Закон на Снелиус за пречупване на светлината:; ъгъл на пълно вътрешно отражение



Дата24.10.2018
Размер205.5 Kb.
#95260
ТипЗакон
Оптика и квантова физика

1. Геометрична оптика.
-физически на коефициента на пречупване на дадена среда спрямо вакуума: ;

-връзка между оптичния път , геометричния път и показателя на пречупване на средата :

;

-закон на Снелиус за пречупване на светлината: ;

-ъгъл на пълно вътрешно отражение: ;
1. Светлина се разпространява в еднородна среда с коефициент на пречупване n=1,5. Определете геометричния път на светлината, ако оптичният й път е 12 сm.
2. Коефициентът на пречупване на стъклото е . Светлинен лъч се движи в среда въздух и пада върху стъклена пластинка под ъгъл 60. Определете ъгъла на пречупване на този лъч.
3. Какъв е показателят на пречупване на прозрачно вещество, в което светлината се разпространява със скорост 2с/3, където с е скоростта на светлината ?
4. Коефициентът на пречупване на стъкло спрямо въздуха е 1,5. Определете ъгъла на пречупване на светлината, ако тя пада от стъклото към въздуха под ъгъл 30º.
5. Коефициентът на пречупване на стъкло спрямо въздуха е . Определете ъгъла на пречупване на светлината , ако тя пада от стъклото към въздуха под ъгъл 30.
6. Светлинен лъч се разпространява в стъкло с показател на пречупване 1,5 и достига границата стъкло – въздух. Определете синуса на ъгъла на падане, при който ще се наблюдава пълно вътрешно отражение.
7. Коефициентът на пречупване на стъклото е . Светлинен лъч се движи в среда въздух и пада върху стъклена пластинка под ъгъл 45. Определете ъгъла на пречупване на този лъч.
8. Коефициентът на пречупване на стъклото е . Светлинен лъч се движи в среда въздух и пада върху стъклена пластинка, като ъгълът на пречупване е 30. Определете ъгъла на падане на този лъч.
2. Вълнова оптика.
-закон на Брюстер: ;

-закон на Малюс: ;

-връзка между разликата в оптичните пътища и фазовата разлика между две кохерентни светлинни вълни: , където е вълновото число на тези вълни;

-интерференция; ако е разликата в оптичните пътища между две кохерентни светлинни вълни, тогава условието минимуми е: , а за максимуми: , където се нарича порядък на съответния минимум или максимум;
-интерференция; при интерференция на монохроматична светлина от два процепа, разположени на разстояние един от друг, положението на интерференчните минимуми се дава с формулата: , а на интерференчните максимуми с: , където се нарича порядък на съответния минимум или максимум;

-дифракция; при дифракция на монохроматична светлина от процеп с ширина , положението на дифракционните минимуми се дава с формулата: , а на дифракционните максимуми с: , където се нарича порядък на съответния минимум или максимум;

-дифракция; дифракционна решетка; при нормално падане на светлината върху дифракционна решетка, с константа , положението на интерференчните минимуми се дава с израза: , а на максимумите с: , където се нарича порядък на съответния минимум или максимум;
1. Определете ъгъла между поляризатор и анализатор, ако след преминаването през двете устройства интензитетът на падащата естествена светлина е намалял 8 пъти.
2. Сноп линейно поляризирана светлина с интензитет I пада върху анализатор. Равнината на поляризация сключва ъгъл 45 с равнината на пропускане на анализатора. Определете интензитета на преминалата през анализатора светлина.
3. Определете ъгъла на Брюстер за водата, ако знаете, че показателят й на пречупване е 1,33.
4. Ъгълът на Брюстер за кварцова пластинка е 56º. Определете показателя на пречупване на тази пластинка.
5. Равнините на пропускане на два поляризатора сключват ъгъл 60. Колко е интензитетът на преминалата след втория поляризатор светлина, ако интензитетът на падащата върху него светлина е 100 W/сm2?
6. Сноп линейно поляризирана светлина с интензитет 10 W/m2 пада върху анализатор. Определете интензитета на преминалата през анализатора светлина, ако равнината на поляризация на светлината сключва ъгъл 45 с равнината на пропускане на анализатора.
7. Дифракционна решетка има константа 1,2 μm. Под какъв ъгъл ще се наблюдава максимумът от първи порядък, ако върху нея пада перпендикулярно монохроматична светлина с дължина 600 nm?
8. Определете периода (константата) на дифракционна решетка, ако падналата перпендикулярно върху нея светлина с дължина на вълната  = 500 nm дифрактира във втори дифракционен максимум под ъгъл 30.
9. Върху дифракционна решетка с константа d = 4,8 m пада перпендикулярно монохроматична светлина. Под ъгъл  = 30 се наблюдава дифракционен максимум от четвърти порядък. Колко е дължината на вълната на светлината?
10. Условието за минимуми при дифракция от процеп с ширина а е:

    1. ;

    1. ;

    1. ;

    1. ,

където λ е дължината на вълната на падащата светлина, и m = 1, 2, ….
11. Необходимо условие, за да се наблюдава явлението интерференция на светлината е наличието на:

    1. бяла светлина;

    1. монохроматични източници на светлина;

    1. точкови източници на светлина;

    1. кохерентни източници на светлина.

