Ветрова В.Т. Сборник задач по физике. С индивидуальными заданиями
Подождите немного. Документ загружается.
Задача 20.1. Предельный угол падения при полном внутреннем отражении
для некоторого вещества равен i , показатель преломления вещества - п.
Угол падения, при котором отраженный луч оказывается максимально поля-
ризованным, равен 1с. Найти неизвестные величины согласно номеру зада-
ния в таблице, выполнить дополнительное задание.
Номер
задания
п
Построить график зависимости
1
2
3
4
1,4
1,5
1,6
1,7
7
7
?
7
1
7
?
7
*5=/(«)
5
6
7
8
?
7
7
7
53*08'
33°45'
47°48'
37°03'
?
7
7
i =/(и)
пр *
v
'
9
10
11
12
7
?
7
7
7
7
7
?
58°38'
52°01'
52°51'
55°4б'
13
14
15
16
135
1,45
1,55
1,65
7
?
?
?
?
7
7
?
«•=/(«)
пр *
v
'
17
18
19
20
?
?
?
7
44°4б'
39°16'
50°17'
35°33'
?
7
7
7
i
E
- /(и)
21
22
23
24
?
7
?
?
?
?
7
?
60°24'
56°
50'
53°52'
59° 14'
г
'пр=/(")
25
26
27
28
1,80
1,44
1,75
1,62
?
7
7
?
?
7
?
7
221
Задача 20.2. Естественный свет, интенсивность которого равна I
Q
,прохо-
дит два идеальных николя, плоскости поляризации которых составляют угол
а. Интенсивность света, прошедшего первый николь, равна 1
р
, интенсивность
света после второго николя
—
I
А
. Найти неизвестные величины согласно номе-
ру задания в таблице.
Номер
/
0
,Вт/м
2
1
р
,
Вт/м
2
/
л
,Вт/м
2
а,град
задания
1
1 9
0,0582 10
2
0,28
9
?
.60
3
?
0,05
0,025
?
4
?
034
?
80
5
?
0,18
0,1479
9
6
? ?
0,0362 55
7
0,10
1
0,0293
?
8
0,34
9
?
65
9
?
0,09
0,0795
?
10
0,40
9
0,0234
9
11
?
0,20
?
20
12.
0,16
? ?
35
13
0,36
0.0592
9
14
?
0,10
?
40
15
? ?
0,1068
25
16
9
0,08
0,0776
9
17
9
0,16
?
75
18
? ?
0,029
50
19
9
0,12
0,09
?
20
032
? ?
15
21
9
9
0,03
30
22
9
0,06 0,0248
9
23
030
? ?
70
24
?
0,09
?
20
25 0,06
9
0,028
?
26
0,20
? ?
10
27
?
0,15
0,0375
?
28
7
0,07
9
45
222
Задача 203. Естественный свет проходит через несовершенные анализатор
и поляризатор, расположенные так, что угол между их плоскостями равен а.
При этом поляризатор отражает и поглощает Р
р
падающего на него света, а
анализатор - Р
А
. Интенсивность света, прошедшего анализатор, равна к ин-
тенсивности света, падающего на поляризатор. Найти неизвестную величину
согласно номеру задания в таблице.
Номер
а,град
е
А
,%
к,%
задания
1
7
4
2 23,52
2 40
?
9
25,36
3 65
11
?
7,31
4
10
16
3
7
5
?
5 7
7,
89
6
70
7
4
5,28
7
30 12
7
26,70
8
45
17
15
9
7
10
16
15,62
10 20
7
5
39,00
11 50
15
7
15,45
12
75
6
8
?
13
7
18
17 22,83
14
80
?
6
137
15
40
13
7
23,23
16 15 2
4
7
17
7
20
14
4,02
18 50
7
7
17,29
19
25
7
7
36,28
20 60 21 13
?
21
?
9 12
- 23,50
22
30
?
8
31,74
23
55
14
7
12,59
24
70
19
10
?
