Модуль «Вводный». Тесты и контрольные вопросы. Методическое пособие по элементам высшей математики и физики

1)пропорциональна амплитуде;

2)обратно пропорциональна квадрату амплитуды;

3)пропорциональна квадрату амплитуды;

4)обратно пропорциональна амплитуде;

Г. то интенсивность света, вышедшего из анализатора, определяется соотношением:

1)I= I0 cos2ϕ;

2)2) I= I02 cos ϕ;

3)3) I0= I cos ϕ.

2.А. Если при вращении анализатора относительно . . .

1) падающего луча, как оси вращения;

2) перпендикуляра к падающему лучу;

3) оптической оси; Б. интенсивность прошедшего света…,

1) только увеличивается;

2) только уменьшается;

3) не изменяется; В. то падающий на анализатор свет… 1) естественный; 2) поляризованный.

3.А. Прошедшая через поляризатор световая волна поляризована в плоскости . . .,

1) параллельной главной плоскости поляризатора;

2) перпендикулярной главной плоскости поляризатора;

3) перпендикулярной направлению распространения света;

4) параллельной направлению распространения света. Б. Если этот свет направить на такой же поляризатор, главная плоскость которого повернута на угол, равный…

относительно плоскости поляризации падающего света, 1) 45° 2) 90° 3) 30°;

В. то интенсивность света, прошедшего через второй поляризатор…

1) не изменится;

2) уменьшится в 4 раза;

71

3)увеличится в 4 раза;

4)будет равна нулю.

4. А. При падении естественного света на границу раздела двух диэлектриков с показателями преломления n1 и n2 , отраженный луч . . .

1)является монохроматическим;

2)частично поляризован;

3)перпендикулярен падающему.

Б. Если угол падения i удовлетворяет условию . . . ,

1)sin i = n1/ n2;

2)2) cos i = n2/n1;

3)3) tg i = n2 /n1;

4)4) ctg i = n1/n2;

В. то отраженный луч будет…

1)полностью поляризован;

2)частично поглощаться;

3)неполяризованным.

5. А. При прохождении света через…

1 ) тонкую пленку;

2)призму Николя;

3)поляризатор и анализатор;

4)оптически активное вещество; Б. его интенсивность….

1)уменьшается;

2)2) не изменяется;

3)3) увеличивается.

В. Интенсивность I прошедшего света определяется

по закону Малюса, который аналитически записывается

вследующем виде:

1)I = I0 2 сos ϕ;

2)I = I0 сos ϕ2;

3)I = I0 сos2 ϕ;

4)I = I0 sin2 ϕ;

5)I =I0 cos ϕ;

Г. где I0 – интенсивность света, падающего на…

1)анализатор;

2)призму Николя;

3)поляризатор;

72

4)пленку;

5)оптически активное вещество.

6. А. Призма Николя (николь) предназначена для получения… света из естественного.

1)монохроматического;

2)поляризованного;

3)белого.

Б. Ее действие основано на явлении . . . .

1)вращения плоскости поляризации;

2)вращательной дисперсии;

3)двойного лучепреломления;

4)интерференции.

В. Николь представляет собой призму из исландского шпата, разрезанную по диагонали и склеенную канадским бальзамом, показатель преломления n которого….

1)0 < n < ne;

2)no < n < 1;

3)ne < n < no;

4)n = ne;

5)n = no.

(no и ne – показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей).

Г. Это позволяет при соответствующих углах призмы обеспечить на границе склеивания. . . ,

1)полное поглощение обыкновенного луча канадским бальзамом;

2)полное внутреннее отражение обыкновенного луча;

3)преломление обыкновенного луча;

Д. при этом ... необыкновенный луч выходит из призмы.

1)монохроматический;

2)поляризованный;

3)белый.

7. А. Явление вращательной дисперсии заключается в зависимости… от длины волны

1)показателя преломления оптически активного вещества;

2)скорости распространения света в оптически активном веществе;

73

3) угла поворота плоскости поляризации.

Б. Это явление можно наблюдать при прохождении… света

1)естественного;

2)монохроматического;

3)белого;

В. Через…

1)поляризатор;

2)двоякопреломляющие кристаллы;

3)оптически активные вещества;

4)анализатор.

Г. Для предотвращения этого явления в поляриметрах используется…

1)кварцевая пластинка;

2)анализатор;

3)поляризатор;

4)кювета с раствором оптически активного вещества;

5)светофильтр.

Задание 5. Решите задачу и укажите правильный ответ:

1.Плоскости поляризации двух призм Николя, по-

ставленных на пути луча, образуют между собой угол в 30°. Как изменится интенсивность света, прошедшего

через эти призмы, если угол между их плоскостями поляризации станет равным 60°?

1) увеличится в 3 раза;

2) уменьшится в 3 раза;

3) увеличится в 2 раза.

2.Параллельный пучок света падает нормально на пластинку исландского шпата, вырезанную параллельно оптической оси кристалла. Толщина пластинки равна 0,3

мм.Показатели преломления вещества для обыкновенного и необыкновенного лучей равны соответственно 1,659 и 1,486. Определить разность хода обоих лучей по выходе из пластинки.

1) 0,05 мм;

2) 0,02 мм;

3) 0,144 мм.

74

3. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации света с длиной волны 509 нм, равен 18°. Постоянная вращения кварца для этой длины волны равна 29,7 град/мм.

1)0,5 мм;

2)0,05 мм;

3)0,017 мм;

4)0,6 мм.

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА

Задание 1. Выберите правильный ответ:

1. Доказательством прямолинейности распространения света служит, в частности, явление . . .

а) интерференции света; б) образования тени; в) дифракции света; г) поглощения света.

2.Скорость распространения света в вакууме . . . скорости света в любой среде.

а) меньше; б) больше; в) равна.

3.Показатель преломления среды равен отношению . . .

а) частоты света в вакууме к частоте света в данной

среде; б) скорости света в вакууме к скорости света в данной

среде; в) длины волны света в данной среде к длине волны

света в вакууме; г) скорости света в данной среде к скорости света в ва-

кууме.

4. Укажите единицу показателя преломления среды: а) м/с; б) м-1;

75

в) безразмерная величина; г) (м/с)-1; д) м.

5.Укажите формулу закона преломления света (i – угол падения, r – угол преломления):

а) sin i = sin r;

б) sin i/sin r = n1/n2; в) sin i/sin r = n2/n1; г) sin r/sin i = n2/n1.

6.Явление полного внутреннего отражения может происходить при . . .

а) переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную;

б) отражении света от матовой поверхности; в) переходе света из оптически менее плотной среды в

более плотную.

7.Укажите формулу для определения предельного угла

полного внутреннего отражения iпр при переходе света из среды с показателем преломления n1 в среду с показателем преломления n2:

а) tg iпр = n;

б) sin iпр = n2/n1; в) sin iпр = n1/n2; г) tg iпр = n1/n2.

8. Формула линзы записывается следующим образом: а) 1/f = 1/a1 + 1/a2;

б) f = a1 + a2;

в) 1/f = 1/a1 – 1/a2.

9. Оптической силой линзы с фокусным расстоянием f называется величина, равная:

a) 1/f; б) f; в) f2; г) 2f; д) 3f.

76

10.Укажите единицу оптической силы линзы: а) люмен; б) диоптрия; в) метр; г) кандела;

д) безразмерная величина.

11.Оптическая сила собирающей линзы…

а) меньше нуля; б) равна нулю; в) больше нуля.

12.Оптическая сила рассеивающей линзы… а) меньше нуля; б) равна нулю; в) больше нуля.

13.Луч света, который падает на собирающую линзу, проходя через ее передний фокус, после преломления идет…

а) через ее задний фокус:

б) перпендикулярно главной оптической оси; в) через оптический центр линзы; г) параллельно главной оптической оси.