12. Коя от следните формули изразява закона на Малюс?



    1. .

    1. .

    1. .

    1. .

(I0 e интензитета на преминалата през поляризатора светлина.)
13. Ако разликата в оптичните пътища на две кохерентни вълни е s и m e цяло число, условието за минимум в интереференчната картина е:

    1. ;

    1. ;

    1. ;

    1. .

14. Върху тесен процеп с широчина 4.10-3 mm пада перпендикулярно на равнината на процепа светлинен лъч с дължина на вълната 500 nm. Определете ъгъла, съответстващ на четвъртия дифракционен минимум.
15. Тесен процеп се осветява с червена светлина с дължина на вълната 650 nm. Каква е широчината на процепа в m, ако първият максимум се наблюдава под ъгъл 15º?
16. Тесен процеп се осветява с червена светлина с дължина на вълната 760 nm. Каква е широчината на процепа в m, ако вторият максимум се наблюдава под ъгъл 30º?
17. Каква е дължината на монохроматична вълна, падаща перпендикулярно върху дифракционна решетка с константа 2 m, ако тя дифрактира във втори дифракционен максимум под ъгъл 30°.
18. Под какъв ъгъл ще дифрактира светлина с дължина на вълната 500 nm, ако попада перпендикулярно върху дифракционна решетка с константа 2 m и наблюдаваме втори дифракционен максимум?
19. Върху дифракционна решетка с константа 3 m пада перпендикулярно монохроматична светлина. Под ъгъл 30 се наблюдава дифракционен максимум от първи порядък. Колко е дължината на вълната на светлината?
20. Монохроматична светлина пада перпендикулярно върху дифракционна решетка с константа 1,2 m. Под ъгъл 30 се наблюдава дифракционен максимум от първи порядък. Колко е дължината на вълната на светлината?
21. Върху дифракционна решетка с константа 4,8 m пада перпендикулярно монохроматична светлина. Под ъгъл 30 се наблюдава дифракционен максимум от четвърти порядък. Колко е дължината на вълната на светлината?
22. Определете периода (константата) на дифракционна решетка, ако падналата перпендикулярно върху нея светлина с дължина на вълната 500 nm дифрактира във втори дифракционен максимум под ъгъл 30.
23.** Източник излъчва светлина с две дължини на вълните 559 nm и 589 nm. Светлината пада нормално върху два процепа, разположени на разстояние 0,9 mm един от друг. На какво разстояние са отместени един от друг максимумите от трети порядък за тези дължини на вълните, ако интерференчната картина се наблюдава на екран, намиращ се на 1,5 m от процепите?

3.Квантова оптика.
-енергия на фотона: ; импулс на фотона: ;

-формула на Айнщайн за външния фотоефект: , където и ;

-закон на Стефан-Болцман: ; закон на Вин: ; закон на Кирхоф: ;
1. Каква е енергията на фотон с дължина на вълната 600 nm?
2. Определете енергията на фотон с кръгова честота  = 2.1014 rad/s.
3. Електрон преминава от състояние с енергия –2,42.10-19 J в състояние с енергия –5,73.10-19 J. Намерете честотата на излъчения фотон.
4. Определете отделителната работа за даден метал, ако червената му граница за фотоефект е 0 = 300 nm.
5. Максималната скорост, с която се отделят електрони от повърхността на даден метал при облъчването му с ултравиолетова светлина е 6.107 cm/s. Определете задържащото напрежение.
6. Върху метал, с отделителна работа 5,2.10-19 J, пада светлина с дължина на вълната 331 nm. Отделените електрони ще бъдат спрени напълно от задържащо напрежение равно на:

    1. 0,5.10-3 V;

    1. 5.10-3 V;

    1. 50.10-3 V;

    1. 0,5 V.

7. Червената граница на фотоефекта за натрия е при дължина на вълната max = 504 nm. Колко е отделителната работа за натрия?


8. Червената граница на фотоефекта за даден метал е при дължина на вълната 300 nm. Колко е отделителната работа за този метал?
9. Ако отделителната работа на електрона от даден метал е А, при каква честота на облъчващата светлина ще се наблюдава фотоефект?
10. Метална пластина се облъчва със светлина така, че да се наблюдава фотоефект. Ако намалим интензитета на светлината 4 пъти при същата дължина на вълната, как ще се измени максималната кинетична енергия на отделените фотоелектрони?


♦ ще намалее 4 пъти;

♦ ще намалее 2 пъти ;

♦ ще нарастне 4 пъти;

♦ ще остане същата.

11. Метална пластина се облъчва със светлина така, че да се наблюдава фотоефект. Ако намалим интензитета на светлината 2 пъти при същата дължина на вълната, как ще се измени максималната кинетична енергия на отделените фотоелектрони?




♦ 25% от началната стойност;

♦ 50% от началната стойност;

♦ ще нарасне 2 пъти;

♦ ще остане същата.

12.** Каква е максималната кинетична енергия на фотоелектрон, ако напрежението, необходимо за задържането и на най-бързите фотоелектрони е 1,7 V? Определете отделителната работа, ако дължината на вълната на облъчващата светлина е 300 nm при същата максимална кинетична енергия на фотоелектроните.


13.** Цезий се осветява със светлина с дължина на вълната 476 nm. Колко е отделителната работа за отделяне на електрон от повърхността на цезий, ако при тази дължина на вълната фотоелектроните имат максимална кинетична енергия 9,7.10-20 J?
14. Абсолютно черно тяло при температура Т има максимална излъчвателна способност при дължина на вълната . Как ще се промени тази дължина на вълната, ако температурата на тялото нарастне два пъти:

♦ ще нарастне 2 пъти;

♦ ще намалее 2 пъти;

♦ ще намалее 4 пъти;

♦ няма да се промени.

15. Колко пъти ще се промени дължината на вълната за максимума на излъчвателната способност на абсолютно черно тяло, ако температурата му се измени от 273 ºC на 1273 ºC?
16. Абсолютно черно тяло е нагрято до температура 227С. Определете интегралната излъчвателна способност на тялото.
17. Определете дължината на вълната , съответстваща на максимума в спектъра на топлинното излъчване на Слънцето. Температура на Слънцето е 6000 К.
18. Определете дължината на вълната, съответстваща на максимума в спектъра на топлинното излъчване на халогенна лампа, ако температурата на нишката на лампата е 1800 К.
19. Определете дължината на вълната max, която съответства на максимума в спектъра на топлинното излъчване на човешкото тяло. Температурата на кожата е 35С.

4. Квантова механика.
-вълнови свойства на микрочастиците (вълна на дьо Бройв): ;

-съотношения на неопределеност на Хайзенберг: ;

-водороден атом- постулати на Бор; излъчване на фотон при преход на електрона от състояние с енергия в състояние с енергия : ; квантуване на момента на импулса на електрона: ;
1. Протон се движи със скорост 106 m/s. Колко е дължината на вълната на дьо Бройл на протона?
2. Определете дължината на вълната на дьо Бройл за протон, който се движи със скорост 108 cm/s.
3. Да се определи дължината на вълната на дьо Бройл на частица с маса 6,62 g, която се движи със скорост 400 km/s.
4.** Определете дължината на вълната на дьо Бройл за протон, който се ускорява в електрично поле c напрежение 50 V.
5. Определете енергията на фотон с честота 1014 Hz.
6. Определете енергията на фотон с честота 3,26.1014 Hz.
7. Определете честотата на погълнатия фотон, ако електрон преминава от орбита с енергия E1 = – 13,6 еV на орбита с енергия E2 = – 0,85 еV.
8. С колко се изменя енергията на електрона в атома на водорода при излъчване на фотон с дължина на вълната 486 nm?
9. Коя от следните характеристики на водородния атом не може да се обясни от класическата физика?

    1. Размерите.

    1. Линейните спектри на излъчване.

    1. Масата.

    1. Зарядът.

10. При излъчване на фотон електронът във водороден атом преминава от трета стационарна орбита на първа. Определете енергията на фотона. (E1 = –13,6 eV)


11. Eлектрон преминава от състояние с енергия E1 = –2,42.10-19 J в състояние с енергия Е2, като при този процес е излъчен фотон с честота 4,57.1014 Hz . Определете енергията Е2.

12. Електрон преминава от състояние с енергия E1 = –1,36.10-19 J в състояние с енергия E2, като при този процес е излъчен фотон с честота 1,6.1014 Hz. Намерете енергията E2.


13. Каква е неопределеността в скоростта на частица с маса 10 ng, която има неопределеност в координатата си 10-9 m?
14. Електрон има координата z с неопределеност z = 10-9 m. Колко е минималната неопределеност на импулса pz на електрона по това направление?
15. Електрон преминава през процеп с ширина 10-8 m. Колко е минималната неопределеност на импулса на електрона по това направление ?
16. Неопределеността на компонентата на импулса на електрон по оста X е 10-22 kg.m/s. Каква е неопределеността на координатата му по тази ос?
Каталог: Home -> Emo -> СЕМЕСТЪР%202 -> физика -> физика%202
физика%202 -> Закон на Био-Савар-Лаплас (индукция в точка) големина на индукцията в точка индукция на безкраен праволинеен проводник в точка
СЕМЕСТЪР%202 -> София Катедра " химия"
СЕМЕСТЪР%202 -> Въпрос №1: Класификация на материалите 1
физика%202 -> Закон на Био-Савар-Лаплас (индукция в точка) големина на индукцията в точка индукция на безкраен праволинеен проводник в точка
физика%202 -> Вълни Механични вълни
физика -> Определяне скоростта на звука
физика%202 -> Открити за пръв път на територията на Мала Азия в местността Магнезия и поради това били наречени магнити
физика%202 -> 1. Магнитно поле


Сподели с приятели:




©obuch.info 2022
отнасят до администрацията

    Начална страница