Page 32

Задачі для самостійного розвязування

Інтерференція

IІ рівень

 

31. На шляху одного променя в інтерференційній установці Юнга стоїть трубка довжиною  з плоскопаралельними скляними основами та спостерігається інтерференційна картина, коли ця трубка наповнена повітрям. Потім трубка наповнюється хлором і при цьому спостерігається зміщення інтерференційної картини на  смуг. Вся установка поміщена в термостат, що підтримує постійну температуру. Спостереження проводяться  зі світлом з довжиною хвилі . Приймаючи показник заломлення повітря , обчислити показник заломлення хлору. В яку сторону зміщаються смуги інтерференції при наповненні посудини хлором?

32. На екран з двома вузькими паралельними щілинами падають промені безпосередньо від Сонця. При якій відстані  між щілинами можуть спостерігатися інтерференційні смуги поза екраном? Кутовий діаметр Сонця .

33. Темною чи світлою буде у відбитому світлі мильна плівка товщиною ? Плівка знаходиться у повітрі.

34. При яких товщинах  плівки зникають інтерференційні смуги при освітленні її світлом з довжиною хвилі ? Показник заломлення плівки . ()

35. Світло з довжиною хвилі  падає на тонку мильну плівку під кутом падіння . У відбитому світлі на плівці спостерігаються інтерференційні смуги. Відстань між сусідніми смугами дорівнює . Показник заломлення мильної плівки . Обчислити кут  між поверхнями плівки. ()

36. В дуже тонкій клиноподібній пластинці у відбитому світлі при нормальному падінні спостерігаються інтерференційні смуги. Відстань між сусідніми темними смугами . Знаючи, що довжина світлової хвилі дорівнює , а показник заломлення пластинки , знайти кут  між гранями пластинки. ()

37. На тонку плівку  падає паралельний пучок білого світла. Кут падіння . При якій товщині плівки дзеркально відображене світло буде найбільш сильно пофарбоване в жовтий колір ? ()

38. Знайти мінімальну товщину плівки з показником заломлення , при якій світло з довжиною хвилі  буде максимально відбитим, а світло з довжиною хвилі  не відбивається зовсім. Кут падіння світла дорівнює .

()

39. На поверхню скляного об’єктива  нанесена тонка плівка, показник заломлення якої  («просвітлена» плівка). При якій найменшій товщині  цієї плівки відбудеться максимальне послаблення відбитого світла в середній частині видимого спектра? ()

40. Плоскопаралельна скляна пластинка товщиною  та показником заломлення  поміщена між двома середовищами з показниками заломлення  та  (рисунок). Світло з довжиною хвилі  падає нормально на пластинку. Визначити, посилення чи послаблення інтенсивності світла відбувається при інтерференції, якщо . ()

41. Плоскопаралельна скляна пластинка товщиною  та показником заломлення  поміщена між двома середовищами з показниками заломлення  та  (рисунок). Світло з довжиною хвилі  падає нормально на пластинку. Визначити, посилення чи послаблення інтенсивності світла відбувається при інтерференції, якщо . ()

42. Плоскопаралельна скляна пластинка товщиною  та показником заломлення  поміщена між двома середовищами з показниками заломлення  та  (рисунок). Світло з довжиною хвилі  падає нормально на пластинку. Визначити, посилення чи послаблення інтенсивності світла відбувається при інтерференції, якщо . ()

43. Плоскопаралельна скляна пластинка товщиною  та показником заломлення  поміщена між двома середовищами з показниками заломлення  та  (рисунок). Світло з довжиною хвилі  падає нормально на пластинку. Визначити, посилення чи послаблення інтенсивності світла відбувається при інтерференції, якщо . ()

44. На мильну плівку , яка знаходиться у повітрі падає нормально пучок білого світла. При якій найменшій товщині  плівки відбите світле з довжиною хвилі  виявиться максимально підсиленим в результаті інтерференції? ()

45. Пучок монохроматичних  світлових хвиль падає під кутом  на мильну плівку , яка знаходиться в повітрі. При якій найменшій товщині плівки  відбиті світлові хвилі будуть максимально ослаблені інтерференцією та  - максимально підсилені?

