Физика (стр. 8 )

4). Одинаковая частота и постоянная разность фаз колебаний;

5). Одинаковые амплитуды и постоянная разность фаз колебаний.

12.Когерентными называются волны, у которых:

1). Одинаковые амплитуда и длина; 2). Одинаковые амплитуда и частота колебаний;

3). Одинаковые амплитуда и скорость распространения;

4).Одинаковые частота и постоянная разность фаз колебаний;

5). Соблюдаются пункты 2) и 3).

13.  Формулы, определяющие длину световой волны :

1). l=сT; 2). ; 3). l=сn;

4).; 5)., (с - скорость волны; Т- период колебаний; -частота колебаний; n – показатель преломления среды).

14.  Частота колебаний определяется по формулам:

1). ; 2). ; 3). ; 4). ; 5). .

15.  Лазерный луч, отразившись от объекта, вернулся через 10-4 с.

Объект находился на расстоянии:

1). 104 м; 2). 105 м; 3).106 м; +4). 1,5.104 м; 5). 2.105 м.

16.  Чему равна длина световой волны, если частота колебаний 5.1014 Гц?

1). 300 нм; 2).400 нм; 3).500 нм; + 4). 600 нм; 5).700 нм.

17.  Длина световой волны равна 600 нм. Чему равен период колебаний?

1). 10-10 с; 2)2.10-12 с; 3) 3.10-13 с; 4) 4.10-14 с; 5). 2.10-15 с.

18.  Оптическая длина пути это:

1). Расстояние от источника света до точки падения луча на поверхность;

2). Расстояние, проходимое светом в какой-либо среде за определенный

промежуток времени;

3). Произведение скорости света на показатель преломления среды;

4). Произведение скорости света на время движения света в какой-либо среде;

5). Произведение геометрической длины пути на показатель преломления среды.

19.  Оптическая разность хода Ds двух лучей вычисляется

по формуле:

1). ; 2). ; 3). ; 4). ; 5). ,

где l - длина волны, Dj - разность фаз.

20.  Радиус темных колец Ньютона rт определяется по формуле:

1). ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ,

(m = 0, 1, 2, …; l - длина волны; R – радиус кривизны линзы).

21.  Фронт волны (или волновая поверхность) это - …

1). Геометрическое место точек среды, которых достигла волна в данный момент времени;

2). Геометрическое место точек среды, соответствующих максимальным значениям амплитуды колебаний;

3). Граница раздела 2-х сред, вдоль которой распространяется волна;

4). Геометрическое место точек среды, в которых фаза волны имеет одно и то же значение в рассматриваемый момент времени;

5). Плоскость, перпендикулярная вектору скорости волны в данный момент времени.

22.  Максимальное усиление света при интерференции происходит

если:

1). Оптические пути двух лучей одинаковы;

2). Оптические пути лучей неравны;

3). Оптическая разность хода двух лучей составляет нечетное число полуволн;

4). Оптическая разность хода двух лучей составляет целое число длин волн;

5). Волновые поверхности лучей достигают экрана одновременно.

2.2. Дифракция света

Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле — любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики.

2.2.1 Зоны Френеля.

Разобъем одну из волновых поверхностей на кольцевые зоны так, чтобы разность хода от соответствующих краев зон до точки наблюдения равнялась λ/2. Общая формула для расстояний от краев зон Френеля до точки наблюдения – bm = b + mλ/2 . Особенность такого разделения заключается в том, что волны от соседних зон приходят в точку наблюдения в противофазе. При таком разбиении волновой поверхности на зоны оказывается, что амплитуда колебания Ат от некоторой m-й зоны Френеля равна среднему арифметическому от амплитуд примыкающих к ней зон:

Так как волна сферическая (А~1/r), то амплитуда волны убывает по мере увеличения номера m, поэтому А1 >А2 >А3 >.... , а суммарная амплитуда

(в силу противофазности колебаний в волнах от соседних зон)в точке наблюдения будет:

т. к. при m >> 1 A1 >> Am. Площади всех зон Френеля равны , где а — длина отрезка, SP{) — радиус сферы Ф, b — длина отрезка Р0М.

Радиус внешней границы m-й зоны Френеля .

2.2.2. Дифракция в сходящихся лучах (Дифракция Френеля).

Дифракция на круглом отверстии.

Сферическая волна, распространяющаяся из точечного источника S, встречает на своем пути экран с круглым отверстием. Вид дифракционной картины зависит от числа зон Френеля, укладывающихся в отверстии. Амплитуда света в точке В экрана Э будет А = А1 / 2 ± Ат / 2, где знак "плюс" для случая, когда отверстие открывает нечетное число т зон Френеля, а знак “минус” —для четного т.

Дифракционная картина будет иметь вид чередующихся темных и светлых колец с центром в точке В (если т — четное, то центральное кольцо будет темным, если m нечетное, то — светлым).

Дифракция на диске.

Сферическая волна, распространяющаяся от точечного источника S, встречает на своем пути диск. Если диск закрывает первые т зон Френеля, то амплитуда колебания в точке В экрана Э:

Таким образом, в точке В всегда наблюдается интерференционный максимум (светлое пятно), соответствующий половине действия первой открытой зоны Френеля.

2.2.3. Дифракция в параллельных лучах (Дифракция Фраунгофера).

Дифракция Фраунгофера на щели

Оптическая разность хода между крайними лучами МС и ND:

∆ = NF = a sinφ

1) если число зон Френеля четное, то: (m = 1,2,3,...)

— условие дифракционного минимума

2) если число зон Френеля нечетное, то (m = 1,2,3,...)

— условие дифракционного максимума,

Направления, в которых амплитуда максимальна или равна нулю:

Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке.

Если a— ширина каждой щели; b— ширина непрозрачных участков между щелями, то величина d = a + b называется постоянной (периодом) дифракционной решетки.

, где N0 – число щелей, приходящееся на единицу длины.

Разности хода ∆ лучей, идущих от двух соседних щелей, будут для данного направления φ одинаковы в пределах всей дифракционной решетки: