Задания для отчета по лабораторной работе

1. Имеется круглое отверстие в непрозрачной преграде, на которое падает плоская световая волна. За отверстием расположен экран. Что будет происходить с интенсивностью света в центре наблюдаемой на экране дифракционной картины, если экран удалять от преграды?

2. Точечный источник света с l=500 нм помещен на расстоянии a =0.5 м перед непрозрачной преградой с отверстием r =0.5 мм. Определить расстояние b от преграды до точки, для которой число m открываемых отверстием зон Френеля будет равно: а) 1, б) 5, в) 10.

3. Между точечным источником света и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус которого r можно менять. Расстояния от диафрагмы до источника и экрана равны a =100 см и b =125 см. Определить длину волны света, если максимум освещенности в центре дифракционной картины на экране наблюдается при r₁ =1.00 мм и следующий максимум при r₂= 1.29 мм.

4. Расстояние от точечного источника света (l=0.5 мкм) до плоской диафрагмы с круглым отверстием радиусом r =1 мм и экраном составляет a =1 м. Определить расстояние b от экрана до диафрагмы, при котором отверстие открывало бы для центральной точки Р три зоны Френеля.

5. Как изменится интенсивность света в точке Р (см. задачу 4), если убрать диафрагму совсем?

6. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Угол j отклонения пучков света, соответствующих второй светлой дифракционной полосе, равен 1⁰. Скольким длинам волн падающего света равна ширина щели?

7. На щель шириной b= 20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (l=500 нм). Найти ширину изображения щели на экране, удаленном от щели на расстояние l= 1 м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещенности.

8. Свет с длиной волны 0.5 мкм падает на щель ширины 10 мм под углом 30⁰ к ее нормали. Найти угловое положение первых минимумов, расположенных по обе стороны центрального максимума.

9. Свет падает на щель по нормали. Будет ли перемещаться по экрану дифракционная картина от щели при перемещении щели параллельно самой себе?

10. Высота прямоугольной щели вдвое больше ее ширины. В какой плоскости свет будет размыт на больший угол – в горизонтальной или в вертикальной?

11. Дифракционную решетку, постоянная которой d =0.004 мм, освещают светом с длиной волны l=687 нм. Найти угол дифракции для спектра второго порядка.

12. Определить длину волны l₂ для линии в дифракционном спектре третьего порядка, совпадающей с изображением линии спектра четвертого порядка, у которой длина волны l₁= 490 нм.

13. Какова ширина спектра первого порядка, полученного на экране, отстоящем на расстоянии L =3 м от дифракционной решетки с периодом d= 0.01 мм? Длины волн спектра заключены в пределах от l₁=0.38 мкм до l₂=0.76 мкм.

14. Свет, падающий нормально на дифракционную решетку, состоит из двух резких спектральных линий с длинами волн l₁=490 нм (голубой свет) и l₂=600 нм (оранжевый свет). Первый дифракционный максимум для линии с длиной волны l₁ располагается под углом j = 10^°. Найти угловое расстояние Dj между линиями в спектре второго порядка.

15. При падении на дифракционную решетку монохроматического света первый дифракционный максимум наблюдают под углом дифракции j₁=6.9⁰, а последний – под углом j₂=74⁰. Чему равен максимальный порядок спектра для данной решетки?

16. Какой наименьшей разрешающей силой R должна обладать дифракционная решетка, чтобы с ее помощью можно было разрешить две спектральные линии калия (l₁=578 нм и l₂=580 нм)?

17. С помощью дифракционной решетки с периодом d=20 мкм требуется разрешить дублет натрия (l₁=589.0 нм и l₂=589.6 нм) в спектре второго порядка. При какой наименьшей длине l решетки это возможно?

18. Определить угловую дисперсию D_j для угла дифракции j=30⁰ и длины волны l=600 нм.

19. Дифракционная решетка шириной 2.4 см содержит 16000 штрихов. Определить ее угловую дисперсию в первом и втором порядках.

20. Угловая дисперсия D_j дифракционной решетки для излучения некоторой длины волны (при малых углах дифракции) составляет 5 нм. Определить разрешающую силу R этой решетки для получения той же длины волны, если длина l решетки равна 2 см.

 

N вар	N вопросов и задач
Баллы