Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

phys3sem_test

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
297.04 Кб
Скачать

1Оптика

1.1Диапазон длин волн, соответствующий видимому свету

380-760 нм

1.2Из каких уравнений выводится уравнение ЭМВ?

Из волнового уравнения(также был принят ответ "Из уравнений Максвелла")

1.3Сколько зон Френеля открывается при дифракции Фраунгофера?

Заметно меньше одной.

1.4Что такое линейно поляризованный, частично поляризованный, циркулярно поляризованный, естественный свет?

Естественный свет - такой свет, что вектор Е волны распространяется беспорядочно во все стороны; Частично поляризованный - вектор Е распространяется неравномерно;

Линейно поляризованный - вектор Е распространяется только в одном направлении; Циркулярно поляризованный - вектор Е описывает окружность.

1.5Что такое длина волны?

Расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе.

1.6Параметры временной когерентности

Временная когерентность волны характеризует сохранение взаимной когерентности при временном отставании одного из таких лучей по отношению к другому. При этом мерой временной когерентности служит время когерентности – максимально возможное время отставания одного луча

1

по отношению к другому, при котором их взаимная когерентность ещё сохраняется. Временная когерентность определяется степенью монохроматичности.

1.7Что такое условие пространственной когерентности?

Разность фаз в двух разных точках в один момент времени не зависит от времени. Пространственная когерентность означает сильную корреляцию (фиксированную связь фаз) между электрическими полями в разных местах по всему профилю пучка. Для пространственной когерентности необходимым условием является точная направленность лазерного луча.

1.8Изобразить ход интерферирующих лучей в схеме колец Ньютона

1.9Луч падает на границу раздела двух диэлектриков. Как зависит от угла падения коэффициент отражения, если луч поляризован перпендикулярно плоскости падения?

Формула Френеля: Rs = sin2( )=sin2( + ); где - угол падения, - угол преломления.

1.10Видность интерференционной картины

V =

Imax

Imin

Imax

+ Imin

 

Видность интерференционной картины определяет её контрастность. Чем она выше, тем отчетливее заметно явление интерференции

2

1.11Ширина интерференционной полосы

Ширина интерференционной полосы - расстояние между соседними интерференционными максимумами или минимумами, интерференционные порядки которых отличаются на единицу.

1.12Угловая ширина максимумов дифракционной решетки

=(Nd), где d - шаг решётки, N - число штрихов.

1.13Что будет, если увеличить коэффициент преломления призм в опыте с бипризмами Френеля?

Увеличится число наблюдаемых интерференционных полос

N =

4ab (n

1)2 2

a + b

 

 

 

 

1.14Изобразите ход интерферирующих лучей в опыте с зеркалом Ллойда

1.15Где находятся и как определяются зоны Френеля?

Находятся на волновом фронте. Давайте возьмем и нарежем его ложкой на куски шириной в =2. Тогда эти куски - зоны Френеля

3

1.16Что такое угол Брюстера? Как поляризован отраженный свет, если угол падения равен углу Брюстера?

Такой угол, при падении луча под которым отраженный луч полностью поляризован (линейно). Определяется tg( ) = n2=n1

1.17Как связаны между собой электрическая и магнитная напряженности для ЭМВ в вакууме?

Перпендикулярны, в одной фазе и определяются уравнениями Максвелла

H = @(E "0) @t

E =

@(H 0)

@t

(H 0) = 0

(E "0) = 0

E - электрическая напряжённость, H - магнитная

1.18Как изменится длина когерентности, если увеличить степень монохроматичности сигнала?

l = 2=∆ , так что при уменьшении ∆ (увеличении монохроматичности), длина когерентности увеличивается.

1.19Почему в опыте с кольцами Ньютона интерференционная картина имеет вид колец?

Полосы равной толщины образуются за счёт воздушной прослойки между полоской стекла, на которую выпуклой стороной положена плосковыпуклая линза и поверхностью линзы. Линии постоянной толщины d воздушной прослойки являются окружностями. Поэтому и интерференционные линии равной толщины - окружности.

4

1.20Как изменится график угловой зависимости интенсивности I(sin fi) за дифракционной решеткой, если увеличить общее число щелей втрое?

Между двумя главными максимумами имеется N 1 минимумов. Ясно, что между минимумами должны быть максимумы, которые называются вторичными. Следовательно, между двумя главными максимумами имеется N 2 вторичных минимумов.

//Ну, соответственно, пишем, что получится, если N 3

1.21Нарисовать ход лучей в бизеркалах Френеля

1.22Как превратить линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный?

Поставить пластинку =4.

1.23Чем протон отличается от нейтрона?

Заряд протона +e, заряд нейтрона 0. Масса практически одинакова.

5

1.24Что такое длина когерентности?

lk = c tk lk = 2=

Длина когерентности - длина "волнового цуга "куска"электромагнитной волны, вдоль которого волна когерентная, то есть может претерпевать интерференцию.

1.25как изменится график интенсивности I(sinx) если изменить ширину щелей дифракционной решётки в два раза, период оставив неизменным?

I станет больше в 4 раза, сместятся первые минимумы

1.26Что такое анизотропная среда?

Анизотропия - различие свойств среды (например, показателя преломления) в различных направлениях внутри этой среды; в противоположность изотропии.

