Билет 1 3 страница

3) Дихроичные пластинки. Поглощение проходящих через них электромагнитных волн зависит от направления колебаний вектора напряжённости электрического поля. (пример вещ-ва турмалин)

4) Анизотропные кристаллические пластинки (получение из лин. эллиптич поляр.) Волны с ортогональными направлениями поляризации распространяются с различными скоростями. Если на кристалл из исландского шпата, нормально к поверхности направить луч света, то на выходе наблюдаются два луча.Один из них проходит через кристалл без отклонения и представляет собой продолжение падающего(обыкновенный луч (о)). Второй, несмотря на нормальное падение, испытывает преломление и выходит параллельно первому, но при этом несколько смещен в сторону (необыкновенный (е)). Анизотропные кристаллы подразделяют на одноосные и двуосные.

Если толщина пластины равна d, разность фаз δ=2π/λ*(ne – no)d.

Выходящая волна останется ЛП, но пл-ть поляризации повернется на угол 2α и составит угол (-α) с оптической осью. Такую пластинку наз. пластинкой λ/2, так как разность хода Δ, соответствующая заданной разности фаз δ, будет равна Δ=λ/2±λm (m=0,1,2,...).

Необыкновенная волна «обгоняет» обыкновенную по фазе на π/2, поэтому на выходе будет наблюдаться эллиптическая лево поляризованная волна, причем оси эллипса будут ориентированы по направлениям поляризации исходных составляющих волны. Такую пластинку называют пластинкой λ/4.

Интерференция поляризованного света. Вообще они не могут интерферировать, потому что они не когерентны. Однако обе волны можно сделать когерентными, если на пути естественного света установить поляризатор Р перед кристаллической пластинкой, причем так, чтобы плоскость его пропускания составляла угол 45° с оптической осью кристалла. Кроме того надо сделать чтобы две составляющие были в одной плоскости. Поэтому ставим еще один поляризатор. Два случая, когда поляризатор и анализтор скрещены и параллельны.

1) . .

2)

Фотоупругость, фотоэластический эффект, пьезооптический эффект — возникновение оптической анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в том числе полимерах) под действием механических напряжений. Т. И. Зеебеком (1813) и Д. Брюстер (1816). Фотоупругость является следствием зависимости диэлектрической проницаемости вещества от деформации и проявляется в виде двойного лучепреломления и дихроизма, возникающих под действием механических нагрузок. При одноосном растяжении или сжатии изотропное тело приобретает свойства оптически одноосного кристалла с оптической осью, параллельной оси растяжения или сжатия. При более сложных деформациях, например при двустороннем растяжении, образец становится оптически двухосным. Фотоупругость обусловлена деформацией электронных оболочек атомов и молекул и ориентацией оптически анизотропных молекул либо их частей, а в полимерах — раскручиванием и ориентацией полимерных цепей.

Эффект Поккельса (электрооптический Эффект Поккельса) — это явление возникновения двойного лучепреломления в оптических средах при наложении постоянного или переменного электрического поля. Он отличается от эффекта Керра тем, что линеен по полю, в то время как эффект Керра квадратичен. Эффект Поккельса может наблюдаться только в кристаллах, не обладающих центром симметрии: в силу линейности при изменении направления поля эффект должен менять знак, что невозможно в центрально-симметричных телах. Эффект хорошо заметен на кристаллах ниобата лития или арсенида галлия. Карл Альвин Поккельс -1893 г.

Эффект Керра, или квадратичный (n0-ne пропорционально квадрату Eo) электрооптический эффект — явление изменения значения показателя преломления оптического материала пропорционально второй степени напряженности приложенного электрического поля. Эффект состоит в том, что многие изотропыне тела при введении в постоянное электрич.поле становятся оптически анизотропными.

Эффект Коттона — Мутона (или эффект Фохта) — явление возникновения под д-ем магнитного поля в оптически изотропных средах двойного лучепреломления. (1907 г. - А. Коттон и Г. Мутон). При распространении света поперек вектора индукции магнитного поля поляризация остается линейной, то есть наблюдается обычное двойное лучепреломление, в отличие от эффекта Фарадея: при распространении света вдоль магнитного поля возникают две волны, поляризованные по кругу и имеющие разные показатели преломления, то есть наблюдается двойное круговое лучепреломление.

1. Выберите дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний.

1) ; 2) ;

3) ; 4) .

2. Какое из уравнений является выражением для зависимости потенциальной энергии гармонического колебания от времени в случае :

1) ; 2) ; 3) .

3. Уравнение гармонических колебаний может быть записано как в виде x₁=x₀cosωt, так и в виде x₂=x₀sinωt. Какое из этих уравнений является верным для маятника, если начало отсчета времени соответствует положению равновесия?

1) 1; 2) 2; 3) 1; 2.

4. Ребенок раскачивается на веревочных качелях. При максимальном удалении от положения равновесия его центр масс поднимается на 125 см. Какова максимальная скорость движения ребенка?

1) 1,6 м/с; 2) 16 м/с; 3) 5 м/с; 4) 50 м/с.

5. Как изменится период колебаний математического маятника при уменьшении его длины в 2 раза и уменьшении массы в 2 раза?

1) увеличится в 4 раза; 2) увеличится в ;

3) уменьшится в раз; 4) уменьшится в 4 раза.

6. Биения являются результатом сложения

1) двух гармонических колебаний одного направления с одинаковыми частотами;

2) двух гармонических колебаний одного направления с близкими частотами;

3) двух гармонических взаимно перпендикулярных колебаний с близкими частотами.

7. Амплитуда затухающих колебаний математического маятника за 1мин уменьшилась в 3 раза. Определите, во сколько раз она уменьшится за 4мин.

1) 81; 2) 12; 3) 20; 4) 24.

8. При сложении колебаний одного направления и возникает гармоническое колебание, амплитуда которого равна:

1) ; 2) ; 3) нулю.

9. Материальная точка совершает гармонические колебания вдоль оси координат около положения равновесия, принятого за начало координат. Укажите правильный ответ:

1) фаза скорости отличается от фазы смещения на , а фаза ускорения на ;

2) фаза скорости отличается от фазы смещения на , а фаза ускорения на ;

3) фаза скорости и фаза ускорения отличаются от фазы смещения на .

10. Поперечные механические волны могут распространяться:

1) только в газах; 2) только в жидкостях;

3) только в твердых телах; 4) в газах, жидкостях и твердых телах.

11. Фаза колебаний по разные стороны от узла стоячей волны различается на:

1) π/4; 2) π/2; 3) π; 4) 2π.

12. Определите разность фаз колебаний двух точек, лежащих на луче и находящихся друг от друга на расстоянии 1м, если длина волны 0,5м.

1) π; 2) 2π; 3) 4π; 4) π.

13. Модуль напряженности электрического поля Е плоской волны через модуль вектора Пойнтинга S и диэлектрическую проницаемость ε (полагаем при этом, что µ=1) выражается формулой:

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

14. Источник и приемник звуковых волн удаляются друг от друга. Воспринимаемая приемником частота:

1) больше частоты источника;

2) меньше частоты источника;

3) равна частоте источника.

15. Чему пропорциональна освещенность точки Р при освещении её N некогерентными источниками одинакового направления и одинаковой амплитуды А?

1) N∙A; 2) N²∙A; 3) N∙A²; 4) N²∙A².

16. На рисунке изображена главная оптическая ось линзы, точка А и её изображение точка А`. Какая линза использовалась и какое изображение при этом получилось?

1) Линза рассеивающая, изображение мнимое, прямое, уменьшенное;

2) Линза собирающая, изображение мнимое, обратное, увеличенное;

3) Линза собирающая, изображение действительное, обратное, увеличенное;

4) Линза собирающая, изображение действительное, обратное, уменьшенное.