14.Луч света, падающий на собирающую линзу параллельно ее главной оптической оси, после преломления идет…

а) параллельно главной оптической оси; б) через фокус линзы; в) через оптический центр линзы;

г) перпендикулярно главной оптической оси.

15.Луч света, падающий на оптический центр собирающей линзы,…

а) после преломления проходит через фокус линзы; б) после преломления идет параллельно ее главной

оптической оси; в) проходит через линзу, не преломляясь;

г) испытывает полное отражение от поверхности линзы.

77

16.Сферическая аберрация линз обусловлена тем,

что… а) центральные лучи преломляются сильнее, чем пери-

ферические; б) центральные лучи отражаются и не проходят через

линзу; в) периферические лучи преломляются линзой силь-

нее, чем центральные; г) периферические лучи отражаются и не проходят че-

рез линзу; д) центральные лучи полностью поглощаются веще-

ством линзы.

17.Параксиальными называют лучи, которые проходят через линзу…

а) параллельно друг другу под любым углом; б) под углом 450 к главной оптической оси;

в) параллельно друг другу через периферическую часть линзы;

г) вблизи главной оптической оси параллельно ей; д) под углом 600 к главной оптической оси.

18.Хроматическая аберрация обусловлена тем, что… а) часть белого света поглощается веществом линзы; б) показатель преломления вещества линзы не зависит

от длины волны света; в) показатель преломления вещества линзы зависит от

длины волны света; г) длины волн, соответствующие синему свету, сильно

поглощаются веществом линзы; д) длины волн, соответствующие красному свету, по-

глощаются сильнее других.

Задание 2. Укажите правильные высказывания:

1. 1) Геометрическая оптика есть предельный случай волновой оптики при неограниченном увеличении длины волны света.

2) Если линзе свойственна сферическая аберрация, то

78

изображение светящейся точки на экране имеет вид светлого пятна.

3)При хроматической аберрации пучок белого света фокусируется в разных точках оптической оси, разлагаясь в спектр.

4)Астигматизм обусловлен асимметрией оптической системы.

2.1) Фокусным расстоянием называется расстояние между фокусами и линзой.

2) Геометрическая оптика есть предельный случай волновой оптики для длин видимой области спектра.

3) При хроматической аберрации пучок белого света наполовину поглощается в линзе.

4) Показатель преломления среды равен отношению частоты света в вакууме к частоте света в данной среде.

5) Показатель преломления среды равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде.

3.1) Оптическая сила линзы не зависит от радиусов кривизны поверхности линзы.

2) Показатель преломления среды является безразмерной величиной.

3) Полное внутреннее отражение может происходить на границе раздела двух сред при переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную.

4) Полное внутреннее отражение может происходить на границе раздела двух сред при переходе света из оптически менее плотной среды в более плотную.

4.1) Угол отражения луча на границе двух диэлектриков меньше угла падения.

2) Оптическая сила линзы прямо пропорциональна ее фокусному расстоянию.

3) Формула тонкой линзы справедлива в том случае, когда изображение формируется приосевыми лучами.

4) Угол отражения луча от границы двух диэлектриков больше угла падения.

5) Величина предельного угла полного отражения зависит от соотношения показателей преломления сред.

79

5. 1) Формула тонкой линзы справедлива для лучей, которые падают на линзу под большими углами к главной оптической оси.

2)Оптическая сила линзы обратно пропорциональна

еефокусному расстоянию.

3)При переходе света из оптически менее плотной среды в более плотную угол преломления меньше угла падения.

4)Формула тонкой линзы справедлива в том случае, когда изображение формируется лучами, падающими на периферическую часть линзы.

5)С помощью собирающей линзы можно получить только действительное изображение.

2. Если предмет расположен на расстоянии r от собирающей линзы с фокусным расстоянием f и . . . , то изображение является . . .

3. 1) Собирающая линза а) создает только мнимые изображения;

б) оптическая сила положительна; 2) Рассеивающая линза

в) оптическая сила отрицательна; г) создает действительные и мнимые изображения.

80