Оптика - файл n1.doc

Оптика
скачать (518.5 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.doc356kb.19.02.2010 22:03скачать
n2.doc573kb.19.02.2010 21:33скачать

n1.doc

510. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (? = 590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d3 воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

Дано:?=590нм=590∙10-9м Найти: d3 - ?

R=5см=5∙10-2м

k=3
Решение:

Т.к. между линзой и пластинкой воздушная прослойка, то коэффициент преломления = 1. Тогда из прямоугольника АВО получим:

, 

Радиус светлого кольца в проходящем свете определяется формулой:

r2=k ? R.



Ответ: d=891 нм.

Задача зачтена.

510. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (? = 590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d3 воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

Дано:?=590нм=590∙10-9м Найти: d3 - ?

R=5см=5∙10-2м

k=3
Решение:

Т.к. между линзой и пластинкой воздушная прослойка, то коэффициент преломления = 1. Тогда из прямоугольника АВО получим:

, 

Радиус светлого кольца в проходящем свете определяется формулой:

r2=k ? R.

891 нм

Ответ: d=891 нм.Задача зачтена.

520. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d = 4 мкм. На решетку падает нормально свет с дайной волны ? = 0,58 мкм. Максимум, какого наибольшего порядка дает эта решетка?

Дано: d=4 мкм=4∙10-6м Найти: k - ?

?=0,5 мкм=0,5∙10-6м

Решение:

Из формулы дифракционной решетки найдем k:



Поскольку sin ??1, то



Ответ: kmax=8 Задача зачтена.

530. Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле падения ?в свет, отраженный от границы стекло-вода, будет максимально поляризован?

Решение:

Согласно закону Брюстера пучок света, отраженный от диэлектрика, максимально поляризован в том случае, если тангенс угла падения численно равен относительному показателю преломления

tg ?в=n (1)

где ?– угол падения, при котором луч света, отразившись от диэлектрика, полностью поляризован, n– относительный показатель преломления сред.

n= nв/ nст (2)

nст – показатель преломления стекла, nв – показатель преломления воды.

Подставим (2) в (1)

tg ?в= nв/ nст (3)

Угол падения из (3) равен

?в=arctg(nв/ nст) (4)

Подставим числа в (4)

?в=arctg(1,33/1,5)=41,56˚

Ответ: ?в= 41,56˚ Задача зачтена.

540. Релятивистский протон обладал кинетической энергией, равной энергии покоя. Определить, во сколько раз возрастет его кинетическая энергия, если его импульс увеличится n=2 раза.
Решение:
Связь между полной энергией и импульсом:







Найдем связь релятивистского импульса и кинетической энергии:




если импульс релятивистского протона увеличится в 2 раза, то



Ответ: возрастет кинетическая энергия в ~4

550. Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см2мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты ?T = 0,25?

Дано: Найти: T-?

?T = 0,25
ϭ=5,67∙10-8 Вт/м2К4

Решение:

Закон Стефана-Больцмана: Re=ϭT4,

для серого тела: Re= ?T ϭT4,

получаем:



Ответ: Т=280 КЗадача зачтена.

560. На цинковую пластину направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U= 1,5 В. Определить длину волны ? света, падающего на пластину.

Дано: А=4,24 эВ=6,4∙10-19 Дж Найти: ? - ?

U=1,5 В

e=1,6∙10-19 Кл

h=6,63∙10-34 Дж∙с

c=3∙108 м/с

Решение:





Ответ: ?=216 нм

Задача зачтена.

570. Определить импульс ре электрона отдачи, если фотон с энергией ?1 = 1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

Дано: ?1=1,53 МэВ=2,448∙10-13Дж Найти: pe- ?

?2=?1/3

с=3∙108м/с

Решение:

Закон сохранения энергии



По условию задачи энергия электрона ?2=(2/3)?1

m0c2=0,51 МэВ – энергия покоя электрона.





выразим импульс отдачи электрона







Ответ: р=0,47∙10-21 кг∙м/с

Задача зачтена.

580. Точечный источник монохроматического (? = 1 нм) излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиусом R= 10 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника P= 1 кВт.

Дано: ?= 1 нм= 10-9 м, Найти: р - ?

R =10 см= 10-1 м,

Р= 1 кВт= 103 Вт

Решение:

Давление света при нормальном падении на поверхность определяется формулой:


с – скорость света,
Ee – энергетическая освещенность, равная Ее=Ф/S Ф – поток излучения, S – площадь поверхности. Ф=Р, S=4?R2



Ответ: р=2,65·10-5 Па

Задача зачтена.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации