Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1302 вуза, 5117 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Московский технический университет связи и информатики
Предмет:
Физика
Файл:

fiz-ekz2sem

.pdf
Скачиваний:
412
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
4.8 Mб
Скачать
☆

3. (НТ1).(О). В большинстве твердых тел равновесное расстояние между атомами приблизительно равно a 210 10 м . Поэтому минимальная длина упругих волн в метрах λ равна m 10n м . (Укажите m и n, записав в ответе: m; n).

Ответ: 4; -10

4. (НТ1). (З). В большинстве твердых тел равновесное расстояние между атомами приблизительно равно a 210 10 м , а фазовая скорость упругих волн vp (1 2) 103 м с .

На основании этих данных максимально возможная частота колебаний упругих волн должна быть равна :

13

1

 

13 1

13

1

 

13 1

*A) (0.2 0.5) 10

 

;

B) (0.1 0.2) 10

 

; C) (0.12 0.25) 10

 

;

D) (0.6 1.3) 10

 

c

c

c

c

 

 

 

 

 

 

5. (НТ1). (О). Общую формулу, определяющую скорость звуковых волн в газах, иногда

записывают в виде v

 

 

p

 

, где

p - давление газа, - плотность. В некоторых случаях

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

звуковую волну можно считать изотермической. Фазовая скорость такой волны при нормальной температуре (300 К) и давлении (105Па) равна (среднее значение массы атома

в газе m = 4,8.10-26 кг, постоянная Больцмана k 1, 4 10 23 Дж

К

). Числовое значение

a

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорости в

м

равно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 300

 

 

 

 

 

 

 

 

6. (НТ1). (О). В некотором твердом теле модуль Юнга равен E

21, 2 1010

Н

 

,

м2

концентрация атомов n 1029

1

, масса атома m =7,8.10-26 кг. Фазовая скорость

м3

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

продольных упругих волн равна v

m 10n

м

. Запишите m= a,b – точностью до двух

p с

значащих цифр. (Ответ приведите в виде: a,b; n).

Ответ: 5,2; 3.

7. (НТ2). (З). На рисунке представлена дисперсионная кривая для электромагнитной волны в некоторой среде. Фазовая ( v p ) и групповая ( vg ) скорости при

k 2 , м 1 , и дисперсия среды равны:

А) v p 2 108 мс , vg 1 108 мс , дисперсия аномальная; *В) v p 2 108 мс , vg 1 108 мс , дисперсия нормальная;

С) v p 1 108 мс , vg 2 108 мс , дисперсия аномальная;

D) v p 1 108 мс , vg 2 108 мс , дисперсия нормальная;

8. (НТ2). (З).На рисунке представлена дисперсионная кривая для электромагнитной волны в некоторой среде.

191

Фазовая ( v p ) и групповая ( vg ) скорости при k 2 , м 1 , и дисперсия среды равны:

А) v p 2 108 мс , vg 1 108 мс , дисперсия аномальная;

В) v p 2 108 мс , vg 1 108 мс , дисперсия нормальная; *С) v p 1 108 мс , vg 2 108 мс , дисперсия аномальная;

D) v p 1 108 мс , vg 2 108 мс , дисперсия нормальная;

9. (НТ1). (З). Частотный спектр волнового пакета имеет характерную ширину 103 . Длительность импульса цуга волн (τ) и его пространственная локализация в направлении

распространения в отсутствие дисперсии при фазовой скорости vph 2 108 м с равны.

*А) 1мс, l 2 105 м;

В) 1мс, l 2 105 м;

 

 

 

С) 10 2 с, l 2 106 м;

D) 510 9 с, l 15м

 

 

 

10. (НТ3). (З). Компоненты поля электромагнитной волны имеют вид

 

 

и

Ex

ex Ex0 sin( t kz)

 

 

 

 

 

) . Представьте поле в виде суперпозиции линейно поляризованной

2 sin( t kz

Ey

ey Ex0

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

волны, определив ее амплитуду( Em ), угол (α) поляризации по отношению к оси Х, и характер поляризации, а также амплитуду оставшейся части поля.

