Методические рекомендации и контрольные работы по дисциплине "Физика". Миловидова C.Д - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

25
Задача 14. На стакан, наполненный водой,
положена стеклянная пластинка. Под каким углом
должен падать на пластинку луч света, чтобы от
поверхности раздела воды со стеклом произошло
полное внутреннее отражение (см. рис.)? Показате-
ли преломления стекла – n
1
= 1,6, воды – n
2
= 1,33.
Решение. Если луч падает на границу раздела
оптически более плотной и оптически менее плот-
ной сред под углом α = α
пр
, преломленный луч
скользит по границе раздела сред, т. е. угол пре-
ломления β = 90
о
.
В таком случае согласно закону преломления
2
1
sin
,
sin90
пр
n
n
α
ο
=
где n
2
– показатель преломления воды.
2
1
sin 0,8312;
пр
n
n
α
==
α
пр
= 56
о
13
’
.
Для границы раздела воздух – стекло закон преломления записывается в
виде
1
sin
.
sin
o
o
n
α
β
=
Из рисунка следует, что
β
о
= α
пр
, т. е. sin α
o
= n
1
sinβ
о
= 1,33.
Таким образом, для полного внутреннего отражения на границе стек-
ло – вода луч должен падать на стеклянную пластинку под углом, синус ко-
торого равен 1,33, что невозможно.
Задача 15. Кольца Ньютона наблюдаются при отражении света от
соприкасающихся друг с другом плоскопараллельной толстой стеклянной
пластинки и плоско-выпуклой линзой с
большим радиусом кривизны. Роль тон-
кой пленки, от которой отражаются коге-
рентные волны, играет воздушный зазор
между пластинкой и линзой. Расстояние
между светлыми кольцами Ньютона с
номерами
m и n равно ℓ. Радиус кривиз-
ны линзы –
R. Найти длину волны моно-
хроматического света, падающего нор-
мально на установку. Наблюдения про-
водятся в отраженном свете.
Решение. Найдем радиусы колец
Ньютона, получающихся при падении
света по нормали к пластинке. В этом
0
b
B
0
R
r
k
A
α
0
n
1
β
0
∼α=α
np
n
2
β
       Задача 14. На стакан, наполненный водой,
положена стеклянная пластинка. Под каким углом
                                                        α0
должен падать на пластинку луч света, чтобы от
поверхности раздела воды со стеклом произошло
полное внутреннее отражение (см. рис.)? Показате-   n1
ли преломления стекла – n1 = 1,6, воды – n2 = 1,33.           ∼α=αnp
                                                           β0
       Решение. Если луч падает на границу раздела
оптически более плотной и оптически менее плот-     n2
                                                                 β
ной сред под углом α = αпр, преломленный луч
скользит по границе раздела сред, т. е. угол пре-
ломления β = 90о.
      В таком случае согласно закону преломления
                                sin α пр n2
                                        = ,
                                sin 90ο n1
где n2 – показатель преломления воды.
                                     n
                           sin α пр = 2 = 0,8312;
                                     n1
                                αпр = 56о13’.
Для границы раздела воздух – стекло закон преломления записывается в
        sin α o
виде            = n1.
        sin β o
Из рисунка следует, что βо = αпр, т. е. sin αo = n1sinβо = 1,33.
      Таким образом, для полного внутреннего отражения на границе стек-
ло – вода луч должен падать на стеклянную пластинку под углом, синус ко-
торого равен 1,33, что невозможно.
      Задача 15. Кольца Ньютона наблюдаются при отражении света от
соприкасающихся друг с другом плоскопараллельной толстой стеклянной
пластинки и плоско-выпуклой линзой с
большим радиусом кривизны. Роль тон-
кой пленки, от которой отражаются коге-
рентные волны, играет воздушный зазор
между пластинкой и линзой. Расстояние
между светлыми кольцами Ньютона с
номерами m и n равно ℓ. Радиус кривиз-               00 R
ны линзы – R. Найти длину волны моно-
                                                               rk
хроматического света, падающего нор-
мально на установку. Наблюдения про-                  A     B b
водятся в отраженном свете.
      Решение. Найдем радиусы колец
Ньютона, получающихся при падении
света по нормали к пластинке. В этом
                                        25

Страницы