Поляризация света

1. Отличает ли человеческий глаз, поляризованный свет от естественного? Есть ли живые существа, способные отличать поляризованный свет от естественного?

2. Какими способами можно получить поляризованный свет?

3. Поляризованы ли звуковые волны? Если да, то в каком направлении?

4. Луч света, падая на границу раздела сред 1 и 2 с показателями преломления 1,3 и 1,5, ведет себя так, как показано на рис.1.52. Вычислить углы падения и преломления луча.

5. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом Брюстера. Указать правильный рисунок (рис. 1.53).

6. Каким способом можно получить из оптически изотропного вещества анизотропное

7. Как можно отличить поляризованный свет от естественного (неполяризованного) с помощью одного поляризующего устройства?

8. Естественный свет интенсивности I₀ проходит через поляризатор, отражающий 5% падающего на него света. Какова интенсивность света, вышедшего из поляризатора?

9. Какой интенсивности будет свет, прошедший через два последовательно расположенных идеальных поляроида, если интенсивность падающего естественного света I₀, а угол между главными плоскостями поляроидов составляет 0˚?

10. Пучок плоскополяризован-ного света проходит через поляризатор П. Проверить строгость приведенного рис.1.54

11. Между двумя скрещенными (параллельными) николями помещают третий. Сколько раз при его повороте на 360⁰ на выходе из системы будет наблюдаться минимум (максимум) освещенности?

12. При вращении поляризатора вокруг исследуемого пучка света интенсивности I₀ получены изображенные на рис.1.55 (а, б, в) зависимости интенсивности света I, вышедшего из поляризатора, от угла поворота α. Каким был свет, падающий на поляризатор в приведенных случаях?

13. Кристалл оптически активного вещества расположен между двумя скрещенными поляризаторами (рис.1.56). При толщине кристалла 1 мм плоскость поляризации проходящего света поворачивается на 16˚. При какой толщине кристалла луч не выйдет из системы?

Компьютерные упражнения

1. Какова разность фаз между взаимно перпендикулярными волнами, составляющими плоскополяризованную волну (рис. 1.57) и эллиптически поляризованную волну (рис. 1.58)?

2. Во сколько раз изменится интенсивность света после прохождения света через поляризатор (рис. 1.59), если он поглощает 10% падающего на него света?

Рис. 1.59

3. После прохождения света через раствор оптически активного вещества (рис. 1.60) плоскость колебаний светового вектора поворачивается на угол φ. На какой угол повернется эта плоскость, если концентрацию этого вещества увеличить в 4 раза, а длину кюветы d уменьшить в 2 раза?

Рис. 1.60

4. Какая из волн внутри кристаллической пластинки (рис. 1.61) является обыкновенной, а какая – необыкновенной? Какая из них имеет большую длину волны? Для какой из них показатель преломления больше?

5. Чему равна оптическая разность хода (рис. 1.61) между обыкновенной и необыкновенной волнами на выходе из пластинки?

Рис.1.61

6. По виду фронта обыкновенной и необыкновенной волн в кристалле (рис. 1.62, а - м) определите:

а) кристалл положительный или отрицательный;

б) положение оптической оси кристалла;

в) ход обыкновенного и необыкновенного осей.

.

Рис. 1.15

Рис. 1.17

7. По рис.1.63 (а - г) определить, как поляризованы преломленные лучи.

а

б

в

г

д

е

и

к

л

м

Рис. 1.18

и

к

л

Рис. 1.19

Рис. 1.14

Взаимодействие электромагнитных волн

с веществом

1. Почему белый свет разлагается в спектр после прохождения через призму?

2. Каким оптическим явлением объясняется возникновение радуги после дождя?

3. Что такое нормальная и аномальная дисперсии света?

4. Вода освещена красным светом. Какой цвет видит человек, открывающий глаза под водой?

5. Зависимость показателя преломления от длины волны для некоторого материала имеет вид, представленный на рисунке. С каким типом дисперсии света мы имеем дело? Какие лучи сильнее преломляются этим материалом: красные или фиолетовые?

6. В чем отличие дифракционного и призматического спектра?

7. Луч белого света нормально падает на стеклянную призму с нормальной дисперсией. На каком из рисунков правильно изображен ход лучей?

8. Луч белого света нормально падает на стеклянную призму с дисперсией, показанной на графике (рис.1.67). Сравнить показатели преломления синих и зеленых лучей.

ФОТОНЫ. Световое давление

1. Какие фотоны имеют большую энергию: красные, зеленые, фиолетовые?

2. Как можно вычислить массу фотона?

3. Почему хвосты комет всегда направлены в сторону, противоположную Солнцу?

4. Как можно объяснить световое давление с точки зрения корпускулярной теории?

5. Непрозрачная поверхность освещается монохроматическим светом. В каком случае давление света будет наименьшим при неизменной интенсивности падающего света?

а) ν = 5·10¹⁵ Гц, поверхность идеально отражающая;

б) ν = 7·10¹⁶ Гц, поверхность идеально поглощающая;

в) λ = 5·10^-6 м, поверхность отражает 30% падающего излучения;

г) λ = 730 нм, поверхность поглощает 45% падающего излучения.

6. Какие лучи оказывают большее давление при прочих равных условиях: синие или оранжевые?