Раздел 4.2 Интерференция, дифракция, поляризация света

4.2.1 Пучок белого света падает нормально на поверхность стеклянной пластинки толщинойd= 0,4 мкм. Какие длины волн, лежащие в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм), усиливаются в отраженном свете? ( = 0,48 мкм)

4.2.2 Дифракционная решетка, имеющая 750 штрихов на 1 см, расположена параллельно экрану на расстоянии 1,5 м от него. На решетку перпендикулярно ее плоскости направляют пучок света. Определите длину волны света, если расстояние на экране между вторыми максимумами, расположенными слева и справа от центрального (нулевого), равно 22,5 см. Считатьsin≈tg. ( = 0,5 мкм)

4.2.3 Параллельный пучок света переходит из воды в стекло. Отраженный пучок света максимально поляризован. Определить угол между падающим и отраженным пучками. ( = 97⁰)

4.2.4 Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 0,4 мкм. Определите радиус кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны= 0,64  мкм. (R = 125 мм)

4.2.5 Сколько штрихов на 1 мм длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (длина волны 0,546 мкм) в спектре первого порядка наблюдается под углом 198ґ? (N = 560 мм^-1)

4.2.6 Угол падения света на поверхность стекла равен 60^о. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризован. Определить угол преломления луча. ( = 30⁰)

4.2.7 Оптическая разность хода волн от двух когерентных источников в некоторой точке пространства равна 8,723 мкм. Каков будет результат интерференции (усиление или ослабление света) в этой точке, если длина волны будет: а)₁= 671нм; б)₂= 436нм?

4.2.8 На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на мм, перпендикулярно ей падает плоская монохроматическая волна. Чему равна длина падающей волны, если дифракционный максимум 4-го порядка наблюдается в направлении, перпендикулярном падающим лучам? ( = 500 нм)

4.2.9 Пучок естественного света падает на полированную поверхность стеклянной пластины, погруженной в жидкость. Отраженный от пластины пучок света максимально поляризован и образует угол 97^ос падающим пучком. Определить показатель преломления жидкости. (n = 1,33)

4.2.10 В некоторую точку пространства приходят световые пучки когерентного излучения с оптической разностью хода 6 мкм. Определить произойдет усиление или ослабление света в этой точке, если длина волны равна: 500 нм; 480 нм.

4.2.11 На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Угол между первыми двумя симметричными максимумами равен 8. Найти отношение периода решетки к длине световой волны. (d/ = 14)

4.2.12 Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения равен 60^о, угол преломления 50^о. При каком угле падения пучок света, отраженный от границы раздела двух сред, будет максимально поляризован. ( = 45⁰)

4.2.13 Плосковыпуклая линза с радиусом кривизны 1 метр выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определите длину волны падающего монохроматического света, если радиус второго светлого кольца в отраженном свете равен 2 мм. ( = 2,67 мкм)

4.2.14 Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решетку с периодом 5 мкм. Параллельно решетке позади нее размещена собирающая линза с фокусным расстоянием 20 см. Дифракционная картина наблюдается на экране в задней фокальной плоскости линзы. Найдите расстояние между ее главными максимумами 1-го и 2-го порядков. Считатьsin≈tg. (r = 16 мм)

4.2.15 Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были максимально поляризованы? (_Б = 53⁰)

4.2.16 Две когерентные световые волны приходят в некоторую точку пространствас разностью хода 2,25 мкм. Каков результат интерференции в этой точке, если свет: а) красный (= 750 нм); б) зеленый (= 500 нм).

4.2.17 Дифракционная решетка, имеющая 50 штрихов на 1 мм, расположена на расстоянииL= 55 см от экрана. Какова длина волны монохроматического света, падающего нормально на решетку, если первый дифракционный максимум на экране отстоит от центрального наℓ= 1,9 см? Считатьsin≈tg. ( = 690 мм)

4.2.18 Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения равен 60^о, угол преломления 50^о. При каком угле падения пучок света, отраженный от границы раздела двух сред, будет максимально поляризован. ( = 45⁰)

4.2.19 Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм, падающим нормально. Найти толщину воздушного зазора между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо Ньютона в отраженном свете. (d = 1,2 мкм)

4.2.20 Постоянная дифракционной решётки в 4 раза больше длины волны монохроматического света, падающего нормально на ее поверхность. Определить угол между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами. ( = 29⁰)

4.2.21 Угол падения луча на поверхность стекла равен 50^о, при этом отраженный пучок света оказался максимально поляризован. Определить угол преломления. ( = 40⁰)

4.2.22 На плоской стеклянной поверхности образована тонкая прозрачная пленка толщиной 0,396 мкм. Какую окраску примет пленка при освещении ее белым светом, падающим под углом 30^о? Показатель преломления стекла 1,5, а материала пленки 1,4.(₁ = 0,690 мкм, ₂ = 0,414 мкм)

4.2.23 Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол 30. На какой угол отклоняет она спектр четвертого порядка? (₄ = 42⁰)

4.2.24 Пучок света падает на поверхность воды под некоторым углом. При этом отраженный луч света – максимально поляризован. Определить угол падения света, если известно, что луч света преломляется под углом= 30⁰_.( = 60⁰)

4.2.25 На мыльную пленку (n= 1,33) падает белый свет под углом 45^о. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый свет (длина волны желтого света 0,6 мкм). (d = 133 нм)

4.2.26 На дифракционную решетку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет. Период решетки 2 мкм. Определить наибольший порядок дифракционного максимума, который дает эта решетка в случае красного (длина волны 0,7 мкм) и в случае фиолетового (0,41 мкм) света. (k_кр = 2; k_ф = 4)

4.2.27 При прохождении света через слой 10 % раствора сахара толщиной 10 см плоскость поляризации повернулась на 16⁰. В другом растворе сахара, взятом толщиной 25 см, плоскость поляризации повернулась на 33⁰. Определить концентрацию второго раствора. (С = 8,25 %)

4.2.28 Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно 2 мм. Радиус кривизны линзы 1 м. Найти длину волны света, падающего на установку. ( = 500 нм)

4.2.29 На дифракционную решетку нормально падает пучок монохроматического света. Максимум 3-го порядка наблюдается под углом 37. Найти отношение периода решетки к длине волны падающего света. Сколько максимумов может дать решетка в рассматриваемом случае? (d/ = 4,98; N = 9)

4.2.30Естественный свет, проходя через систему поляризатор-анализатор, ослабляется в 9 раз. Определить угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора. Поглощением и отражением света пренебречь. ( = 61,87⁰)