29

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный строительный университет»

Утверждено

на заседании кафедры физики

23 сентября 2011 г.

ФИЗИКА В ТЕСТАХ.

ЧАСТЬ IV. ВОЛНОВАЯ И КВАНТОВАЯ ОПТИКА.

ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

(для бакалавриата всех профилей)

Ростов-на-Дону

2012

УДК 531.383

Физика в тестах. Часть IV. Волновая и квантовая оптика. Элементы квантовой механики (для бакалавриата всех профилей). – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2012. – 29 с.

Содержатся тестовые задания для проверки уровня подготовки студентов по курсу физики, а также необходимый теоретический материал для самостоятельной работы студентов при подготовке к защите лабораторных работ физического практикума, к промежуточной и итоговой аттестациям студентов, к сдаче зачетов и экзаменов.

Предназначены для студентов бакалавриата всех профилей по направлениям подготовки:

270800 «Строительство»

270200 «Реконструкция и реставрация архитектурного наследия»

280700 «Техносферная безопасность»

190700 «Технология транспортных процессов»

190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»

230400 «Информационные системы и технологии»

230700 «Прикладная информатика»

120700 «Землеустройство и кадастр»

261400 «Технология художественной обработки материалов»

221700 «Стандартизация и метрология»

100800 «Товароведение»

У

ДК 531.383

Составители: проф. Н.Н. Харабаев

доц. Е.В. Чебанова

проф. А.Н. Павлов

Рецензент: доц. Ю.И. Гольцов

Редактор Н.Е.Гладких

Темплан 2012 г., поз. 72.

Подписано в печать 8.11.11.

Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л. 1,2.

Тираж 100 экз. Заказ

___________________________________________________________

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

334022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162.

© Ростовский государственный

строительный университет, 2012.

Интерференция света

ЗАДАНИЕ № 1

Если S₁ и S₂ – источники когерентных волн, а L₁ и L₂ – расстояния от точки А до источников, то в точке А наблюдается минимум интерференции в воздухе при условии…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

ЗАДАНИЕ № 2

Для точки А оптическая разность хода лучей от двух когерентных источников S₁ и S₂ равна 1,2 мкм. Если длина волны  в вакууме 600 нм, то в точке А будет наблюдаться...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) максимум интерференции, так как разность хода равна четному числу полуволн ;

2) минимум интерференции, так как разность хода равна четному числу полуволн ;

3) минимум интерференции, так как разность хода равна нечетному числу полуволн ;

4) максимум интерференции, так как разность хода равна нечетному числу полуволн .

ЗАДАНИЕ № 3

Если S₁ и S₂ – источники когерентных волн, то разность фаз колебаний, возбуждаемых этими волнами в точке О (центральный максимум) равна…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1. 0 ; 2) ; 3) ; 4) .

---------------------------

Указания к заданиям № 1 – 3

Для случая двух источников когерентных волн с нулевой разностью фаз справедливы следующие заключения:

1) если L₁ и L₂ – оптические длины путей, проходимых волнами, соответственно, от источников 1 и 2 до точки С, то в этой точке С интерференционный максимум наблюдается при условии:

(= 0, 1, 2,…) ,

а интерференционный минимум наблюдается при условии:

(= 0, 1, 2,…) ,

где ∆ – оптическая разность хода двух волн: ;

(Оптическая длина пути L = ns , где n – показатель преломления среды,

s – геометрическая длина пути световой волны);

λ_о – длина световой волны;

2) разность фаз двух колебаний в точкеС, возбуждаемых волнами от источников 1 и 2:

.

ЗАДАНИЕ № 4

Тонкая пленка вследствие явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При увеличении показателя преломления пленки ее цвет…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) не изменится ;

2) станет синим ;

3) станет красным .

ЗАДАНИЕ № 5

Тонкая пленка вследствие явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При уменьшении показателя преломления пленки ее цвет…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) не изменится ;

2) станет синим ;

3) станет красным .

ЗАДАНИЕ № 6

Постоянно меняющаяся радужная окраска мыльных пузырей объясняется…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) интерференцией света ;

2) дифракцией света ;

3) дисперсией света ;

4) поляризацией света .

---------------------------

Указания к заданиям № 4 – 6

Условия максимумов и минимумов при интерференции света, отраженного от верхней и нижней поверхностей тонкой плоскопараллельной пленки, находящейся в воздухе (n_о = 1):

1) условие максимумов – (= 0, 1, 2…) ,

2) условие минимумов – (= 0, 1, 2…),

где d – толщина пленки,

n – показатель преломления пленки,

i – угол падения света,

λ_о – длина световой волны.

Член обусловлен потерей полуволны при отражении света от границы раздела двух сред: еслиn > n_о, то необходим знак плюс, если n < n_о необходим знак минус.

Красный цвет соответствует наибольшей (~ 750 нм), а фиолетовый цвет – наименьшей (~ 400 нм) длине волны видимого спектра.

ЗАДАНИЕ № 7

Hа стеклянной линзе нанесена тонкая пленка, дающая минимум в отраженном свете (просветление оптики). Какие параметры влияют на «эффект просветления»?

А. Толщина пленки.

В. Показатель преломления пленки.

С. Длина волны падающего света.

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) только А ; 2) А и В ; 3) только С ; 4) А и С ; 5) А, В, C .

ЗАДАНИЕ № 8

Тонкая пленка на поверхности линзы дает минимум в отраженном свете для зеленого цвета. Чтобы минимум достигался для фиолетового цвета, можно...

А. Увеличить толщину пленки при неизменном показателе преломления.

В. Уменьшить толщину пленки при неизменном показателе преломления.

С. Увеличить показатель преломления пленки при той же ее толщине.

D. Уменьшить показатель преломления пленки при той же ее толщине.

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) только А ; 2) только В ; 3) только С ; 4) A или C ; 5) B или D .

---------------------------

Указания к заданиям № 7, 8

Случаю «просветления оптики»(см. Трофимова Т.И. Курс физики. М. ВШ. 2004. С. 328) соответствует наблюдение интерференционного минимума для световых волн, отраженных от верхней и нижней поверхности тонкой плоскопараллельной пленки на поверхности стекла.

Условие наблюдения интерференционного минимума:

(= 0, 1, 2,…) ,

где d – толщина пленки,

n – показатель преломления пленки,

–длина световой волны.

Для пленки минимальной толщины условие интерференционного минимума в отраженном свете:

.