1.27Изобразите ход интерферирующих лучей в опыте с билинзой Бийе

1.28Как изменится график угловой зависимости интенсивности I(sin fi) за дифракционной решеткой, если уменьшить период решетки в полтора раза?

Расширится в полтора раза (?)

6

1.29Что такое волновая поверхность?

Волновая поверхность - геометрическое место точек, испытывающих возмущение обобщенной координаты в одинаковой фазе.

1.30Что такое фазовая скорость?

Фазовая скорость - скорость перемещения точки, обладающей постоянной фазой колебательного движения в пространстве, вдоль заданного направления (обычно вдоль волнового вектора).

= !=k, если = ! t k x

1.31Как изменится время когерентности, если уменьшить степень немонохроматичности сигнала?

tk = lk=c, так что при уменьшении ∆ время когерентности будет увеличиваться.

1.32Изобразите ход лучей при интерференции на тонкой пленке

1.33Написать уравнение разности хода лучей в тонкой пленке при падении света нормально к поверхности пленки(формулировка неточная)

∆ = 2dn, d - толщина пленки, n - коэффициент преломления(у меня спросил, почему нет =2. Ответ что-то типа такого: потому что сдвиг фаз есть как и при прохождении через верхний край пленки, так и при отражении от нижнего края)

7

1.34Сравните интенсивность в центре дифракционной картины за диафрагмой, открывающей первую третью и пятую зоны Френеля, с интенсивностью падающего волнового фронта

Амплитуды всех зон примерно одинаковы, так что можно сказать, что все они равны A0. Ну и тогда изначальная амплитуда A1 = 0:5 A0, а итоговая составляется из трёх A0, так что A2 = 3 A0. Тогда интенсивность (квадрат амплитуды) отличается в 36 раз (могу прогнать, чекайте).

1.35Чем отличается необыкновенный луч от обыкновенного?

Это виды лучей при прохождении через анизотропные среды – кристаллы. Обыкновенный луч проходит сквозь кристалл, как будто он изотропная среда (одинаковый во все стороны), а необыкновенный луч проходит по-разному в зависимости от поляризации.

1.36Что такое ротор вектора?

Ротор вектора равен векторному произведению символического вектора (оператора Гамильтона, или набла) на вектор . Оператор Гамильтона -

@=@x; @=@y; @=@z

1.37Закон Малюса

I = Io cos2 , I - интенсивность

1.38Что такое фаза волн, в каких единицах оно измеряется в системе СИ?

Аргумент периодически изменяющейся функции, описывающей колебательный или волновой процесс (штука под косинусом). Измеряется в угловых единицах (обычно радианы).

1.39Как изменится вид интерференционной картины в опыте с бипризмой Френеля, если уменьшить поперечный размер источника света?

Увеличится ширина интерференционной полосы

8

1.40Как получить линейно-поляризованный луч?

С помощью угла Брюстера, либо пропустить через поляризатор.

1.41Можно ли при наблюдении дифракции Фраунгофера в центре дифракционной картины получить полное гашение света (нулевую интенсивность)? Почему?

I = E2b2 [sin( bu)]2

0 bu

В нуле sinx=x = 1. Так что никакого нуля не получится.

1.42Что произойдет с эллиптически поляризованным светом при прохождении через пластинку lambda/2?

Превратится в линейно поляризованный свет.

1.43При каких условиях какие линзы дают мнимое изображение?

Мнимое изображение получается, когда лучи от какой-либо точки после прохождения оптической системы образуют расходящийся пучок. Если их продолжить в противоположную сторону, они пересекутся в одной точке. Совокупность таких точек образует мнимое изображение. Такое изображение невозможно наблюдать на экране или зарегистрировать на светочувствительной поверхности, однако можно преобразовать в действительное с помощью другой оптической системы. Мнимое изображение создаётся такими оптическими приборами, как бинокль, микроскоп, отрицательная или положительная линза (лупа), а также плоское зеркало.

1.44Что такое двулучепреломление?

Раздвоение светового луча при прохождении через анизотропную среду, обусловленное зависимостью показателя преломления (а следовательно, и скорости волны) от её поляризации и ориентации волнового вектора

9

относительно кристаллографических осей, т. е. от направления распространения. При падении световой волны на поверхность анизотропной среды в последней возникают две преломлённые волны, имеющие разную поляризацию и идущие в разных направлениях с разл. скоростями. Отношение амплитуд этих волн зависит от поляризации падающей волны. Различают линейное и эллиптическое Д. л. в зависимости от свойств и симметрии кристаллов.

1.45Как измерить количество зон Френеля?

m= R2

L

1.46Что произойдет, если уменьшить угол преломления бипризмы френеля?

N =

4ab (n

1)2 2

a + b

 

 

 

 

Уменьшится количество интерференционных полос.

1.47Как выразить скорость эмв через epsilon, mu?

1 c v = p""0 0 = p"

1.48Что такое время когерентности?

Максимально возможное время отставания одного луча по отношению к другому, при котором их взаимная когерентность ещё сохраняется. Временная когерентность определяется степенью монохроматичности.

1.49Какие величины колеблются в звуковой волне, электромагнитной волне и в волне на воде (назвать хотя бы по две величины)

В электромагнитной E и H, в звуковой — давление и плотность, в волне на воде — уровень воды.

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]