25
7
8
11
13,47
26
35
?
9 26,26
27 75 22
?
2,22
28
60 3
5
?
223
Задача 20.4. Естественный свет проходит через два идеальных николя,
плоскости поляризации которых расположены под утлом в. После прохожде-
ния через второй николь свет падает на зеркало с коэффициентом отражения
к таким образом, что при отражении плоскость поляризации не меняется. От-
разившись, свет проходит опять оба николя. Интенсивность света после обрат-
ного прохождения через оба николя стала в т раз меньше интенсивности па-
дающего естественного света. Найти неизвестную величину.
Номер в,град
к
т
задания
1
20
7
2 30 0,75
7
3 40
7
4
50
?
5
7
9,87
6
?
7,41
7
35
7
14,81
8
7
635
9
?
30,8
10
7
0,6 9,68
11
?
4,94
12
7
7,4
13
0,1
?
14 45 0,2
7
15
0,3
?
0,4
7
17
7
7,41
18 25
7
5,93
19
?
4,56
20
7
3,95
21
?
3,28
22
7
0,7
89,57
23
7
3,67
24
?
83
25 15
?
26
30
03
?
27
45
?
28
60
?
224
Задача 20.5. Два когерентных плоскополяризованных луча, у которых
плоскости колебаний электрического вектора взаимно перпендикулярны, рас-
пространяются вдоль одной прямой. Показать, какой будет поляризация ре-
зультирующего луча света, полученного при сложении двух плоскополяризо-
ванных лучей, если у них амплитуды колебаний электрического вектора отли-
чаются в к раз ( к = А /А
2
), а разность фаз колебаний равна 5#(5Ф =
<Р
2
-
- \р ). Под каким углом а к плоскости колебаний электрического вектора
Ej первого луча расположена плоскость, в которой аплитуда колебаний
результирующего вектора Е максимальна?
Номер
k=AjA
2
6ip = v'
2
-sP
1
задания
1
0,5 0
2 1,0 я/2
3
1,4
—я
4 0,9
-IT 12
5
0,4
-тг/2
6 0,8
Я
7
2,0 я/2
8
1,0
0
9
2,6
-я
10
1,0 -я/2
11
3,5 0
12
0,6
я/2
13
1,3 -я/2
14 0,7
я/2
15
1,0
• я
16
1,5
0
17
1,0
я/2
18
2,2
0
19
1,5
-я/2
20
0,7 я
21 1,6
—я
22
1,4 я/2
23
0,4
0
24
1,0
-я/2
25
4,0
0
26
0,6
—я
27
0,8
-я/2
28
2,1
я/2
15 Зак. 53S8
225
Задача 20.6. Из некого одноосного кристалла параллельно оптичес-
кой оси кристалла вырезашкая пластинка, ориентировочная толщина ко-
торой равна d'. Если толщкластинки чуть-чуть уменьшить до значения d, то
с ее помощью можно превть луч линейно поляризованного видимого мо-
нохроматического света с юй волны
X
в луч с круговой поляризацией. По-
казатели преломления крпла для обыкновенного и необыкновенного лу-
чей равны соответственно п
•
Найти неизвестную величину.
Номер
Тип кристалла
с?',
мкм d, мкм Х,мкм
"о
п
е
задания
1
36
?
0,44
1,52
1,48
2
5,7
9
1,71
1,735
3
Отрицательный
Минимальная
5,4
0,65
9
1,72
4
Положительный
Минимальная
2,7
039
1,63
?
5 60
?
0,55 1,80 1,84
6
21
9
1,54
1,515
7 Положительный
Минимальная
2,5 0,46
9
1,726
8
Отрицательный
Минимальная 4,4
0,40
1,74
?
9
72
?
0,41
1,78
1,81
10
6,8
?
1,66
1£35
11
Отрицательный
Минимальная
3,4 0,54
?
1,53
12
Положительны й Минимальная
3,1
0,49 1,58
?
13
150
?
