Решение задач по теме «Оптика. Световые волны»

в нем от частоты световой волны.

Интерференция света — это явление сложения двух и более когерентных волн, приводящее к образованию в пространстве устойчивой картины чередующихся максимумов и минимумов интенсивности света.

Условие максимумов:

 

Условие минимумов:

 

наблюдающихся при его распространении в среде с резко выраженными неоднородностями.

Дифракционная решетка — это спектральный прибор, служащий для разложения света в спектр и измерения длины волны.

 

Формула дифракционной решетки

интерференции при разности хода интерферирующих лучей 1,8 мкм, будут: 1) максимально усилены; 2) максимально ослаблены.

Решение:

λ1 = 0,76 мкм

λ2 = 0,38 мкм

Δr = 1,8 мкм

λmax = ?

λmin = ?

λ1 = 0,76 мкм

λ2 = 0,38 мкм

Δr = 1,8 мкм

λmax = ?

λmin = ?

Условие максимума интенсивности интерферирующих волн:

 

 

 

 

 

 

 

 

интерференции при разности хода интерферирующих лучей 1,8 мкм, будут: 1) максимально усилены; 2) максимально ослаблены.

Решение:

λ1 = 0,76 мкм

λ2 = 0,38 мкм

Δr = 1,8 мкм

λmax = ?

λmin = ?

Условие минимума интенсивности интерферирующих волн:

 

 

 

 

 

 

 

тонкой пленкой, абсолютный показатель преломления вещества которой равен 1,4, падает нормально параллельный пучок монохроматического света с λ = 0,6 мкм. Определите толщину пленки, при которой отраженный свет максимально ослаблен вследствие интерференции.

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

α1

S

A

B

C

D

S1

S2

F

 

Условие минимума интенсивности:

 

При α = 0 геометрическая
разность хода AB + BC = 2h.

 

 

h0 = 0,11 мкм; h1 = 0,33 мкм…

на нем ход лучей.
Выяснить причины появления оптической разности хода между интерферирующими лучами.
Определить эту оптическую разность хода лучей.
Записать или, если необходимо, вывести условие максимума или минимума интерференции.
Решить полученное уравнение, произвести вычисления и оценить реальность полученного результата.

пучок лучей с длиной волны 0,5 мкм. Период дифракционной решетки составляет 4,95 мкм. Определите, сколько максимумов дает дифракционная решетка и максимальный угол отклонения лучей, соответствующих последнему дифракционному максимуму.

Решение:

 

m = ?

φm = ?

 

 

m = ?

φm = ?

 

Дифракционная решетка не может отклонить лучи больше, чем на 900.

 

 

 

Число m обязательно должно быть целым, но оно не может быть равным 10, так как при этом значение sin φ > 1.

 

 

 

 

помещена на расстоянии 2 м от экрана и освещается пучком лучей белого света. Определите ширину дифракционного спектра первого порядка, полученного на экране. Границы видимого спектра по длинам волн примите равными: для фиолетового света 0,4 мкм, для красного — 0,68 мкм.

Решение:

 

Δx = ?

 

 

 

 

 

Δx = ?

 

 

 

 

О

L

x1

x2

 

 

Так как угол φ мал (x << L):

 

 

 

 

нем ход лучей.
Записать условие максимума или минимума дифракции на соответствующих объектах.
В случае необходимости воспользоваться недостающими уравнениями, привлекая дополнительные данные задачи.
Решить полученные уравнения и оценить реальность полученного результата.

воздухе. Какова длина этой волны в воде?

Решение:

 

λ2 = ?

 

 

λ2 = ?

 

Длины световых волн в воздухе и в воде связаны со скоростями распространения этих волн в воздухе и в воде следующим соотношением:

 

v — частота световых колебаний.

 

 

 

 

нем ход соответствующих лучей.
Записать на основании законов преломления основные уравнения.
Записать, используя дополнительные условия, недостающие уравнения.
Решить полученные уравнения.