Семестровая работа №2

Луч света, падая из воздуха на поверхность воды, частично отражается, частично преломляется. При каком угле падения отраженный луч перпендикулярен к преломленному лучу?

Луч света переходит из стекла в воду. Угол падения луча на поверхность раздела между стеклом и водой =30°. Определить угол преломления. При каком наименьшем значении угла падения луч полностью отразится?

Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку (n=1,6) под углом =45°. Определить толщину пластинки, если вышедший из пластинки луч смещен относительно продолжения падающего луча на расстояние L=2 см.

Луч падает под углом =60° на стеклянную пластину толщиной d=30 мм. Определить боковое смещение луча после выхода из пластинки.

Показать, что кажущаяся глубина водоема, если смотреть по вертикальному направлению, составляет 3/4 его истинной глубины.

На горизонтальном дне бассейна глубиной L=1,5м лежит плоское зеркало. Луч света входит в воду по углом =45°. Определить расстояние S от места вхождения луча в воду до места выхода его на поверхность воды после отражения от зеркала. Показатель преломления воды n=1,33.

. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред, частично отражается и частично преломляется. Определить угол падения, при котором отраженный луч перпендикулярен преломленному лучу.

На плоскопараллельную стеклянную (n=1,5) пластинку толщиной d=5 см падает под углом =30° луч света. Определить величину бокового смещения луча, прошедшего сквозь эту пластинку.

Человек с лодки рассматривает предмет, лежащий на дне водоема (n=1,33). Определить его глубину, если при определении «на глаз» по вертикальному направлению глубина водоема кажется равной 1,5м.

Человек с лодки рассматривает предмет, лежащий на дне. Глубина водоема везде одинакова и равна Н.

Предельный угол полного отражения на границе стекло - жидкость R_пр=65°. Определить показатель преломления жидкости, если показатель преломления стекла n=1,5.

Луч света выходит из стекла в вакуум. Предельный угол _np=42°. Определить скорость света в стекле.

Человек по смотрел на дно водоема в вертикальном направлении сверху вниз и определил его кажущуюся глубину 90 см. Чему равна действительная глубина водоема?

На поверхности слоя четыреххлористого углерода (L₁=1,46) толщиной 4,0 см плавает слой воды (n=1,33) толщиной 2,0 см. На какой кажущейся глубине будет находиться дно сосуда при нормальном падении луча?

Луч, дважды преломляясь на гранях равнобочной призмы, выходит из нее, будучи отклоненным на =37°10' от первоначального направления. Определить преломляющий угол  призмы, если внутри призмы луч идет параллельно ее основанию. Показатель преломления n=1,5.

Луч света падает на грань призмы перпендикулярно к ее поверхности и выходит из противоположной грани, отклонившись на угол =25° от первоначального направления. Определить преломляющий угол призмы.

Световой луч падает на квадратную стеклянную пластинку. Каким должен быть показатель преломления стекла, если полное отражение происходит от вертикальной грани?

Призма с преломляющим углом =50° дает угол наименьшего отклонения _м=35°. Каким будет этот угол, если призму погрузить в воду?

На стеклянную призму с преломляющим углом 60° и показателем преломления 1,5 падает луч света под углом 30°. Каков угол преломления луча при выходе его из призмы?

Луч света, отраженный от зеркальца гальванометра, падает на шкалу, расположенную на расстоянии L=1,5 м от зеркальца перпендикулярно к направлению падающего луча. При пропускании тока через гальванометр зеркальце повернулось, причем светлое пятно на шкале переместилось на d=2 см. Определить угол поворота зеркальца.

От двух когерентных источников S₁ и S₂ (λ=0,8 мкм) лучи попадают на экран. На экране наблюдается интерференционная картина. Когда на пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили мыльную пленку (n=1,33), интерференционная картина изменилась на противоположную. При какой наименьшей толщине d_mm пленки это возможно?

На стеклянный клин (рис. 30) с малым углом нормально к его грани падает параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны λ=0,6 мкм. Число m возникающих при этом интерференционных полос, приходящихся на отрезок клина длиной L=10. Определить угол α клина.

Н

Рис. 33

На мыльную пленку падает белый свет под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленка будет казаться желтой (λ_ж=610^-7 м), если наблюдение ведется в отраженном свете? Показатель преломления мыльной воды n=1,33.

205. Какова наименьшая толщина мыльной пленки, если при наблюдении ее в отраженном свете она представляется зеленой, когда угол между нормалью и лучом зрения равен α=35°? Показатель преломления мыльной воды n=1,33, λ_г=500нм.

Сферическая поверхность плосковыпуклой линзы (n₁=1,52) соприкасается со стеклянной пластинкой (n₂=1,70). Пространство между линзой, радиус кривизны которой R=1,00 м, и пластинкой заполнено жидкостью. Наблюдая кольца Ньютона в отраженном свете (λ₀=0,589 мкм), измерили радиус R десятого темного кольца. Определить показатель преломления жидкости n_m в двух случаях: 1) R=2,05 мм, 2) R=1,90 мм.

Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус R₃ третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны λ=0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R=0,5м.

На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ=500 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_min пленки, если показатель преломления материала пленки n=1,4.

Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной L=1 см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны λ=0,7 мкм.

На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ=500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, темного кольца Ньютона в отраженном свете R₄=2 мм.

На тонкую глицериновую пленку толщиной d=1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра (0,4 мкм; 0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n=1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны λ=640нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d_min должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?

На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ=500нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b=0,5 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n=1,6.

Плоско-выпуклая стеклянная линза с F=1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете R₅=1,1 мм. Определить длину световой волны λ.

Между двумя плоскопараллельными пластинами на расстоянии L=10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром d=0,01 мм, образуя воздушный клин. Пластины освещаются нормально падающим монохроматическим светом (λ=0,6 мкм). Определить ширину H интерференционных полос, наблюдаемых в отраженном свете.

Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (λ=590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину H воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

Расстояние между двумя когерентными источниками света (λ=0,5 мкм) равно 0,1 мм. Расстояние между светлыми полосами на экране в средней части интерференционной картины равно 1 см. Определить расстояние от источников до экрана.

Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга d=1 мм, расстояние от щелей до экрана L=3 м, расстояние между максимумами яркости смежных интерференционных полос на экране b=1,6 мм. Определить длину волны источника монохроматического света.

На мыльную пленку (n=1,3) падает нормально пучок лучей белого света. Какова наименьшая толщина пленки, если в отраженном свете она кажется зеленой (λ=0,55 мкм)?

Пучок параллельных лучей (λ=0,6 мкм) падает под углом α=30° на мыльную пленку (n=1,3). При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут максимально ослаблены интерференцией? Максимально усилены?

Посередине между точечным источником монохроматического света λ=550 нм и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном на расстоянии 5 м от источника. Определить радиус отверстия, при котором центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным.

На щель шириной a=0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ=500 нм. Дифракционная картина проецируется на экран, параллельный плоскости щели, с помощью линзы, расположенной вблизи щели. Определить расстояние от экрана до линзы, если расстояние L между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального максимума, равно 1 см.

Дифракционная решетка длиной L=5 мм может разрешить в первом порядке две спектральные линии натрия (λ₁=589,0 нм и λ₂=589,6 нм). Определить, под каким углом в спектре третьего порядка будет наблюдаться свет с λ₃=600 нм, падающий на решетку нормально.

На непрозрачную пластинку с узкой щелью нормально падает монохроматический свет. Угол отклонения лучей, соответствующий второй светлой дифракционной полосе, равен 1. Скольким длинам волн падающего света равна ширина щели?

На дифракционную решетку, содержащую N=400 штрихов на l=1 мм, падает нормально монохроматический свет (λ=0,60 мкм). Найти общее число n_макс дифракционных максимумов, которые дает эта решетка, и угловое положение w_макс последних максимумов.

Определить максимальный размер a_max зерен эмульсии фотопленки, при котором еще можно полностью использовать разрешающую силу телеобъектива фотоаппарата с относительным отверстием D/f=1:3,5. Длину световой волны, на которую приходится максимум чувствительности фотопленки, принять λ=0,55 мкм.

Какое наименьшее число N_min штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн λ₁=589,0нм и λ₂=589,6нм? Какова длина L такой решетки, если постоянная решетки d=5 мкм?

На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n=4,6 раза больше длины световой волны. Найти общее число N дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.

На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (λ=780 нм) спектра третьего порядка?

На дифракционную решетку, содержащую n=600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину L спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L=1,2 м. Границы видимого спектра: λ_кр=780 нм, λ_ф=400 нм.

На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом α=65° к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны λ рентгеновского излучения.

На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна (λ=600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму, α=20°. Определить ширину h щели.

На дифракционную решетку, содержащую n=100 штрихов на 1 мм, нормально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол α=16°. Определить длину волны λ света, падающего на решетку.

На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет (λ=410 нм). Угол между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 2°21'. Определить число n штрихов на 1 мм дифракционной решетки.

Постоянная дифракционной решетки в n=4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол α между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.

Расстояние между штрихами дифракционной решетки d=4 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ=0,58 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?

Постоянная дифракционной решетки d=2 мкм. Какую разность длин может разрешить эта решетка в области желтых лучей (λ=600 нм) в спектре второго порядка? Ширина решетки h=2,5 см.

На дифракционную решетку, содержащую n=100 штрихов на каждый миллиметр, падает нормально монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол =20°. Определить длину световой волны.

На дифракционную решетку, содержащую n=500 штрихов/мм, падает в направлении нормали к ее поверхности белый свет. Спектр проектируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана d=3 м. Границы видимого спектра λ=780 нм, λ_ф=400 нм.

Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 400 нм падает нормально на щель шириной 20 мкм. За щелью помещена линза с фокусным расстоянием 50 см, с помощью которой можно наблюдать дифракционные полосы на экране. Определить расстояние между светлыми полосами первого и второго порядков.