17. Возможно ли полное отражение, если световой луч падает из воздуха в воду?

1) нет;

2) да;

3) может произойти полное отражение, если угол падения больше предельного угла преломления.

18. Длина когерентности – это…

1) расстояние между двумя ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе;

2) расстояние, на котором случайное изменение фазы достигает значения порядка π;

3) расстояние, равное разности оптических длин проходимых волнами путей.

19. Два симметрично расположенных когерентных источника и (см. рис.) испускают монохроматический свет с длиной волны 600нм. На каком расстоянии от точки на экране будет располагаться первый максимум освещенности, если =4м и =1мм.

1) 1,8мм; 2) 2,4мм; 3) 3,0мм; 4) 3,8мм.

20. Точечный источник света с длиной волны расположен на расстоянии от непрозрачной преграды с отверстием радиуса . На расстоянии от преграды параллельно ей расположен экран. Сколько зон Френеля открыто для точки на экране?

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

21. Полное число главных максимумов, которые реализуются при дифракции плоской монохроматической волны (с длиной волны ) на решетке с периодом равно

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

22. Призма Николя предназначена для получения...

1) дисперсионного спектра; 2) монохроматического света;

3) когерентного излучения; 4) поляризованного света.

23. При прохождении в некотором веществе пути интенсивность света уменьшается в 2 раза. Во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении пути 3 ?

1) в 3 раза; 2) в 4 раза; 3) в 8 раз; 4) не изменится.

24. В установке для наблюдения колец Ньютона пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью с показателем преломления меньше показателя стеклянной пластинки и линзы. Определить показатель преломления жидкости, если радиус третьего светлого кольца получился равным 3,65мм. Наблюдение ведется в проходящем свете. Радиус кривизны линзы 10м. Длина волны света 589нм.

1) 1,26; 2) 1,33; 3) 1,39; 4)1,44.

25. Эффект Керра заключается в том, что при помещении некоторых веществ в электрическое поле

1) в веществе возникает анизотропия и как следствие двойное лучепреломление;

2) вещество становится оптически активным и как следствие поворачивает плоскость поляризации при прохождении через него плоско поляризованного света.

26. Дисперсия – это явление, обусловленное зависимостью показателя преломления вещества от длины волны или частоты. Для нормальной дисперсии выполняются условия:

1) и ; 2) и ;

3) ,а ; 4) ,а .

27. Частота света при переходе из вакуума в среду с показателем преломления n = 2

1) увеличится в 2 раза; 2) останется неизменной;

3) уменьшится в 2 раза; 4) изменение зависит от угла падения.

28. Просветление оптических стёкол основано на явлении...

1) полного внутреннего отражения света; 2) интерференции света;

3) дисперсии света; 4) преломлении света.

Задача 1. Пешеход, идя по тротуару, проходит 1,5 м в 1 сек, а по вспаханному полю — только 0,9 м за 1 сек. Он вышел из точки А, находящейся на расстоянии 42 м от стены, и направляется в точку В, расположенную к югу вдоль стены на расстоянии 36 м от края поля.
а) По какому пути AkB должен идти пешеход, чтобы пройти его в кратчайшее время? (Уместно предположить, что к этой задаче приложим «закон преломления». Однако если вы достаточно смелы, то попытайтесь решить ее без такого предположения.)
б) Чему равно это кратчайшее время?
в) Какое потребуется время, чтобы пройти по маршрутам АСВ и АС′В, если Ck=kC′=3 м

Задача 2. Определить длину l отрезка, на котором укладывается столько же длин волн света в вакууме, сколько их укладывается на отрезке длиной l1=3 мм в воде.

Задача 3. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны l=0,663 мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление P = 0,3 мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.

Задача 4. Покажите, что величина (ε0с)-1 имеет размерность сопротивления и оцените её численно.

Дата добавления: 2015-06-04