третьим равно r3 - r2 = 5 мм.
Вариант 7.
Найти фокусное расстояние f плоско-выпуклой линзы, примененной для получения колец Ньютона, если радиус третьего светлого кольца равен r3 = 1,1 мм; nстекла = 1,6; = 5890 Ао. Кольца наблюдались в отраженном свете.
Вариант 8.
Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно r25 - r5 = 9 мм. Наблюдение проводится в отраженном свете. Радиус кривизны линзы R = 15 м. Найти длину волны монохроматического света, падающего нормально на установку.
Вариант 9.
Найти расстояние r16 - r3 между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона, если расстояние между вторым и двадцатым темными кольцами равно r20 – r2 = 4,8 мм. Наблюдение проводится в отраженном свете.
Вариант 10.
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны = 0,6 мкм, падающим нормально. Найти толщину воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо в отраженном свете.
Вариант 11.
На пути одного луча в интерференционной установке Юнга стоит трубка длиной l = 2 см с плоскопараллельными стеклянными основаниями и наблюдается интерференционная картина, когда эта трубка заполнена воздухом. Затем трубка наполняется хлором и при этом наблюдается смещение интерференционной картины на N = 20 полос. Вся установка заключена в термостат, поддержиающий постоянную температуру. Наблюдения проводятся со светом линии натрия = 5890 Ао. Принимая показатель преломления воздуха равным n = 1,000276, найти показатель преломления хлора. В какую сторону смещаются полосы интерференции при наполнении сосуда хлором?
Вариант 12.
Пучок лазерного излучения с = 632,8 нм падает по нормали на преграду с двумя узкими параллельными щелями. На экране, установленном за преградой, наблюдается система интерференционных полос. В какую сторону и на какое число полос сместится интерференционная картина, если одну из щелей перекрыть прозрачной пластинкой толщины a = 10 мкм, изготовленной из материала с показателем преломления n = 1,633?
Вариант 13.
Наблюдатель отсчитывает ширину 10 колец Ньютона вдали от их центра. Она оказывается равной 0,7 мм. Ширина следующих колец оказывается равной 0,4 мм. Наблюдение производится в отраженном свете при длине волны = 589 нм. Определить радиус R кривизны поверхности линзы.