*А) ;

E

 

E

x0

, второе слагаемое – волна с правой круговой поляризацией и

2

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В) ;

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

x0

 

2 , второе слагаемое – волна с левой круговой поляризацией и

4

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

E

x0

( 2 1) , второе слагаемое – волна с правой круговой поляризацией и

4

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D) ;

 

E

 

 

 

 

 

 

; E

E

 

 

 

 

 

E

x0

 

 

2

x0

2 , второе слагаемое – волна с левой

4

m

 

 

 

4

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эллиптической поляризацией и Emax Ex0 ,

Emin Ey0 ( 2 1)Ex0

11. (НТ1).(О). Интенсивность прошедшей поляризатор линейно поляризованной волны составляет I Imax4 . Угол поворота φ поляризатора (в градусах) равен:

Ответ: 60

12. (НТ1).(О). Интенсивность прошедшей поляризатор линейно поляризованной волны

составляет I 3Imax . Угол поворота φ поляризатора (в градусах) равен:

4

Ответ: 30

192

13. (НТ1). (О). При вращении поляризатора было найдено, что интенсивность прошедшей

волны изменяется от

 

 

 

 

I

 

 

20

Вт

 

до 60

Вт

Степень поляризации волны равна (ответ

 

 

 

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м2

 

 

 

 

 

 

м2

 

дать в виде рациональной дроби

 

a

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. (НТ3). (З). Компоненты поля электромагнитной волны имеют вид Ex Ex0 cos( t kz)

и

Ey Ex0

 

 

 

 

 

 

) . Представьте поле в виде суперпозиции линейно поляризованной

 

2 cos( t kz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

волны, определив ее амплитуду( Em ), угол (α) поляризации по отношению к оси Х, и

 

характер поляризации, а также амплитуду оставшейся части поля.

 

*А) ;

 

E

 

 

E

x0

 

, второе слагаемое – волна с правой круговой поляризацией и

 

 

 

2

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В) ;

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

x0

 

 

2 , второе слагаемое – волна с левой круговой поляризацией и

 

 

4

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

E

x0

(

2 1) , второе слагаемое – волна с правой круговой поляризацией и

 

 

 

4

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D) ;

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

E E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

x0

 

 

 

2

 

 

x0

2 , второе слагаемое – волна с левой

 

 

4

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эллиптической поляризацией и Emax

Ex0 ,

 

Emin Ey0 ( 2 1)Ex0

 

15. (НТ3). (З). Компоненты поля электромагнитной волны имеют вид Ex Ex0 sin( t kz)

и

Ey Ex0

cos( t kz

) . Представьте поле в виде суперпозиции линейно поляризованной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

волны, определив ее амплитуду( Em ), угол (α) поляризации по отношению к оси Х, и

 

характер поляризации, а также амплитуду оставшейся части поля.

 

А) ;

 

E

 

 

E

x0

, второе слагаемое – волна с правой эллиптической поляризацией и

 

4

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E E

 

 

 

 

 

 

2

 

E

 

 

, E

 

 

 

E

 

(1

 

2

)E

 

 

;

 

 

 

 

y 0

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

xm

 

 

x0

 

 

 

 

max

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*В) ;

 

 

E

E

x0

, второе слагаемое – волна с правой эллиптической поляризацией и

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E E

 

 

 

 

 

 

2

 

E

 

 

, E

 

 

 

E

 

(1

 

2

)E

 

 

;

 

 

 

 

y 0

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

xm

 

 

x0

 

 

 

 

max

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

E

x0

(

2 1) , второе слагаемое – волна с правой круговой поляризацией и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

амплитудой Ex0 ;

193

 

; E

 

 

 

 

; E

 

 

 

 

 

 

D)

E

x0

2

E

x0

2 , второе слагаемое – волна с левой

 

4

m

 

 

 

4

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эллиптической поляризацией и Emax Ex0 ,

Emin Ey0 ( 2 1)Ex0

16. (НТ3). (З). Компоненты поля электромагнитной волны имеют вид Ex Ex0 cos( t kz) и

Ey Ex0 2 sin( t kz 4 ) . Представьте поле в виде суперпозиции линейно поляризованной

волны, определив ее амплитуду( Em ), угол (α) поляризации по отношению к оси Х, и характер поляризации, а также амплитуду оставшейся части поля.

*А) ;

E

 

E

x0

, второе слагаемое – волна с левой круговой поляризацией и

2

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В) ;

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

x0

 

2 , второе слагаемое – волна с правой круговой поляризацией и

2

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

E

x0

( 2 1) , второе слагаемое – волна с правой круговой поляризацией и

4

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитудой Ex0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D) ;

 

E

 

 

 

 

 

 

; E

E

 

 

 

 

 

E

x0

 

 

2

x0

2 , второе слагаемое – волна с левой

4

m

 

 

 

4

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эллиптической поляризацией и Emax Ex0 ,

Emin Ey0 ( 2 1)Ex0

17. (НТ2). (З). Если волновой пакет в отсутствие дисперсии локализован в направлении

распространения в l 1м с центральной длиной волны 10 1 м , то длины электромагнитных волн, образующих волновой пакет, в соответствии с соотношениями неопределенностей должны лежать в интервале…

*A) 510 3 м;

B) 0.314м;

C) 3.14м;

D)0, т.к. в волновом пакете изменяется частота

18.(HТ1). (З). В точку М приходит две электромагнитные волны с напряжѐнностью

электрических полей в них Ey1 = E0cos( t-kx) и Ey2 = E0sin( t-kx+ /2). Интенсивность

электрических полей l1=l2=l0. Результирующая интенсивность в точке М равна:

А) 0.5l0; B) 2l0; *C) 4l0; D) 0.

19.-(HT1). (З). В точку М приходят две волны y1=Acos(ωt-kx) ; y2=Acos(ωt-kx+π);

интенсивность волны I1=I2=I0 . Результирующая интенсивность волн в этой точке равна:

*A. 0; B. 0.5I0; C. 2I0; D. 4I0

20. (HТ1). (З). Если две когерентные волны с интенсивностями в точке наблюдения I1, I2

сдвинуты по фазе на 4 , то суммарная интенсивность в этой точке равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*A) I1 I2

 

2I1I2 ;

B) I1 I2 2I1I2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

C) (I I

2

)

2; D)

( I

I

2

)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

194

21. (HТ1). (З). Если две когерентные волны с интенсивностями в точке наблюдения I1, I2

сдвинуты по фазе на 3 4 , то суммарная интенсивность в этой точке равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A) I1 I2

2I1I2 ; *B) I1 I2 2I1I2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

C) (I I

2

)

2; D) ( I

I

2

)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22. (HT2). (З). В точку М приходят две электромагнитные волны, электрическое

поле в которых описывается функциями E1Y=E01cos(φt+kx) и E2Y=E02cos(ωt+kx+π). Интенсивность первой волны I1=I0, второй I2=4*I0. Результирующая интенсивность в этой точке равна:

A.3I0

B.5I0

*C. I0

D. 0

23. (HТ2). (З). На тонкую плѐнку с показателем преломления n падает нормально

монохроматический свет с длинной волны λ0. Минимальная толщина плѐнки, от которой наблюдается максимальное отражение равна:

*A. d= λ0/4 n;

B.d= λ0/2 n;

A.d = 3λ0/4 n;

B.d = 3λ0/2 n.

24.(HТ2). (З). Два синфазных когерентных источника (длина волны λ и

интенсивность источников l0) находятся на расстоянии а = λ друг от друга и излучают электромагнитные волны в направлении θ = π/6 на удалѐнный приемник. Результирующая интенсивность в приѐмнике равна:

A.0*;

B.l0;

C.2l0;

D.4l0.

25.(HТ2). (З). Волновая функция стоячей волны имеет вид

cm (x,t) 2Acos kx cos t, где k 2 , - длина бегущей волны. Координаты пучностей,

отсчитанные от начала координат, равны:

*A) x

 

m

, m 0,1, 2,... B) x

m, m 0,1, 2,...

 

 

 

m

2

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C) x

(2m 1)

, m 0,1, 2,...

 

D) x

(2m 1)

 

, m 0,1, 2,...

