Решение задач по оптике в курсе общей физики - 7 стр.

UptoLike

Рубрика: 

7
= 10 см, расстояние от этой вершины до точки наблюдения а = 1 м. Падение на
экран нормальное.
Анализ и решение
Чтобы найти расстояние от центра интерференционной картины до точки,
в которой кончается пятая светлая полоса, необходимо её ширину Δh умножить
на k = 5, т.е. найти x = k · Δh. Тогда, используя выражение для Δh (см. задачу 3),
получим x = Dλk/2l, где D = rcos α + a, 2l = S
1
S
2
= 2 rα (см. рис. 1 в задаче 1);
cos α 1, sin α α.
()
2
rak
x
r
λ
α
+
= . Вычисляя, получим: x = 2,8 мм. (20' = 0,0058 рад.)
Ответ: 2,8 мм.
Задача 6. В опыте Ллойда световая волна, исходящая непосредственно из
источника S, интерферирует с волной, отражённой от зеркала. На экране из-за
малого угла апертуры интерференции (см. рис. 4) возникают интерференцион-
ные полосы. Расстояние от источника до экрана L = 100 см. Ширина интерфе-
ренционных полос Δh
1
= 0,25 мм. После того, как источник отодвинули от
плоскости зеркала на Δy = 0,6 мм, ширина полос уменьшилась в
η
= 1,5 раз.
Найти длину волны.
Решение.
1
2
D
h
∆= , где 2l = S
1
S ' (см. рис. 4), S ' мнимое изображение ис-
точника S . После перемещения S
1
в точку S
2
ширина полосы изменится:
2
22
L
h
ly
λ
∆=
+∆
. Учитывая, что
1
2
h
h
η
=
, получим :
1
2
(1)
hy
L
λ
η
∆∆
=
+−
Вычисления дают: λ = 0,6 мкм.
Ответ: 0,6 мкм.
§2. Полосы равного наклона и равной толщины ([2],[3],[4])
При решении задач необходимо:
1. Сделать рис. с построением хода лучей.
2. Найти, если это необходимо, разность хода интерферирующих лучей.
3. Записать условия максимума или минимума.
4. Из полученных уравнений выразить искомые величины и произвести
вычисления.
Рис. 4. Зеркало Ллойда.
                                           7
= 10 см, расстояние от этой вершины до точки наблюдения а = 1 м. Падение на
экран нормальное.
     Анализ и решение
     Чтобы найти расстояние от центра интерференционной картины до точки,
в которой кончается пятая светлая полоса, необходимо её ширину Δh умножить
на k = 5, т.е. найти x = k · Δh. Тогда, используя выражение для Δh (см. задачу 3),
получим x = Dλk/2l, где D = rcos α + a, 2l = S1S2 = 2 rα (см. рис. 1 в задаче 1);
cos α ≈ 1, sin α ≈ α.
                      (r +a )λk
                   x=            . Вычисляя, получим: x = 2,8 мм. (20' = 0,0058 рад.)
                         2rα
     Ответ: 2,8 мм.

    Задача 6. В опыте Ллойда световая волна, исходящая непосредственно из
источника S, интерферирует с волной, отражённой от зеркала. На экране из-за
малого угла апертуры интерференции (см. рис. 4) возникают интерференцион-
ные полосы. Расстояние от источника до экрана L = 100 см. Ширина интерфе-
ренционных полос Δh1 = 0,25 мм. После того, как источник отодвинули от
плоскости зеркала на Δy = 0,6 мм, ширина полос уменьшилась в η = 1,5 раз.
Найти длину волны.




                              Рис. 4. Зеркало Ллойда.
                     Dλ
    Решение. ∆h 1=      , где 2l = S1S ' (см. рис. 4), S ' – мнимое изображение ис-
                     2l
точника S . После перемещения S1 в точку S2 ширина полосы изменится:
          Lλ                     ∆h1                         2∆h1∆y
∆h 2 =         . Учитывая, что       =η , получим : λ =
       2l +2∆y                  ∆h2                         L +(η −1)
Вычисления дают: λ = 0,6 мкм.
     Ответ: 0,6 мкм.

    §2. Полосы равного наклона и равной толщины ([2],[3],[4])
    При решении задач необходимо:
    1. Сделать рис. с построением хода лучей.
    2. Найти, если это необходимо, разность хода интерферирующих лучей.
    3. Записать условия максимума или минимума.
    4. Из полученных уравнений выразить искомые величины и произвести
       вычисления.