Тема 4. Дифракция света. Итоговая контрольная работа №1.
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ №2
для студентов 2 курса медико-биологического факультета
Тема 1. Законы отражения и преломления свет.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ:
Подготовиться к основным теоретическим вопросам темы:
1. Корпускулярно-волновой дуализм. Шкала электромагнитных волн.
2. Фотометрия. Объективное и субъективное измерение энергии. Энергетические и световые величины излучения.
3. Геометрическая оптика. Луч. Принцип Ферма.
4. Основные законы геометрической оптики. Показатель лреломления.
5. Предельный угол преломления. Полное внутреннее отражение.
Решить задачи по теме:
1. Луч падает на поверхность воды под углом 40°. Под каким углом должен упасть луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления оказался таким же?
2. Луч переходит из воды в стекло. Угол падения равен 35°. Найти угол преломления.
3. Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения?
4. Под каким углом должен упасть луч на стекло, чтобы преломленный луч оказался перпендикулярным к отраженному?
5. Найти угол падения луча на поверхность воды, если известно, что он больше угла преломления на 10°.
Литература:
1. Трофимова Т.И. «Курс физики», 2000 г., стр. 261-283.
2. Ремизов. А.Н. «Медицинская и биологическая физика», любой год издания.
3. Лекции
К ЗАНЯТИЮ «УТВЕРЖДАЮ»
05. 03.12-10.03.12. Зав. кафедрой__________ Коробкова С.А.
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ №3
для студентов 2 курса медико-биологического факультета
Тема 2. Оптические инструменты. Линзы. Микроскопия.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ: Подготовиться к основным теоретическим вопросам темы:
1. Преломление на сферической поверхности. Параксиальные лучи.
Предмет и изображение. Увеличение сферической поверхности.
2. Преломление на двух сферических поверхностях. Линза. Виды линз. Формула тонкой линзы. Увеличение линзы. Оптическая сила линзы. Построение изображений в тонких линзах.
3. Погрешности (аберрации) оптических систем. Виды аберраций и методы их устранения.
4. Глаз, как оптический инструмент. Аккомодация. Недостатки оптической системы глаз и их исправление при помощи линз. Разрешающая способность. Острота зрения.
5. Оптические приборы, улучшающие распознавание деталей. Лупа. Увеличение лупы. Микроскоп. Устройство микроскопа. Увеличение микроскопа. Предел разрешения микроскопа. Зрительные трубы. Телескопы.
Решить задачи по теме:
1. Доказать, что в двояковыпуклой линзе с равными радиусами кривизны поверхностей и с показателем преломления 1,5 фокусы совпадают с центрами кривизны.
2. Радиусы кривизны поверхностей двояковыпуклой линзы R1= R2 = 50 см. Показатель преломления материала линзы n=1,5. Найти оптическую силу линзы.
3. Необходимо изготовить плосковыпуклую линзу с оптической силой 4 дптр. Определить радиус кривизны выпуклой поверхности линзы, если показатель преломления материала линзы равен 1,6.
4. На расстоянии 15 см от двояковыпуклой линзы, оптическая сила которой 10 дптр, поставлен перпендикулярно к оптической оси предмет, высотой 2 см. Найти положение и высоту изображения. Сделать чертеж 1:1.
Литература:
1. Трофимова Т.И. «Курс физики», 2000 г., стр. 261-283.
2. Ремизов. А.Н. «Медицинская и биологическая физика», любой год издания.
3. Лекции
К ЗАНЯТИЮ «УТВЕРЖДАЮ»
19. 03.12-24.03.12. Зав. кафедрой__________ Коробкова С.А.
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ №4
для студентов 2 курса медико-биологического факультета
Тема 3. Интерференция света. Итоговая контрольная
Работа №1.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ:
Подготовиться к основным теоретическим вопросам темы:
1. Интерференция. Условия наблюдения интерференции Пространственная и временная когерентность. Условия максимума интерференции.
2. Методы наблюдения интерференции. Расчет интерференции.
3. Интерференция в тонких пленках. Просветленная оптика.
4. Интерференция в пленках переменной толщины. Кольца Ньютона.
5. Интерферометры.
Решить задачи по теме:
1. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления 133 под углом 45° падает пучок белого света. Определить, при какой наименьшей толщине пленки она будет казаться желтой (λ = 0,6 мкм) в отраженном свете.
2. Пучок белого света падает по нормали к поверхности стеклянной пластинки толщиной 0,4 мкм. Показатель преломления стекла 1,5. Какие длины волн, лежащие в пределах видимого спектра, усиливаются в отраженном свете?
3. На линзу с показателем преломления 1,55 нормально падает
монохроматический свет с длиной волны 0,55 мкм. Для устранения
потерь отраженного света на линзу наносится тонкая пленка.
Определить оптимальный показатель преломления пленки и толщину
пленки.
4. Плосковыпуклая линза радиусом кривизны 4 м, выпуклой стороной лежи на стеклянной пластинке. Определить длину волны падающего монохроматического света, если радиус пятого светлого кольца в отраженном свете равен 3 мм.
Литература:
1. Трофимова Т.И. «Курс физики», 2000 г., стр. 261-283.
2. Ремизов. А.Н. «Медицинская и биологическая физика», любой год издания.
3. Лекции
К ЗАНЯТИЮ «УТВЕРЖДАЮ»
02. 04.12-07.04.12. Зав. кафедрой__________ Коробкова С.А.
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ №5
для студентов 2 курса медико-биологического факультета
Тема 4. Дифракция света. Итоговая контрольная работа №1.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ:
Подготовиться к основным теоретическим вопросам темы:
1. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света.
2. Метод зон Френеля. Зонные пластинки.
3. Дифракция Френеля на круглом отверстии.
4. Дифракция Френеля на круглом диске.
5. Дифракция Фраунгофера на щели.
6. Дифракционная решетка.
Решить задачи по теме:
1. Найти радиусы первых пяти зон Френеля, если расстояние от источника до волновой поверхности а = 1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b = 1м. Длина волны света X = 500 им.
2. Посередине между точечным источником монохроматического света X = 550 им 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.
3. Свет от монохроматического источника (X = 600 нм) падает нормально на диафрагму с диаметром отверстия d = 6 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Какое число зон Френеля укладывается в отверстие? Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым?
4. На щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (X = 589 нм). Под какими углами будут наблюдаться дифракционные минимумы света?
5. Дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, дает на экране, отстоящем от решетки на 1 м, спектр. Определите, на каком расстоянии друг от друга будут находиться фиолетовые границы спектров второго порядка. Длина волны фиолетового света X = 400 нм.
Литература:
1. Трофимова Т.И. «Курс физики», 2000 г., стр. 261-283.
2. Ремизов. А.Н. «Медицинская и биологическая физика», любой год издания.
3. Лекции
К ЗАНЯТИЮ «УТВЕРЖДАЮ»
16. 04.12-21.04.12. Зав. кафедрой__________ Коробкова С.А.
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ №6
для студентов 2 курса медико-биологического факультета