Физика волновых процессов. Кандидов В.П - 123 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

§9. Дифракция волн
123
9.7. (2) На линзу с фокусным расстоянием f = 1 м падает параллельный
пучок света (λ = 530 нм). Непосредственно за линзой установлена
диафрагма. Точка наблюдения P находится на оси, на которой лежат центры
линзы и диафрагмы; расстояние от точки P до линзы – 0,5 м. При каком
радиусе диафрагмы в точке наблюдения будет максимум интенсивности?
Указание: При расчете радиусов зон Френеля учесть форму фронта
световой волны, прошедшей через линзу.
9.8. (2) Зонная пластинка состоит из трех наложенных друг на друга
соосных цилиндров, изготовленных из стекла с показателем преломления n
и имеющих одинаковые высоты h и радиусы r
1
= 2 мм, r
2
= 4 мм и r
3
= 6 мм.
Определить максимальное фокусное расстояние f
max
пластинки для света с
длиной волны λ = 500 нм. Указать, при какой толщине h интенсивность в
фокусе будет наибольшей. Какова величина интенсивности I
max
в этом
случае, если интенсивность падающего света равна I
0
?
Литература
Г.С. Ландсберг. Оптика. М.: Наука, 1976, гл. 8, §§ 34, 35.
9.9. (3) Прозрачная периодическая структура со скачкообразным
изменением толщины, представляющая собой чередование плоско-
параллельных пластинок, различающихся по толщине на h и имеющих
одинаковую ширину b, освещается плоской монохроматической волной,
падающей нормально на плоскую верхнюю поверхность структуры. При
заданном показателе преломления n подобрать h таким образом, чтобы
главные дифракционные максимумы первого порядка при дифракции
Фраунгофера имели наибольшую интенсивность. Какова при этом
интенсивность нулевого главного максимума? Найти максимальный
порядок спектра в воздухе при n = 1,5, h = 0,1 мкм, λ = 500 нм и
4
102
−
⋅=b см.
Литература
Г.С. Ландсберг. Оптика. М.: Наука, 1976, гл. 9, § 46.
Ф. Крауфорд. Волны. М.: Наука, 1974, § 9.6.
Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Оптика. М.: Наука, 1980, §§ 52, 53.
9.10. (3) В плоской прозрачной кювете с водой распространяется плоская
ультразвуковая волна частоты
8
10=ν Гц и интенсивности
4
10
−
=I Вт/см
2
.
Перпендикулярно направлению распространения волны падает
монохроматический свет длины волны λ = 500 нм. Найти угловое
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                    §9. Дифракция волн                                                   123

                    9.7. (2) На линзу с фокусным расстоянием f = 1 м падает параллельный
                    пучок света (λ = 530 нм). Непосредственно за линзой установлена
                    диафрагма. Точка наблюдения P находится на оси, на которой лежат центры
                    линзы и диафрагмы; расстояние от точки P до линзы – 0,5 м. При каком
                    радиусе диафрагмы в точке наблюдения будет максимум интенсивности?
                    Указание: При расчете радиусов зон Френеля учесть форму фронта
                    световой волны, прошедшей через линзу.

                    9.8. (2) Зонная пластинка состоит из трех наложенных друг на друга
                    соосных цилиндров, изготовленных из стекла с показателем преломления n
                    и имеющих одинаковые высоты h и радиусы r1 = 2 мм, r2 = 4 мм и r3 = 6 мм.
                    Определить максимальное фокусное расстояние fmax пластинки для света с
                    длиной волны λ = 500 нм. Указать, при какой толщине h интенсивность в
                    фокусе будет наибольшей. Какова величина интенсивности Imax в этом
                    случае, если интенсивность падающего света равна I0?
                    Литература
                    Г.С. Ландсберг. Оптика. М.: Наука, 1976, гл. 8, §§ 34, 35.

                    9.9. (3) Прозрачная периодическая структура со скачкообразным
                    изменением толщины, представляющая собой чередование плоско-
                    параллельных пластинок, различающихся по толщине на h и имеющих
                    одинаковую ширину b, освещается плоской монохроматической волной,
                    падающей нормально на плоскую верхнюю поверхность структуры. При
                    заданном показателе преломления n подобрать h таким образом, чтобы
                    главные дифракционные максимумы первого порядка при дифракции
                    Фраунгофера имели наибольшую интенсивность. Какова при этом
                    интенсивность нулевого главного максимума? Найти максимальный
                    порядок спектра в воздухе при n = 1,5, h = 0,1 мкм, λ = 500 нм и
                    b = 2 ⋅ 10 −4 см.
                    Литература
                    Г.С. Ландсберг. Оптика. М.: Наука, 1976, гл. 9, § 46.
                    Ф. Крауфорд. Волны. М.: Наука, 1974, § 9.6.
                    Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Оптика. М.: Наука, 1980, §§ 52, 53.

                    9.10. (3) В плоской прозрачной кювете с водой распространяется плоская
                    ультразвуковая волна частоты ν = 108 Гц и интенсивности I = 10−4 Вт/см2.
                    Перпендикулярно      направлению    распространения    волны     падает
                    монохроматический свет длины волны λ = 500 нм. Найти угловое




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы