Основные формулы и законы
Запишем уравнение (2) с учетом (3)
жүктеу/скачать 1,54 Mb.
|
Основные формулы и законы
| Запишем уравнение (2) с учетом (3):
, или Вычислим: Пример 10. Определить давление лучей Солнца: 1) на поверхность черного тела, помещенного на таком же расстоянии от Солнца, как и Земля; 2) на поверхность тела, отражающего все лучи; 3) на поверхность стеклянной пластинки, отражающей 4% энергии солнечных лучей и поглощающей 6% этой энергии. Угол падения лучей во всех случаях равен нулю, энергетическая освещенность ЕЭ = 1,35·10-3 Вт/м2. Дано: a’ = 0,04; а’’ = 0,06; ЕЭ=1,35·103 Вт/м2. - ? РешениеСветовое давление на поверхность тела при нормальном падении лучей рассчитывается по формуле где Еэ- энергетическая освещенность поверхности; с - скорость света в вакууме; ρ – коэффициент отражения. В первом случае необходимо найти световое давление на поверхность абсолютно черного тела, для которого ρ = 0, следовательно, Для тела, поверхность которого отражает все лучи, ρ=1 и В третьем случае давление на стеклянную пластинку возникает в результате отражения и поглощения света. Свет, проходящий через пластинку, давления не создает. Следовательно, p3 =p3’ +p3”, где p’3 - давление, оказываемое при отражении света; p”3 – давление, оказываемое при поглощении света. Вычисления дают: p1 = 4,5мк Па; p2 = 9,0 мк Па; p3 = 0,63 мк Па. Задания №5 Таблица вариантов для специальностей, учебными планами которых предусмотрено углубленное изучение раздела «Оптика».
Таблица вариантов для специальностей, учебными планами которых предусмотрено сокращенное изучение раздела «Оптика».
501. Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной ℓ = 1 см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны λ=0,7 мкм. 502. Зеркала Френеля расположены так, что ребро между ними находится на расстоянии r = 20 см от параллельной ему щели и на расстоянии ℓ = 180 см от экрана. Какой угол должны образовывать зеркала, чтобы на экране расстояние от произвольной первой до пятой темной полосы равнялось 14 мм при освещении светом с λ = 700 нм? 503. Во сколько раз в опыте Юнга нужно изменить расстояние от экрана до источников, чтобы пятая светлая полоса новой интерференционной картины оказалась на том же расстоянии от нулевой, что и третья в прежней картине. 504. На мыльную пленку падает белый свет под углом 450. При какой наименьшей толщине пленка будет казаться желтой (λж = 0,6 мкм), если наблюдение ведется в отраженном свете? Показатель преломления мыльной воды n = 1,33. 505. Два когерентных источника света с длиной волны λ=550 мкм создают на экране интерференционную картину. Когда на пути одного из пучков перпендикулярно ему поместили пластинку (n=1,6), то картина сместилась на четыре полосы. Какова толщина d пластины? 506. В каких пределах может изменяться толщина d пластинки, чтобы можно было наблюдать максимум 12-го порядка для λ = 0,6 мкм? Показатель преломления пластинки n = 1,6. 507. Определить расстояние Δr2 между двадцатым и двадцать первым светлыми кольцами Ньютона, если расстояние между вторым и третьим светлыми кольцами Δr1 = 1мм. Кольца наблюдаются в отраженном свете. 508. Наблюдатель отсчитывает ширину десяти колец Ньютона вдали от их центра, Δr1=0,7мм. Ширина следующих десяти колец Δr2=0,4 мм. Определить радиус R кривизны поверхности линзы. Наблюдение ведется в отраженном свете с длиной волны λ = 589 нм. 509. Сферическая поверхность плосковыпуклой линзы (n1=1,52) соприкасается со стеклянной пластинкой (n2 = 1,70). Пространство между линзой, радиус кривизны которой R = 1м, и пластинкой заполнено жидкостью. Радиус десятого темного кольца r10 = 2,05 мм. Определить показатель преломления жидкости. Наблюдение ведется в отраженном свете (λ = 0,589 мкм). 510. Плосковыпуклая линза с оптической силой D = 2 дптр выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус четвертого темного кольца Ньютона в проходящем свете r4 = 0,7 мм. Определить длину λ световой волны. 511. На непрозрачную пластинку с узкой щелью нормально падает монохроматический свет. Угол отклонения лучей, соответствующий второй светлой дифракционной полосе, равен 10. Скольким длинам волн падающего света равна ширина щели? 512. На щель шириной а = 0,1 мм падает нормально пучок монохроматического света (λ = 500 нм). Дифракционная картина наблюдается на экране, находящемся в фокальной плоскости линзы, оптическая сила которой D = 5дптр. Найти расстояние между минимумами второго порядка. 513. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию λ2 в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (λ1 = 670 нм) спектра второго порядка? 514. 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 ℓ = 3 м. 515. Сколько штрихов на 1 мм должна иметь дифракционная решетка, чтобы углу φ = 900 соответствовал максимум пятого порядка для света с длиной волны λ = 0,5 мкм? 516. Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит N=4800 штрихов. Определить число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки, для длины волны λ, являющейся серединой оптического диапазона. 517. При нормальном падении света на дифракционную решетку угол дифракции для линии λ1 = 0,65 мкм во втором порядке равен 450. Найти угол дифракции для линии λ2 = 0,50 мкм в третьем порядке. 518. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в первом порядке был разрешен дуплет натрия λ1 = 589,0 нм и λ2 = 589,6 нм? Ширина решетки ℓ = 2,5 см. 519. Две дифракционные решетки имеют одинаковую ширину ℓ=3 мм, но разные периоды: d1 = 3·10-3 мм и d2 = 6·10-3 мм. Определить их наибольшую разрешающую способность R для желтой линии натрия с λ = 0,5896 мкм. 520. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны λ = 147 пм. Расстояние d между атомными плоскостями кристалла равно 280 пм. Под каким углом θ к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка? 521. На стеклянную пластинку с показателем преломления n1=1,70 падает луч под углом полной поляризации. На сколько надо изменить угол падения, чтобы получить полную поляризацию отраженного луча, если пластинку поместить в сосуд с водой (n2 = 1,33)? 522. Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления β = 300. жүктеу/скачать 1,54 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||