Задачи средней трудности. В1. Найти число длин волн N монохроматического света, укладывающихся на отрезке l = 2 м, если частота излучения n = 600 ТГц.

В1. Найти число длин волн N монохроматического света, укладывающихся на отрезке l = 2 м, если частота излучения n = 600 ТГц.

В2.Вода освещена красным светом с длиной волны l = 728 нм. Какова длина волны l¢этого света в воде? Какой цвет увидит человек, открывший глаза под водой? Какой цвет зафиксирует положенная в воду цветная позитивная фотопленка?

В3. Две когерентные световые волны достигают не­которой точки А с разностью хода 2 мкм. Что произойдет в этой точке: усиление или ослабление волн? Рассмотреть случаи, когда свет: а) красного цвета (l₁= 760 нм); б) жел­того цвета (l₂ = 600 нм); в) фиолетового цвета (l₃= 400 нм).

В4. Два когерентных источника света расположены на расстоянии r₁= 7000 мкм и r₂ = 7002,25 мкм от некоторой точки пространства. Каков будет результат интерференции световых волн в этой точке, если длина световой волны l = 500 нм?

В5.В некоторую точку пространства свет от двух коге­рентных источников приходит с разностью фаз Da = 3p рад. Что будет наблюдаться в этой точке: усиление света или его ослабле­ние?

В6. Чем объясняется видимая расцветка крыльев стре­коз, жуков и некоторых других насекомых?

В7.Между двумя шлифованными стеклянными пластинами попал волос, вследствие чего образовался воздушный клин. Почему в отраженном свете можно наблюдать интерференционную картину?

В8. Расстояние на экране (см. рис. 19.27) между двумя соседними максимумами освещенности составляет 1,2 мм. Определить длину волны света, испускаемого когерентны­ми источниками S₁и S₂,если |ОС| = 2,0 м, |S₁S₂| = 1,0 мм.

В9. Два когерентных источника испускают монохроматический свет с частотой n = 6×10¹⁴ Гц. Расстояние от каждого источника света до экрана, L = 1,5 м, расстояние между источни­ками d = 1 мм. Найти расстояние х на экране между симметрич­ными максимумами второго порядка (k = 2).

В10. Как изменяется интерференционная картина на экране АВ (см. рис. 19.27), если:

а) не изменяя расстояния между источниками света, удалять их от экрана;

б) не изменяя расстояния до экрана, сближать источ­ники света;

в) источники света будут испускать свет с меньшей длиной волны?

Задачи трудные

С1. Нормальный глаз способен различать оттенки в цвете при разности длин волн в 10 нм. Учитывая это, оце­нить максимальную толщину тонкого воздушного слоя, при которой можно наблюдать в белом свете интерферен­ционную картину, вызванную наложением лучей, отражен­ных от границ этого слоя. Сделать оценку для l = 500 нм.

С2. Почему объективы современных приборов в отра­жённом свете кажутся окрашенными? Объясните цвет окраски.

С3. При наблюдении мыльной пленки, образованной в плоской вертикальной рамке, можно заметить, что интерференционные полосы с течением времени перемещаются вниз. Затем верхняя часть пленки окрашивается в черный цвет, вслед за этим пленка рвется. Почему?

Рис. 19.28

С4. Сначала вертикальную мыльную пленку наблю­дают в отраженном свете через красное стекло (l₁= 6,3×10^–7 м). При этом расстояние между соседними красными полосами равно 3,0 мм. Затем эту пленку наблю­дают через синее стекло (l₁= 4,0×10^–7 м). Найти расстоя­ние между соседними синими полосами (рис. 19.28). Считать, что форма пленки за время наблюдения не изменяется.

С5.Белый свет падает нормально на мыльную пленку с показателем преломления п. Найти толщину пленки, если в проходящем свете интерференционный максимум на­блюдается на волне l₁,а ближайший к нему минимум на волне l₂.

С6.В каком случае кольца Ньютона видны более от­четливо: в отраженном свете илиже в проходящем?

С7. Как изменится картина ньютоновых колец, если пространство между линзой и плоским стеклом заполнить жидкостью, показатель преломления которой будет больше показателя преломления материала линзы, но меньше по­казателя преломления пластинки?

С8. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны l = 6,0×10^–7 м. Найти разность Dr между радиусами светлых колец с порядковыми номерами k₁ = 3 и k₂ = 4. Радиус кривизны линзы R = 8,0 м. Наблюдение ведется в отраженном свете.

С9.Найти радиус кривизны линзы, применяемой для наблюдения колец Ньютона, если расстояние между вторым и третьим светлыми кольцами 0,5 мм. Установка освещается светом с длиной волны 5,5×10^–7 м. Наблюдение ведется в отраженном свете.

Рис. 19.29

С10. Два когерентных источника S₁и S₂с длиной световой волны l= 5×10^–7 м находятся на расстоянии d = 30 мм друг от друга. Экран расположен на рассто­янии L = 4 см от каждого источника. Что будет наблюдаться на экране в точ­ке М, расположенной напротив источни­ка S (рис. 19.29)?