Методические рекомендации и задания для самостоятельной работы по физике разделы (стр. 3 из 8)
4. Найти фокусное расстояние кварцевой линзы для ультрафиолетовой линии спектра ртути
, если фокусное расстояние для желтой линии натрия ( 
) F2=16 см. Показатели преломления кварца для этих длин волн равны 
и 
.5. Найти увеличение, даваемое лупой с фокусным расстоянием 2 см для нормального глаза с расстоянием наилучшего зрения 25 см.
6. Лампа, подвешенная к потолку, дает в горизонтальном направлении силу света 60 кд. Какой световой поток падает на картину площадью 0,5 м2, висящую вертикально на стене на расстоянии 2 м от лампы, если на противоположной стене находится зеркало на расстоянии 2 м от лампы.
7. Лампа, в которой светящим телом служит накаленный шарик диаметром 3 мм, дает силу света 85 кд. Найти яркость лампы, если сферическая колба лампы сделана из прозрачного стекла. Диаметр колбы 6 см.
II вариант
1. В вогнутом зеркале с радиусом кривизны
необходимо получить действительное изображение, высота которого вдвое меньше высоты самого предмета. Где нужно поставить предмет и где получится изображение?2. Луч света падает под углом
на тело с показателем преломления 
. Как должны быть связаны между собой величины и , чтобы отраженный луч был перпендикулярен к преломленному?3. Преломляющий угол призмы 450. Показатель преломления материала призмы 1,6. Каков должен наибольший угол падения этого луча на призму, чтобы при выходе луча из нее наступало полное внутреннее отражение?
4. Из двух стекол с показателями преломления
и 
сделаны две одинаковые двояковыпуклые линзы. Найти отношение 
их фокусных расстояний. Какое действие каждая из этих линз произведет на луч, параллельный оптической оси, если погрузить линзы в прозрачную жидкость с показателем преломления 1,6?5. Найти увеличение, даваемое лупой с фокусным расстоянием
для близорукого глаза с расстоянием наилучшего зрения 
.6.В центре квадратной комнаты площадью
висит лампа. На какой высоте от пола должна находится лампа, чтобы освещенность в углах комнаты была наибольшей?7. Лист бумаги площадью
освещается лампой с силой света 100 кд, причем на него падает 0,5% всего посылаемого лампой света. Найти освещенность листа бумаги. III вариант
1. Высота изображения предмета в вогнутом зеркале вдвое больше высоты самого предмета. Расстояние между предметом и изображением
. Найти фокусное расстояние и оптическую силу зеркала.2. Показатель преломления стекла 1,52. Найти предельный угол полного внутреннего отражения для поверхности раздела: а) стекло – воздух,
б) вода – воздух,
в) стекло – вода.
3. Пучок света скользит вдоль боковой грани равнобедренной призмы. При каком предельном преломляющем угле призмы преломленные лучи претерпят полное внутреннее отражение на второй боковой грани? Показатель преломления материала призмы для этих лучей 1,6.
4. Радиусы кривизны поверхностей двояковыпуклой линзы
. Показатель преломления материала линзы 1,5. Найти оптическую силу линзы.5. Каким должны быть радиусы кривизны
поверхностей лупы, чтобы она давала увеличение для нормального глаза 
? Показатель преломления стекла, из которого сделана лупа 
.6. В центре круглого стола диаметром
стоит настольная лампа из одной электрической лампочки, расположенной на высоте 40 см от поверхности стола. Над центром стола на высоте 2 м от его поверхности висит люстра из четырех таких же лампочек. В каком случае получится большая освещенность на краю стола (и во сколько раз): когда горит настольная лампа или когда горит люстра?7. Лампа, в которой светящим телом служит накаленный шарик диаметром 3 мм, дает силу света 85 кд. Найти яркость лампы, если сферическая колба лампы сделана из матового стекла. Диаметр колбы 6 см.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТОВЫХ ВОЛН
Вопросы к коллоквиуму
1. Монохроматическая волна.
2. Оптическая длина пути волны
3. Оптическая разность хода двух волн.
4. Разность фаз двух волн. Связь между разностью фаз и оптической разностью хода.
5. Когерентные и некогерентные волны.
6. Время когерентности. Длина когерентности.
7. Интенсивность света при наложении двух некогерентных волн.
8. Интенсивность света при наложении двух когерентных волн:
a) амплитуды волн различные
b) амплитуды волн равные
9. Условия максимумов и минимумов интенсивности при интерференции.
10. Методы получения когерентных волн в оптике:
a) опыт Юнга
b) бипризма Френеля
c) бизеркала Френеля
d) билинзы
11. Ширина полосы интерференции.
12. Вычисление ширины полосы интерференции и числа наблюдаемых полос в схемах
a) опыт Юнга
b) бипризма Френеля
c) бизеркала Френеля
d) билинзы
13. Интерференция в тонких пленках. Оптическая разность хода (разность фаз), дополнительная разность хода (разность фаз).
14. Полосы равной толщины:
а) клин; б) кольца Ньютона в отраженном и проходящем свете.
Локализация полос равной толщины.
15. Полосы равного наклона. Локализация полос равного наклона.
16. Условия наблюдения полос равной толщины и равного наклона.
17. Оценка толщины пленки, на которой возможно наблюдать интерференцию.
18. Применение интерференции:
a) интерферометры; б) "просветленная оптика".
Задачи к коллоквиуму
1. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась тонкая стеклянная пластинка, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое пятой светлой полосой (не считая центральной). Луч падает перпендикулярно к поверхности пластинки. Показатель преломления пластинки 1,5. Длина волны 600 нм. Какова толщина пластинки?
(Ответ:
)2. Пучок света (
) падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина 
. Какое число темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла 
.(Ответ: 5 см-1)
3. Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны 589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы 10 м. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найти показатель преломления жидкости, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете 3,65 мм.
(Ответ: 1,33)
4. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интер-ференционной картины на 500 полос потребовалось переместить зер-кало на расстояние 0,161 мм. Найти длину волны падающего света.
(Ответ:
)5. При наблюдении интерференции света от двух мнимых источников монохроматического света с
на длине экрана в 4,0 см наблюдается 8,5 полосы. Определить расстояние между источниками света, если от них до экрана 2,75 м.(Ответ: 0,3 мм)
6. Какую наименьшую толщину должна иметь пластинка, сделанная из материала с показателем преломления 1,54, чтобы при ее освещении лучами с длинной волны 750 нм, перпендикулярными к поверхности пластинки, она в отраженном свете казалась: 1) красной? 2) черной?
(Ответ: 0,12 мкм, 0,24 мкм)
Вопросы к лабораторным работам
I. «Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона»
1. Как изменится картина колец Ньютона при наблюдении в белом свете?
2. Получить формулу для определения радиуса кривизны линзы.