Решение задач по оптике в курсе общей физики. Чернышова Т.Д - 14 стр.

UptoLike

Рубрика: 

14
6. Определите длину волны , для которой дифракционная решетка с по-
стоянной d=3 мкм в спектре второго порядка имеет угловую дисперсию D
ϕ
=7
*10
5
рад / м .
Ответ: λ=457 нм .
7. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический
свет с длиной волны λ =600 нм . Определите наибольший порядок спектра, по-
лученный с помощью этой решетки , если ее постоянная d = 2 мкм.
8. На дифракционную решетку с постоянной d=5 мкм под углом ϑ = 30
0
падает монохроматический свет с длиной волны λ =0,5 мкм. Определите угол ϕ
дифракции для главного максимума третьего порядка.
Ответ: ϕ= 53
0
38.
9. Узкий параллельный пучок монохроматического излучения падает на
грань кристалла с расстоянием между его атомными плоскостями d=0,3 нм .
Определите длину рентгеновского излучения, если под углом ϑ =30
0
к плоско-
сти грани наблюдается дифракционный максимум первого порядка.
Ответ: λ=300 пм .
10. На дифракционную решетку длиной l=15 мм, содержащую N=3000
штрихов , падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ =550
нм . Определите :1) число максимумов , наблюдаемых в спектре дифракционной
решетки ; 2) угол , соответствующий последнему максимуму.
Вариант 2
1. Точечный источник света (λ = 0,5 мкм) расположен на расстоянии R =
1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2 мм. Определите
расстояние r
0
от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает
три зоны Френеля .
Ответ: r
0
= 2 м.
2. Определите радиус четвертой зоны Френеля , если радиус второй зоны
Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм.
Ответ: ρ
4
=2,83 мм.
3. На экран с круглым отверстием падает параллельный пучок монохро-
матического света с длиной волны λ =0,5 мкм. Точка наблюдения находится на
оси отверстия на расстоянии r
0
=1,5 м от него. Определите максимум или ми -
нимум, наблюдается в центре дифракционной картины
4. На экран с круглым отверстием радиусом r=1,2 мм нормально падает
параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ =0,6 мкм.
Определите расстояние от отверстия до точки на его оси , где можно наблюдать
наиболее темное пятно .
Ответ:
5. Диск из стекла с показателем преломления n для длины волны λ закры-
вает полторы зоны Френеля для наблюдателя в точке P . При какой толщине
диска h освещенность в точке P будет такой же, как и в отсутствии диска.
6. Дифракционная решетка имеет N=1000 штрихов и постоянную ре -
шетку d=10 мкм. Определите угловую дисперсию для угла дифракции ϕ=30
0
в
                                    14
       6. Определите длину волны, для которой дифракционная решетка с по-
стоянной d=3 мкм в спектре второго порядка имеет угловую дисперсию Dϕ=7
*105 рад/м.
       Ответ: λ=457 нм.
       7. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический
свет с длиной волны λ=600 нм. Определите наибольший порядок спектра, по-
лученный с помощью этой решетки, если ее постоянная d = 2 мкм.
       8. На дифракционную решетку с постоянной d=5 мкм под углом ϑ= 300
падает монохроматический свет с длиной волны λ=0,5 мкм. Определите угол ϕ
дифракции для главного максимума третьего порядка.
       Ответ: ϕ= 53038’.
       9. Узкий параллельный пучок монохроматического излучения падает на
грань кристалла с расстоянием между его атомными плоскостями d=0,3 нм.
Определите длину рентгеновского излучения, если под углом ϑ=300 к плоско-
сти грани наблюдается дифракционный максимум первого порядка.
       Ответ: λ=300 пм.
       10. На дифракционную решетку длиной l=15 мм, содержащую N=3000
штрихов, падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ=550
нм. Определите:1) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной
решетки; 2) угол, соответствующий последнему максимуму.

                                     Вариант 2
      1. Точечный источник света (λ = 0,5 мкм) расположен на расстоянии R =
1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2 мм. Определите
расстояние r0 от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает
три зоны Френеля.
      Ответ: r0 = 2 м.
      2. Определите радиус четвертой зоны Френеля, если радиус второй зоны
Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм.
      Ответ: ρ4=2,83 мм.
      3. На экран с круглым отверстием падает параллельный пучок монохро-
матического света с длиной волны λ=0,5 мкм. Точка наблюдения находится на
оси отверстия на расстоянии r0=1,5 м от него. Определите максимум или ми-
нимум, наблюдается в центре дифракционной картины
      4. На экран с круглым отверстием радиусом r=1,2 мм нормально падает
параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ=0,6 мкм.
Определите расстояние от отверстия до точки на его оси, где можно наблюдать
наиболее темное пятно.
      Ответ:
      5. Диск из стекла с показателем преломления n для длины волны λ закры-
вает полторы зоны Френеля для наблюдателя в точке P. При какой толщине
диска h освещенность в точке P будет такой же, как и в отсутствии диска.
       6. Дифракционная решетка имеет N=1000 штрихов и постоянную ре-
шетку d=10 мкм. Определите угловую дисперсию для угла дифракции ϕ=300 в