birmaga.ru
добавить свой файл

1
Геометрическая оптика


1. Фокусное расстояние вогнутого сферического зеркала равно 15 см. Зеркало дает действительное изображение предмета, умень­шенное в три раза. Определить радиус кривизны зеркала и расстояние от предмета до зеркала.

2. Пучок параллельных лучей падает на толстую стеклянную пластину (п = 1,5) под углом 60°. Ширина пучка в воздухе -10 см. Определить ширину пучка в стекле.

Оптические приборы и системы

1. Оптическая сила объектива телескопа - 0,5 дптр. Окуляр действует как лупа с увеличением 10. Какое увеличение дает теле­скоп?

2. При окуляре с фокусным расстоянием 50 мм телескоп дает угловое увеличение 60. Какое угловое увеличение даст один объек­тив, если убрать окуляр и рассматривать действительное изображе­ние, созданное объективом, невооруженным глазом с расстояния наилучшего зрения?
Фотометрия
1. На высоте 2 м над серединой круглого стола диаметром 3 м висит лампа с силой света 100 кд. Ее заменили лампой в 25 кд, изменив расстояние до стола так, что освещенность середины стола оста­лась прежней. Как при этом изменилась освещенность края стола?

Интерференция

1. Два точечных когерентных источника света расположены на прямой, перпендикулярной экрану, на расстоянии 1м от него. Какой вид имеет интерференционная картина на экране? Найти рас­стояние от прямой, на которой расположены источники, до первой светлой полосы на экране, если расстояние между источниками равно 50λ (λ - длина волны излучения источников).

2. На зеркала Френеля, поставленные под углом α= 10°, падает свет = 600 нм) от щели S, находящейся на расстоянии 10 см от линии пересечения зеркал (рис. ниже). Отраженный от зеркал свет (лучи 1 и 2) дает интерференционную картину на экране, расположенном на расстоянии 270 см от линии пересечения зеркал (S1 и S2 - мнимые изображения щели в зеркалах). Определить расстояние между интерференционными полосами на экране.


Дифракция

1. Монохроматический свет падает на щель шириной 28,5 мкм и после ее прохождения фокусируется линзой на экран, отстоящий на 10 см от линзы. На экране наблюдаются дифракционные полосы, среднее расстояние между которыми равно 0,23 см. Определить длину волны света

2. Свет с длиной волны в 0,6 мкм падает нормально на дифракционную решетку. Два смежных главных максимума имеют место при sinφ1 = 0,2 и sinφ2 = 0,3, причем спектр четвертого порядка отсутствует. Определить: а) постоянную решетки; б) наименьшую возможную ширину отдельной щели; в) линии каких порядков наблюдаются на экране при параметрах, найденных в а) и б).

Поляризованный свет

1. Интенсивность света после прохождения через поляриза­тор и анализатор уменьшилась в четыре раза. Найти угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если на поляри­затор падал естественный свет. Поглощением света пренебречь.

2. Естественный свет проходит через поляризатор и анализа­тор, главные плоскости которых составляют между собой угол 60°. Во сколько раз система ослабляет интенсивность падающего света, если и поляризатор, и анализатор поглощают и отражают каждый по 10% падающего на них света?

Поглощение, рассеяние, дисперсия света


  1. Свинцовую пластину какой толщины следует взять, чтобы уменьшить интенсивность рентгеновского излучения в 1000 раз? Ко­эффициент поглощения для данных волн - 40 см-1 .

  2. Сколько плоскопараллельных пластинок с коэффициентом отражения 0,05 каждая необходимо набрать в стопку, чтобы общий коэффициент отражения достиг 0,5? Вторичными отражениями пре­небречь.

Релятивистские эффекты в оптике

1. Определить обусловленное эффектом Доплера уширение ∆λ/λ спектральных линий атомарного водорода, находящегося в атмосфере Солнца (Т = 6000 К).


2. Радиолокатор работает на длине волны 50 см. Определить скорость приближающегося самолета, если частота биений между сигналом передатчика и сигналом, отраженным от самолета, в месте расположения локатора равна 1,0 кГц.

Кванты

1.1 Мощность излучения серого тела с коэффициентом поглощения 0,6 равна 10 кВт. Определить площадь его излучающей поверхности, если максимум спектральной плотности излучения приходится на длину волны 900 нм.

2.1. Какую максимальную скорость могут получить вырванные из калия электроны при облучении его поверхности светом с длиной волны 0,42 мкм? Работа выхода 2,0 эВ.


    1. Определить длины волн всех попадающих в видимый спектр (400÷760 нм) линий поглощения атома водорода во всех его состояниях.

    1. Приняв размеры атомного ядра равными 5*10-13 см, оценить, исходя из соотношения неопределенностей, энергию протона в ядре.

    1. Какую дополнительную энергию необходимо сообщить электрону с импульсом 8*10-24 кг м/с, чтобы его длина волны стала равной 0,50 Ǻ?

6.1. Коэффициент прозрачности прямоугольного потенциального барьера для электрона с энергией Ек в области I, на 5 эВ меньшей высоты барьера U (область II, см. рис. ниже), равен 0,0001. На сколько следует повысить энергию электрона, чтобы этот коэффициент стал равным 0,01? Ширина барьера 0,1 нм.






    1. Вычислить момент импульса орбитального движения элек­трона, находящегося в атоме: 1) в s - состоянии; 2) в р- состоянии.



    1. Определить, что и во сколько раз продолжительней: три периода полураспада или два средних времени жизни радиоактивного ядра.