Геометрическая оптика. Фотометрия
1. Чему равно абсолютное значение оптической силы собирающей линзы, фокусное расстояние которой равно 20 см?
2. С помощью собирающей линзы получили изображение светящейся точки. Чему равно фокусное расстояние линзы, если а = 0,5 м, в = 1 м?
3. Найти фокусное расстояние линзы, если известно, что действительное изображение предмета, находящегося на расстоянии 0,3 м от линзы, получается на таком же расстоянии от нее.
4. Вычислите увеличение лупы с фокусным расстоянием 5 см для нормального глаза с расстоянием наилучшего зрения 25 см.
5. Человек с нормальным зрением пользуется линзой с оптической силой 16 дптр как лупой. Какое увеличение дает такая лупа?
6. Столб вбит в дно реки и 1 м столба возвышается над водой. Найдите длину тени столба на поверхности и на дне реки, если высота Солнца над горизонтом (угол между лучом и горизонтом) 300, глубина реки 2 м, показатель преломления воды 1,33.
7. Найти предельный угол падения луча на границу раздела стекла (n1 = 1,5) и воды (n2 = 1,33).
8. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной 6 см падает под углом 35° луч света. Определить боковое смещение луча, прошедшего сквозь эту пластинку.
9. Необходимо изготовить плосковыпуклую линзу с оптической силой 6 дптр. Определить радиус кривизны выпуклой поверхности линзы, если показатель преломления материала линзы равен 1,6.
10. Электрическая лампа, сила света которой 100 кд, заключена в матовый сферический плафон диаметром 5 см. Найти светимость и яркость лампы. Поглощением света плафоном пренебречь.
Интерференция света
1. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом с длиной волны 6.10-5см, расстояние между отверстиями 1 мм и расстояние от отверстий до экрана 3 м. Найти ширину первой светлой полосы.
2. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 0,8 мм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы ширина интерференционной полосы оказалась равной 2 мм? Длина волны 0,6 мкм.
3. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимым изображением источника света равно 0,5 мм, расстояние от них до экрана равно 3 м. Длина волны 0,6 мкм. Определить ширину полос интерференции на экране
4. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света было равно 0,5 мм. Расстояние до экрана 5 м. В зеленом свете получились интерференционные полосы на расстоянии 5 мм друг от друга. Найти длину волны.
5. Задачи по вариантам.
Дифракция света
1. При падении света с длиной волны 0,5 мкм на дифракционную решетку третий дифракционный максимум наблюдается под углом 300. Найти период решетки.
2. Найти радиус третьей зоны Френеля для плоского волнового фронта (длина волны равна 0,6 мкм) для точки, находящейся на расстоянии 1 м от фронта волны.
3. Вычислите радиус пятой зоны Френеля для плоского волнового фронта, если точка наблюдения находится на расстоянии 1 м от фронта волны. Длина волны равна 0,5 мкм.
4. На щель шириной 0,1 мм нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника с длиной волны 0,6 мкм. Определите синус угла, соответствующего второму максимуму.
5. На узкую щель падает монохроматический свет. Направление на четвертую темную дифракционную полосу составляет 2,20. Найти число длин волн, укладывающихся на ширине щели (sin 2,20 = 0,0384).
6. Дифракционная решетка содержит 200 штрихов на один миллиметр. На решетку падает нормально монохроматический свет l = 0,6 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?
7. Сколько штрихов на каждый миллиметр содержит дифракционная решетка, если в дифракционной картине волны с 0,6 мкм максимум пятого порядка наблюдается под углом 180 (sin 180 = 0,309)?
8. Определить порядок темной дифракционной полосы, соответствующий углу 300 при нормальном падении света длиной 400 нм на щель шириной 8 мкм.
9. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстоянием 0,3 нм между его атомными плоскостями. Определить длину волны рентгеновского излучения, если под углом 30° к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум первого порядка.
Электромагнитные волны в веществе
1. На грань стеклянной призмы (n = 1,5) нормально падает луч света. Определить угол отклонения луча призмой, если ее преломляющий угол равен 30°.
2. При прохождении света в некотором веществе пути х его интенсивность уменьшилась в три раза. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении им пути 2х.
3. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли с воздухом равен 40,5°. Определить угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла.
4. Световые волны в некоторой жидкости имеют длину волны 600 нм и частоту 1014 Гц. Определите скорость света в этой жидкости.
5. Угол поляризации для одного из сортов стекла равен 600. Определите абсолютный показатель преломления стекла.
6. Определить показатель преломления вещества, если его диэлектрическая проницаемость ε = 2 (магнитная проницаемость вещества равна 1).
7. Контрольная работа по теме «Оптика» (по вариантам).