Тема 9. Волновая оптика

1. Длина световой волны в некоторой жидкости 6·10^-7 м, а частота 4·10¹⁴ Гц. Определить абсолютный показатель преломления этой жидкости.

2. Луч света падает на поверхность жидкости под углом 60^о. Найти угол преломления луча, если известно, что скорость света в этой жидкости равна 173 Мм/с.

3. Скорость распространения света в некоторой жидкости равна 240·10³ км/с. На поверхность этой жидкости под углом 25^о из воздуха падает световой луч. Определить угол преломления луча.

4. Луч света переходит из некоторой среды в воздух. Чему равна скорость света в этой среде, если угол падения равен 30^о, а угол преломления 60^о?

5. На сколько изменится длина волны света с частотой 4·10¹⁴ Гц при переходе его из воздуха в стекло с показателем преломления 1,5.

6. При переходе света из воздуха в стекло с показателем преломления 1,5 его длина волны уменьшилась на 0,2 мкм. Найти длину волны света в воздухе.

7. Луч света переходит из воды с показателем преломления 1,3 в стекло с показателем преломления 1,7. Определите угол падения луча, если угол преломления равен 28^о.

8. Луч света падает на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом 35^о и преломляется под углом 25^о. Каким будет угол преломления при падении луча под углом 50^о?

9. Луч света переходит из воды (показатель преломления 1,3) в воздух. Угол падения луча равен 37^о. Под каким углом к поверхности воды выйдет преломленный луч?

10. Луч света падает из воздуха на поверхность жидкости под углом 40^о и преломляется пол углом 24^о. При каком угле падения угол преломления будет равен 20^о?

11. Монохроматический свет, распространяясь в стекле с показателем преломления 1,6, имеет длину волны 0,44 мкм. Как и на сколько изменится его длина волны при переходе из стекла в вакуум?

12. Насколько изменится оптическая длина пути луча, распространяющегося в воздухе, если перпендикулярно ему поместить стеклянную пластинку толщиной 1 мкм? Показатель преломления стекла n = 1,5.

13. Экран освещается двумя когерентными источниками света. В некоторой точке экрана наблюдается максимум интенсивности света. Насколько должна измениться разность фаз колебаний в этой точке, чтобы максимум сменился минимумом? Ответ обосновать.

14. Красный свет с длиной волны λ = 0,6 мкм падает вертикально из воздуха (показатель преломления n₁ = 1) на стеклянную пластинку толщиной h = 2,5 мкм с показателем преломления n₂ = 1,5. Какого цвета (красного или черного) будет казаться пластинка, если смотреть на нее снизу?

15. В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с геометрической разностью хода 1,2 мкм. Длина волны их излучения в вакууме равна 600 нм. Определите, что будет наблюдаться в данной точке вследствие интерференции, когда лучи идут а) в воздухе; б) в стекле с показателем преломления 1,5.

16. Какой наибольший порядок спектра можно видеть в дифракционной решетке, имеющей 500 штрихов на 1 мм, при освещении ее светом с длиной волны 720 нм?

17. Дифракционная решётка, освещённая нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол  =30⁰. На какой угол отклоняет она спектр четвёртого порядка?

18. Дифракционная картина получена с помощью дифракционной решетки. Определить длину волны для линии в дифракционном спектре третьего порядка, совпадающей с изображением линии в спектре четвертого порядка с длиной волны 490 нм.

19. Сколько максимумов можно наблюдать для желтой линии натрия  = 589 нм при дифракции на дифракционной решетке, постоянная которой d = 2 мкм.

20. Дифракционная решетка, имеющая 400 штрихов на 1 мм, освещается немонохроматическим светом. В k-м порядке линия с длиной волны 0,54 мкм совпала с одной из линий (k-1)-го порядка. Найти длину волны этой линии.