Физика. Методические указания. Агапова Н.Н - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУТИ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

Пример 17. На стеклянную пластинку (n
2
= 1,6), находящуюся в
жидкости, падает луч естественного света. Отраженный луч мак-
симально поляризован и составляет угол 100° с падающим лучом.
Определить скорость распространения света в жидкости.
Решение:
На границу раздела стекло-жидкость падает естественный
свет. Представим, его как суперпозицию двух волн: волну с
колебаниями вектора E
r
в плоскости падения луча (на чертеже
эти колебания указаны двойной стрелкой) и волну с колебаниями
вектора
E
r
перпендикулярно плоскости падения (на чертеже эти
колебания указаны точкой).
41
По условию задачи отраженный луч полностью поляризован,
т.е. он содержит колебания вектора E
r
, перпендикулярные плос-
кости падения, преломленный луч будет частично поляризован с
преобладанием колебаний вектора E
r
в плоскости падения.
На основании закона отражения света угол падения
i
1
равен
углу отражения
i
2
, т.е.
i
1
= i
2
=
2
α
.
При полной поляризации отраженного луча выполняется закон
Брюстера
tg
i
1
= n
21
,
где
i
1
– угол падения,
2
1
1
2
21
v
v
n
n
n ==
– относительный показатель преломления
второй среды относительно первой ,
v
1
– скорость распространения света в первой среде (жид-
кость),
v
2
– скорость распространения света во второй среде(стекло),
1
1
v
c
n =
–абсолютный показатель преломления первой среды,
2
2
v
c
n = –абсолютный показатель преломления второй среды,
с – скорость света в вакууме.
Отсюда
c
vn
n
n
2
tg
12
1
2
==
α
,
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
==
α
=
с
м
10·2,250tg
6,1
10·3
2
tg
n
c
v
80
8
2
1
.
Ответ: v
1
= 2,2·10
8
м/с.
42
Пример 18. Два николя N
1
и N
2
расположены так, что угол меж-
ду их плоскостями пропускания составляет α = 60°. Определить,
во сколько раз уменьшится интенсивность I
0
естественного света:
1) при прохождении через один николь N
1
, 2) при прохождении
через оба николя. Коэффициент поглощения света в николе k =
0,05. Потери при отражение света не учитывать.
Решение:
Дано:
n
2
= 1,6
α = 100°
v
1
= ?
Дано:
α = 60°
k = 0,05
?
I
I
0
=
                                                                           n 2 v1
Пример 17. На стеклянную пластинку (n2 = 1,6), находящуюся в        n 21 =     =     – относительный показатель преломления
                                                                           n1 v 2
жидкости, падает луч естественного света. Отраженный луч мак-
                                                                второй среды относительно первой ,
симально поляризован и составляет угол 100° с падающим лучом.
                                                                    v1 – скорость распространения света в первой среде (жид-
Определить скорость распространения света в жидкости.
                                                                кость),
  Дано:                         Решение:
                                                                    v2 – скорость распространения света во второй среде(стекло),
n2 = 1,6
                                                                          c
α = 100°                                                            n1 =      –абсолютный показатель преломления первой среды,
v1 = ?                                                                    v1
                                                                           c
                                                                    n2 =      –абсолютный показатель преломления второй среды,
                                                                          v2
                                                                    с – скорость света в вакууме.
                                                                   Отсюда
   На границу раздела стекло-жидкость падает естественный                                  α n     n v
                                                                                         tg = 2 = 2 1 ,
свет. Представим, его как суперпозицию двух волн: волну с                                  2 n1      c
                        r
колебаниями вектора E в плоскости падения луча (на чертеже                          c   α 3·10 8                   ⎛м⎞
эти колебания указаны двойной стрелкой) и волну с колебаниями                 v1 =    tg =       tg50 0 = 2,2·10 8 ⎜ ⎟ .
          r                                                                         n2 2   1,6                     ⎝с⎠
вектора E перпендикулярно плоскости падения (на чертеже эти                       8
                                                                Ответ: v1 = 2,2·10 м/с.
колебания указаны точкой).
                                  41
   По условию задачи отраженный луч полностью поляризован,
                                       r
т.е. он содержит колебания вектора E , перпендикулярные плос-                                 42
кости падения, преломленный луч будет частично поляризован с    Пример 18. Два николя N1 и N2 расположены так, что угол меж-
                                     r
преобладанием колебаний вектора E в плоскости падения.          ду их плоскостями пропускания составляет α = 60°. Определить,
   На основании закона отражения света угол падения i1 равен    во сколько раз уменьшится интенсивность I0 естественного света:
углу отражения i2, т.е.                                         1) при прохождении через один николь N1, 2) при прохождении
                                     α                          через оба николя. Коэффициент поглощения света в николе k =
                          i1 = i2 = .
                                     2                          0,05. Потери при отражение света не учитывать.
   При полной поляризации отраженного луча выполняется закон      Дано:                         Решение:
Брюстера                                                        α = 60°
                           tgi1 = n21,                          k = 0,05
где i1 – угол падения,                                           I0
                                                                    =?
                                                                  I

Страницы