 

 

 

m

4

 

 

m

2

 

 

 

 

 

 

 

 

26. (HT1). (З). Медный стержень длиной L закреплѐн в середине. В нѐм возбуждѐн звук со скоростью V. Частота основного тона ν1 звука равна:

A. ν1= V ∕ L; B. ν1= 2V ∕ L; C. ν1= 0; *D. ν1= V ∕ 2L

195

27. (HТ2). (З). Волновая функция стоячей волны имеет вид

cm (x,t) 2Asin 2 x sin t, - длина бегущей волны. Координаты пучностей (Хп) и

узлов (Ху), отсчитанные от начала координат, равны:

*A) x

2m 1

, x

 

 

m

,

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) x

 

m

, x

 

 

2m 1

,

 

 

y

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C) x

2m 1

 

, x

 

m ,

 

y

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D) x m , x

 

 

 

 

2m 1

,

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m 0, 1, 2,...

m 0, 1, 2,...

m 0, 1, 2,...

m 0, 1, 2,...

28. (HТ1). (О). Волновая функция стоячей волны имеет вид cm (x,t) 2Asin kx sin t . Мгновенный снимок

волны в момент времени t0

 

приведен на рисунке.

 

2

 

 

Определить разность фаз 12 колебаний между точками х1 и х2. Результат выразить в виде простой

дроби в единицах π (например, 12 n ).m

Ответ: 3

29. (HТ1). (О). Волновая функция стоячей волны имеет вид cm (x,t) 2Asin kx sin t . Мгновенный снимок

волны в момент времени t0 приведен на рисунке.

2

Определить разность фаз 12 колебаний между точками х1 и х2. Результат выразить в виде простой

дроби в единицах π (например, 12 n ).m

Ответ: 2

30. (HТ1). (З). На рисунке изображѐн мгновенный

снимок электрического поля стоячей электромагнитной волны в вакууме. Амплитуда напряжѐнности электрического поля в точке С равна 2E0. Амплитуда магнитной индукции в этой точке равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A) 2E

0

;

B) 2E

0

;

C) 2E

0

;

*D) 0.

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

196

31.(HТ2). (З). В стержне с одним закреплѐнным концом возбуждается звук, скорость

которого равна V. Длина стержня L. Частота возможных мод колебаний равна (n =

0, 1, 2,…):

A. ν = (V/L)*n

B. ν = (2n+1)V /2L

*C. ν = (V / 4L)*(2n+1) D. ν = (V / 4L)*n

32.(HТ2). (З). В лазерах обычно используют так называемые «открытые резонаторы»- два

зеркала, расположенные на расстоянии “l” друг от друга. На зеркалах образуются узлы

для стоячей волны поля E . Резонансные частоты такого поля равны:

*A)

 

v p

m, m 1, 2,...

B)

v p

m, m 0, 1, 2,...

 

 

 

 

 

l

 

l

 

 

C)

v p

(2m 1), m 0, 1,

2,... D)

v p

(2m 1), m 0, 1, 2,...

 

 

 

 

2l

 

 

 

l

33. (HT2). (З). Восемь одинаковых точечных источников радиоволн с длиной волны λ

расположены на одной прямой на расстоянии «а» друг от друга. Разность хода между волнами от соседних источников в направлении на первый минимум интенсивности

равна:

 

 

 

A. λ;

B. λ / 2;

C. λ / 4;

*D. λ / 8.

34. (HT2). (З). Векторная диаграмма для 4-х синфазных источников когерентных

радиоволн интенсивностью l0 каждая и амплитудой напряжѐнности электрического поля E0 в направлении θ имеет вид (рис.). Принимающее устройство, удалѐнное на большое расстояние в этом направлении зафиксирует интенсивность:

A. *0;

E0

B.

l0/4;

 

C.

4 l0;

θ

D.

16 l0.

35. (HT2). (З). Пять одинаковых источников, расположенных на одной прямой на

расстоянии d друг от друга, излучают электромагнитные волны интенсивностью l0 каждая и длиной волны λ. Результирующая интенсивность в принимающем устройстве, удалѐнном на большое расстояние в направлении sinθ= λ/5d равна:

*А) 0; В) 5l0 ; С)2,5l0; D) l0 / 5.

36. (HТ2). (З). Пять одинаковых источников,

расположенных на одной прямой на расстоянии d друг от друга, излучают электромагнитные волны интенсивностью l0 каждая и длиной волны λ. Сдвиг фазы излучения от соседних источников в направлении sinθ= λ/5d равен:

A)

 

;

*B)

2

;

C)

4

;

D)

8

5

5

5

5

 

 

 

 

 

 

 

197

37. (HT1). (З). Три синфазных когерентных источника излучают электромагнитные

волны с амплитудой электрического поля E0 и интенсивностью l0 в направлении θ. Векторная диаграмма для этого случая показана на рисунке (3 стороны правильного шестиугольника). Интенсивность на большом расстоянии в этом направлении равна:

A.l0

B.2 l0

С. 3 l0

*D. 4 I0

38.(HT2). (З). Три синфазных когерентных источника

излучают электромагнитные волны с амплитудой

электрического поля E0 и интенсивностью l0 в направлении θ. Векторная диаграмма для этого случая

показана на рисунке (3 стороны правильного шестиугольника). Угол и сдвиг фазы между соседними источниками в направлении равен:

A)

 

;

sin

v p

;

*B)

 

;

sin

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

2d

 

 

 

 

3

 

 

6d

C)

 

;

sin

 

 

;

 

D)

 

;

sin

 

;

2

4d

 

 

3

4d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39. (HТ2). (З). Ширина первого максимума в дальней зоне при наблюдении интерференции от двух когерентных источников равна «а», а интенсивность I2 . Ширина

главного максимума

и интенсивность излучения в нем для восьми излучателей I8 равна

*A)

a

,

I

 

16I

 

;

B)

a

,

I

 

32I

 

 

;

 

 

 

8

2

 

 

8

2

4

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C)

a

,

I

 

64I

 

 

;

D)

a

,

I

 

 

64I

 

.

 

 

 

8

2

 

8

 

32

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40. (HТ2). (З).

 

При наблюдении когерентных волн от

N источников, для которых

 

d

n , где d - расстояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

между источниками (см. рисунок), число главных

максимумов m на экране равно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A) m nN;

 

B) m

 

N

;

*C) m n;

 

 

 

D) m

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

л 4. Элементы волновой оптики (дифракция света).

4.1. Основные определения и понятия.

1.(НТ1). (З). Дифракция – это:

А) Совокупность явлений, наблюдаемых при распространении волн в среде с резко выраженными неоднородностями, которая приводит к перераспределению энергии волнового поля в пространстве; В) Явление огибания волнами различных препятствий.

198

С) Отклонение света от прямолинейного распространения в оптически неоднородной среде.

*D) Интерференция от большого числа источников когерентных волн. Неверными ответами являются: D.

2.(НТ1). (З). Колебания, возбуждаемые в точке наблюдения двумя соседними зонами Френеля сдвинуты по фазе на:

A) 2 ;

*B) ;

С) величину, зависящую от расстояния до точки наблюдения. D) величину, зависящую от ширины зоны.

3.(НТ1). (З). Плоская и сферическая волна, распространяющаяся от точечного источника

S0, встречает на своем пути круглый непрозрачный диск. В центре дифракционной картины в этих случаях будет наблюдаться:

А) В обоих случаях интенсивность, близкая к нулю. *В) В обоих случаях I 0 (светлое пятно).

С) Для сферической волны I 0 , для плоской волны I 0 (светлое пятно).

D) В области геометрической тени от диска появление и исчезновение светлого пятна в обоих случаях будет зависеть от размеров диска.

4.(НТ1). (З). Круглая диафрагма открывает четыре зоны Френеля. В точке

наблюдения при этом наблюдается:

*А) темное пятно; В) светлое пятно; С) или темное или светлое пятно в зависимости от расстояния до диафрагмы;

D) темное или светлое пятно в зависимости от расстояния до диафрагмы и формы волной поверхности на ней.