()

46. На тонкий скляний клин  падає нормально монохроматичне світло. Двохгранний кут  між поверхнями клина дорівнює . Визначити довжину світлової хвилі , якщо відстань  між суміжними інтерференційними максимумами у відбитому світлі дорівнює . ()

47. Поверхні скляного клина утворюють між собою кут . На клин нормально до його поверхні падає пучок променів монохроматичного світла з довжиною хвилі . Визначити ширину  інтерференційної смуги. ()

48. На тонкий скляний клин у напрямку нормалі до його поверхні падає монохроматичне світло . Визначити кут  між поверхнями клина, якщо відстань  між суміжними інтерференційними мінімумами у відбитому світлі дорівнює . ()

49. Дві плоско паралельні скляні пластини прикладені одна до другої так, що між ними утворюється повітряний клин з кутом , що дорівнює . На одну з пластинок падає нормально монохроматичне світло . На яких відстанях  та  від лінії дотику пластинок будуть спостерігатися у відбитому світлі перша та друга світлові смуги (інтерференційні максимуми)? ()

50. Знайти відстань між двадцятим та двадцять першим світлими кільцями Ньютона, якщо відстань між другим і третім дорівнює , а кільця спостерігаються у відбитому світлі. ()

51. Знайти фокусну відстань плоско-опуклої лінзи, яка використовується для отримання кілець Ньютона, якщо радіус третього світлого кільця дорівнює , , . Кільця спостерігаються у відбитому світлі. ()

52. При спостереженні кілець Ньютона у відбитому синьому світлі  за допомогою плоско-опуклої лінзи, яка покладена на плоску пластинку, радіус третього світлого кільця виявився рівним . Після заміни синього світлофільтра на червоний був виміряний радіус п’ятого світлого кільця, який виявився рівним . Знайти радіус кривизни  лінзи та довжину хвилі  червоного світла. ()

53. Знайти радіус  центральної темної плями кілець Ньютона, якщо між лінзою та пластинкою налити бензол . Радіус кривизни лінзи . Показник заломлення лінзи та пластинки однакові. Спостереження ведеться у відбитому світлі . ()

54. Плоско-опукла скляна лінза з радіусом кривизни  лежить опуклою поверхнею на скляній пластинці. При цьому у відбитому світлі радіус деякого кільця . Спостерігаючи за даним кільцем, лінзу обережно відсунули від пластинки на . Яким став радіус цього кільця? ()

55. На вершині сферичної поверхні плоско-опуклої скляної лінзи є пошліфована плоска ділянка радіуса , якою вона торкається до скляної пластинки. Радіус кривизни опуклої поверхні лінзи . Знайти радіус шостого світлого кільця при спостереженні у відбитому світлі з довжиною хвилі . ()

56. Дві плоско-опуклі тонкі скляні лінзи дотикаються своїми сферичними поверхнями. Знайти оптичну силу такої системи, якщо у відбитому світлі () діаметр п’ятого світлого кільця . ()

57. Сферична поверхня плоско-випуклої лінзи дотикається зі скляною пластинкою. Простір між лінзою та пластинкою заповнений сірковуглецем. Показники заломлення лінзи, сірковуглецю та пластинки дорівнюють відповідно ,  та . Радіус кривизни сферичної поверхні лінзи . Визначити радіус п’ятого темного кільця Ньютона у відбитому світлі з . ()

58. Плоско-опукла лінза опуклою стороною лежить на скляній пластинці. Визначити товщину  шару повітря там, де у відбитому світлі  видно перше світле кільце Ньютона. ()

59. Діаметр  другого світлого кільця Ньютона при спостереженні у відбитому світлі  дорівнює . Визначити оптичну силу  плоско-опуклої лінзи, що була використана у досліді. ()

60. Між скляною пластинкою та плоско-опуклою скляною лінзою, що лежить на ній налита рідина, показник заломлення якої менший за показник заломлення скла. Радіус  восьмого темного кільця Ньютона при спостереженні у відбитому світлі  дорівнює . Радіус  кривизни опуклої поверхні лінзи дорівнює . Знайти показник заломлення  рідини. ()