0,45
1,49
1,515
14
32,5
?
1,61 1,59
15
Положительный
Минимальная
2,75 0,43
?
1,76
16
Отрицательный
Минимальная
3,05 0,61
1,70
9
17 50
?
038 1,79 1,75
18 2,0
?
1,55 1,48
19 Положительный
Минимальная
7,9 0,63
?
1,65
20
Отрицательный
Минимальная
3,1
0,50
1,75
9
21
350
9
0,48 1,48
1,49
22
39,2
9
1,55
1,535
23
Положительный
Минимальная
5,0
0,60
9
1,85
24
Положительный
Минимальная 3,0
0,40
1,76
9
25 75 ? 0,49 1,65
1*565
26 5 3 ? 1,72 1,69
27 Положительный Минимальная 7,25 0,58 ? 1,61
28 Отрицательный Минимальная 5,0 0,40 1,58 ?
226
Задача 20.7. Пластинка, вырезанная из односо кристалла параллельно
оптической оси, помещена
о
между двумя поляриэами так, что ее оптичес-
кая ось составляет угол 45 с плоскостями полярии обоих поляризаторов.
Минимальная толщина пластинки, при которой с; длиной волны X будет
максимально усилен, а с длиной волны Х
2
- маяально ослаблен, равна d.
Разница показателей преломления обыкновенног;еобыкновенного лучей в
кристалле для света с длиной волны Х
(
равна А'ля света с длиной волны
X
равна hn
2
. Найти неизвестную величину.
Номер Плоскости
(1,
мм
Ая
2
задания поляризации
(1,
мм
X
T
,мкм /км
Ая
2
поляризаторов
1
7
0,62
0,013
0,014
2 Параллельны
0,238
7
5
0,024
0,027
3
0325
0,52
0,008
0,009
4
0,143 0,43
7
0,028
5
0,344
0.47
1
0,014
п
6
11 ер пе нд з ас ул я рны
035
0,019
0,026
7
0,130
7
;
0,030
0,037
10,675
0,61
0,007
0,008
9
0,062
0,45
?
0,034
10
Параллельны 1,408
0,58
0,013
7
11
?
037
0,020
0,025
12
0,052
7
0,029
0,032
13
0,560
0,48
0,018
0,022
14 Перпендикулярны
0,329
0,40
1
7
0,026
15
0,729
0,53
1
0,010
7
16
?
0,49
1
0,025
0,031
17 1,358
?
(
0,028
0,036
1—1
Параллельны
0,843
0,46
0,017
0,020
19
0,737
0,55
(
?
орзо
20 2,79 0,54
(
0,021
7
21
7
0,50 (
0,016
0,019
22
Перпендикулярны
1,307
7
С
0,009
0,011
23
0,285
038
7
0,026
0,030
24
0,66
0,44
С
?
0,018
25 0,3
036
0
0,011
7
26
Параллельны
9
0,60
0
0,027
0,031
27
0,442
7
0
0,015
0,019
28
14,790 0,51
7
0,022
0,025
227
Задача 20.8. В установке по наблюдению эффекта Керра к конденсатору
длина пластин которого / и расстояние между ними d, приложена разность
потенциалов U. Разность показателей преломления обыкновенного и необык-
новенного лучей в жидкой среде для длины волны 06 мкм равна n
Q
- n
g
, а
постоянная Керра для данной длины волны при комнатной температуре -
22 Л0~
12
м/В
2
. При прохождении ячейки Керра между обыкновенным и не-
обыкновенным лучами возникает разность хода, равная Д, и разность фаз,
равная 5. Найти неизвестные величины согласно номеру задания в таблице.
Номер / ,см d,мм U,В
п
0
~
п
е
Д,мк^1 6
задания
1
1
2,67
?
4,17-Ю
-7
0,05
?
2
10
1,41
7
1,2-Ю"
6
7
?
3
?
7
1150
9
40"
7
7
0.2557Т
4
5
2,0
1200
?
7
?
5
? ?