5. (НT1). (З). На экран падает параллельный пучок света интенсивностью I0. Если на

пути пучка поставить экран с круглым отверстием, который выделит только первую зону Френеля, то интенсивность света в центре экрана будет равна:

A. 2I0 *B. 4I0

C.I0 /2

D.8 I0

6. (НT1). (З). На круглом отверстии в непрозрачном экране укладывается 5 зон

Френеля. Разность фаз между колебаниями, пришедшими в точку наблюдения, расположенную на перпендикуляре, восстановленном из центра отверстия, от 1-ой и 3-ей зон Френеля, равна:

*А) 2 ; В) ; С) /2; D) 3 /2.

7. (НT1). (З). На диафрагму с круглым отверстием падает нормально монохроматический свет с длиной волны . Диаметр отверстия соизмерим с длиной

волны. На фронте волны, вырезаемом отверстием, укладывается 5 зон Френеля для точки наблюдения М. Если закрыть чѐтные зоны специальным экраном, то

интенсивность в точке М :

 

 

*A) увеличится;

В) уменьшится;

С) не изменится;

D)станет равной 0.

8. (НТ1). (З). Зона Френеля это:

А) Круговое кольцо (кроме 1-ой зоны) плоской или сферической волновой поверхности, осесимметричное к перпендикуляру, восстановленному из центра кольца, разность фаз

199

элементарных волн от границ которого в произвольной точке наблюдения, находящейся на этом перпендикуляре, равна 2 .

В) Круговое кольцо (кроме 1-ой зоны) плоской или сферической волновой поверхности, осесимметричное к перпендикуляру, восстановленному из центра кольца, разность фаз элементарных волн от границ которого в произвольной точке наблюдения, находящейся на этом перпендикуляре, равна .

С) Совокупность элементарных площадок (излучателей) на открытом для дальнейшего распространения участке волновой поверхности, разность фаз волн от которых, пришедших в избранную точку наблюдения лежит в пределах 0 .

D) Совокупность элементарных площадок (излучателей) на волновой поверхности внутри круглого отверстия в экране, разность фаз волн от которых, пришедших в избранную

точку наблюдения лежит в пределах 0 2 . Неверными ответами являются : А, С, D.

9.(НТ1). (З). Дифракция Фраунгофера от одной щелеобразной диафрагмы наблюдается: А) только на большом расстоянии, на котором лучи от разных участков щели, приходящие в точку наблюдения, можно считать параллельными; *В) на большом расстоянии, на котором лучи от разных участков щели, приходящие в

точку наблюдения можно считать параллельными, а также на других расстояниях с помощью линзы; С) на любом расстоянии, но только с помощью линзы, причем поместив экран, на

котором фокусируется дифракция, в фокальной плоскости линзы;

D) только с помощью линзы, оптический центр которой находится от щели на расстоянии d , удовлетворяющем условию F d 2F , F - фокусное расстояние линзы.

10.(НТ2). (З). Число открытых зон Френеля на круглом отверстии радиуса r0 в экране для

точки наблюдения сигнала, находящейся на расстоянии l на перпендикуляре, восстановленном из центра отверстия, равно:

 

r2

 

 

r

 

 

r2

 

 

 

r l

 

*A)

0

;

B)

0

; C)

0

;

D)

0

.

l

l2

l

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. (НТ1). (З). Векторная диаграмма, описывающая изменение амплитуды волны с интенсивностью I0 , в точке наблюдения при постепенном открытии зон Френеля, имеет вид:

А) совокупности окружностей радиусом I0 , наложенных друг на друга; *В) свертывающейся спирали с начальной амплитудой I0 ;

С) развертывающейся спирали с начальной амплитудой I0 ;

D) свертывающейся спирали с начальной амплитудой 4I0 .

12. (НТ1). (З). Чтобы найти количество зон Френеля (Шустера), укладывающихся на

щели, от которой получается дифракционная картина на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы, достаточно знать только:

A.ширину щели а и длину падающей плоской световой волны λ (свет падает нормально);

B.длину волны λ и фокусное расстояние линзы F;

C.ширину щели а, длину волны λ и фокусное расстояние F;

D.*ни одно из этих условий не позволяет найти количество зон Френеля.

200

Соседние файлы в предмете Физика
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности