6. Тәжірибелік сабақтар орындауға арналған әдістемелік нүсқаулар
Тәжірибелік сабақ-7. Жарықтың интерференциясы мен дифракциясы бойынша есептер шығару
жүктеу/скачать 0,59 Mb.
|
1602571454459 6. АиУ қ. физ.2 тәжірибелік сабақ
| Тәжірибелік сабақ-7. Жарықтың интерференциясы мен дифракциясы бойынша есептер шығару.
1. Жарықталыну оптикасында шағылған жарықты болдырмау үшін линза бетін сыну көрсеткіші шынынікінен кіші 1,26 заттың жұқа қабыршығымен қаптайды. Қабыршық қалыңдығының қандай ең аз мәнінде линзадан шағылған жарық байқалмайды? Түскен жарықтың толқын ұзындығы 0,55 мкм, түсу бұрышы 300. Ауаның сыну көрсеткіші 1 –ге тең. Шешуі. Жарық қабыршық – ауа жүйесіне α бұрышпен түсіп оның үстіңгі және астыңғы беттерінен шағылады. Шағылған когерентті сәулелердің оптикалық жол айырымы (Оптиканың «Жұқа қабыршықтағы интерференциялық бейнені есептеу» тақырыбын қараңыз): 2 . (1) (2) мұндағы k = 1, 2, 3, … (1) мен (2) - ден: 2 = Осыдан: . мұндағы k = 1, 2, 3, … деп алып мынаны жазамыз: . . Жауаптары: d1=0,35 мкм; d1=0,59 мкм. 2. Қисықтық радисы 8 м жазық дөңес линзалы Ньютон сақиналарын алуға арналған қондырғыда толқын ұзындығы 640 нм шағылған жарықтан алынған Ньютонның 2-ші қараңғы сақинасының радиусін табу керек. Дано: λ=640 нм=6.5×10-7 м rk= (1) 3,2∙10-3 м. Жауап: r2=3,2∙10-3 м. 3. Периоды 2,20 мкм дифракциялық торға тік түскен монохроматтық жарық толқынының ұзындығын анықтау керек. Бірінші және екінші ретті максимумдарға қарайғы бағыттардың арасындағы бұрыш 15,00. Шешуі. Бірінші максимум d sin = λ қатыстан анықталатын бұрышпен бақыланады. Екінші максимум d sin = 2λ шартымен анықталатын бұрышпен бақыланады. Осыдан: sin sin бұдан мынау туындайды: tg . Жауабы: 534 нм. 4. Толқын ұзындығы 530 нм жарық периоды 1,50 мкм, ал жалпы ұзындығы 12,0 мм торға түседі. Бас максимумның бұрыштық енін және тордың ажырату қабілетін анықтау керек. Шешуі. Штрихтардың жалпы саны: N =l/d = 8000. Nd = l толқын ұзындықтан әлдеқайда үлкен болғандықтан, γ = бас максимумның бұрыштық енін береді. Тордың ажырату қабілетін анықтау үшін максимумдар санын бағалау керек. Ол мына шарттан табылады: m m = 2, яғни мұндай тормен бірінші және екінші ретті спектрлерді ғана бақылауға болады. Тордың ажырату қабілеті: A = = mN. 5. Дифракциялық тордың периоды 0,01 мм, штрихтардың жалпы саны 990. Натрийдің ұзындықтары 5890 А0 және 5896 А0 сары сызықтары дублетінің екі құраушысын бірінші ретті спектрде ажыратып көруге бола ма? Олардың екінші ретті максимумдарының бұрыштық арақашықтығы қандай? Шешуі. Спектрдің берілген сызықтарын ажыратып көру үшін ажырату қабілеті мынадай тор керек: A= Бірінші ретті спектрдегі тордың ажырату қабілеті A = mN = 990, демек, спектрлік сызықтар ажыратылады, бірақ нашар болады; өлшеуді жоғары ретті спектрде жүргізген жөн. Екінші ретті максимумдарының бұрыштық арақашықтығы мына шарттан табылады: d sin = және d sin = . Жауаптары: Болады; 25//. 1. Екі когерентті жарық (толқын ұзындығы 0,6 мкм ) көзінің арақашықтығы 0,4 мм. Жарық интерференциялық жолақтардың экрандағы ені 2 мм. Жарық көздерінен экран қандай арақашықтықта орналасқан? А) 1,3 м; В) 2,5 м; С) 2,6 м; D)1,3 см; Е)1,9 м. 2. Егер көк ( =0,5 мкм) жарық фильтрін қызыл ( қыз= 0,65 мкм) жарық фильтріне ауыстырсақ, онда екі когерентті жарық көздерінің интерференциясы кезінде экрандағы екі көршілес интерференциялық жолақтардың арасы қалай өзгереді ? 3. Сфералық толқын үшін Френельдің m-нші зонасының радиусын көрсетіңіз. А) ; В) ; С) ; D) ; E) R=Ф/S. 4. Саңылауы тар мөлдір емес пластинкаға толқын ұзындығы 0,6 мкм жазық монохроматты жарық тік түседі. Сәулелердің бірінші дифракциялық максимумға сәйкес ауытқу бұрышы π /6. Саңлау ені қандай? А) 1,8 мкм; В) 18 мкм; С) 3,6 мкм; D)3,6 мкм; Е) 0,9 мкм. 5. Периоды d дифракциялық торға, толқын үзындығы ( жарық шоғымен тік бағытта жарықтандырылды. Төменде келтірілген өрнектердің қайсысы бірінші бас максимум байқалатын ( бұрышын анықтайды? А) В) С) D) E) жауаптар ішінде дұрысы жоқ жүктеу/скачать 0,59 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|