1500 3-Ю"
6
0,11
?
6
8
7
1340
1,8-Ю"
6
? ?
7
?
1,2
7
4Д-10"
6
7
я/2
8
7,5
7
900
?
7
тг/4
9
7
2,1
1050
?
0,09
?
10
16
?
1400
?
0,13
?
11
?
1,0
850
? ?
0,2я
12
7
13
?
7,5-10"
7
?
0,4тт
13
12
1,8
? ?
0,07
?
14
7
2,2
7
8-Ю"
7
0,15
?
15
7
1,6
800
7
-0,12
?
16
9
7
1400
?
7
ОЗя
17 15
1,46
?
2,5-10"
6
? ?
18
12,5
7
750
?
0,1
?
19
7 7
1100
7-10"
7
?
0,15я
20
?
1,7
1450
? ?
0,45я
21
10,5
1,9
?
?
0,08
?
22
18,5
?
1000
?
0,16
7
23 13
?
1300
? ?
035п
24
7
7
1360
2-10"
6
0,14
7
1С
11
1
5
1250
7
7 7
26
14
7
950
1,5'Ю
-6
7
?
21
?
1,1
?
8,5-Ю"
7
0,06
?
28
?
0,9
?
93-Ю"
7
?
0,55я
228
Задача 20.9. Поляризованный в вертикальной плоскости дневной свет
проходит через вырезанную перпендикулярно к оптической оси правовращаю-
щую кварцевую пластинку толщиной /, за которой установлен поляризатор.
Длина волны света, который преобладает в луче, вышедшем из поляризатора,
если плоскость поляризатора составляет с вертикалью угол
*р,
равна \. Найти
неизвестную величину, считая постоянную вращения а кварца изменяющейся
линейно с длиной волны от а
у
— 31 ° на 1 мм при \
у
=0,5 мкм до а
2
= 17 на
1 мм при Х
2
= 0,65 мкм.
Номер /,мм v? Л, мкм Цвет
задания
1 30° ? ?
2 1,0 26° ? ?
3 21° ? ?
4 19° ? ?
5 ? 0,650 Красный
6 0,75 ? 0,590 Желтый
7 ? 0,555 Зеленый
8 ? 0,510 Зелено-голубой
9 ? 16 Зелено-голубой
10 ? 23° 0,505
11 ? 27°30'
12 ? 36°30'
13 1,25 ? ?
14 1,05 21° ? ?
15 0,81 ? ?
16 0,7 ? ?
17 0,6 ?
18 0,7 ? 0,6 Оранжевый
19 0,8 ?
20 0,9 ?
21 ? 0,650 . Красный '
22 ? 24 0,625 Красный
23 ? 0,595 Оранжевый
24 ? 0,552 Зеленый
25 17° ? •?
26 0,65 15° ? ?
27 13°30' ? ?
28 11° ? ?
229
Задача 20.10. Определить коэциент отражения и степень поляризации
отраженного и преломленного лучей падении естественного света на стекло
с показателем преломления п пслом i . Выполнить дополнительное за-
дание.
Номер п i , град Построить график зависимости
задания
1
1,5
Коэффициента отражения от показате
2
1,6
45 ля преломления стекла
3
1,7
4
1,8
5
20
Коэффициента отражения от угла
6
1,5
30 падения естественного света
7
40
8
50
1,55 Степени поляризации отраженного
10 1,65 35 луча от показателя преломления
11
1,75
стекла
12
1,85
13
20
Степени поляризации отраженного
14
1,6
30 луча от угла паления естественного
15
40
света
16
50
17
1,5
Степени поляризации преломленного
18
1,6
25 луча от показателя преломления
19
1,7
стекла
20
1,8
21
20 Степени поляризации преломленного
22
1,7
30 луча от угла падения естественного
23
40 света
24
50
25
1,5
Угол Бр
Степени поляризации преломленного
1£ 1 (s
х
луча от коэффициента преломления
27
1,7
28
1,8
230