Контрольная работа по "Физике"

Вариант №8

 

1. В интерференционном опыте Юнга когерентные источники S₁ и S₂ испускают в вакууме свет с

l = 720 нм в одной фазе. После того, как на пути луча, идущего от одного из источников поставили тонкую стеклянную пластинку толщиной d = 4∙10^–7 м, на месте центрального (нулевого) максимума на удаленном экране оказался соседний интерференционный минимум. Чему равен показатель преломления n стекла?

решение

Луч 'отстал' на половину длины волны l/2 (на месте центрального (нулевого) максимума на удаленном экране оказался соседний интерференционный минимум,т.е оптическая разность хода nd-d равна половине l ). Значит время его прохождения через пластинку было на l/2c больше чем без пластинки и составило  t=d/c+l/2c=(d+l/2)/c и скорость этого прохождения v = d/t = c*d/(d+l/2). Коэффициент преломления n=c/v = 1+ l/2d = 1+720∙10^-9/(8∙10^-7)=1.9

 

 

2. Найти радиус R стеклянной линзы, лежащей  на плоской стеклянной пластинке, если в отраженном свете с λ = 600 нм два соседних темных кольца Ньютона имеют радиусы 0,5 мм и 0,4 мм. Пространство между линзой и пластинкой заполнено жидкостью с показателем преломления n = 2, где n > n_стекла.

 

Решение

 

 

 

 

 

 

 

3. Лучи света с λ = 600 нм падают на дифракционную решетку под углом φ = 30° к нормали. За решеткой последний максимум виден под углом α. Найти sinα, если постоянная решетки равна d = 21 мкм.

Решение

 

При наклонном падении  света на дифракционную решётку  условие для главных максимумов имеет вид: 
d(sinα – sinϕ) = kλ,                                                     (1) 
где ϕ – угол падения света; α – угол дифракции; k = 0, ±1, ±2, … – порядок максимума. 
Из (1) выражаем 
sinα = kλ/d + sinϕ.                                                      (2) 
Так как -1 ≤ sinα ≤ 1, то по (2) 
-1 ≤ kλ/d + sinϕ ≤ 1, или 
-1 ≤ k·600·10⁻⁹/(21·10⁻⁶) + sin30⁰ ≤ 1, или 
-1 ≤ k/35 + 0,5 ≤ 1 (вычтем 0,5). Тогда 
-1,5 ≤ k/35 ≤ 0,5 (умножим на 35). Тогда 
-52,5 ≤ k ≤ 17,5, (k − целые). 
Отсюда последний максимум достигается при k = - 52. Тогда из (2) находим 
sinα = - 52·600·10⁻⁹/(21·10⁻⁶) + 0,5 = - 0,9857.

 

 

 

 

 

 

4. Мощность излучения Солнца равна 3,75∙10²⁶ Дж/с. Чему равно ежесекундное уменьшение массы Солнца?

Решение