Методика решения задач оптики - Ильичева Е.Н.
Скачать (прямая ссылка):
круговую поляризацию?
~ , (4 т + 1) X
Ответ, п--Где т - Целое число.
4 (V ?у V sz)
5.31. Какова должна быть наименьшая толщина h пластинки слюды, чтобы она
могла служить в качестве пластинки в "1/4 волны" для света натрия (1=5893
А), если для этого света показатели преломления волн, идущих
перпендикулярно к пластинке, соответственно равны "1 = 1,5941 и
"2=1,5887?
Ответ.
h= --=0,027 мм.
4(л, - п2)
5.32. Вторые темные полось! (т. е. две полосы, из которых, одной
соответствует вносимая компенсатором разность хода 2К,, а другой -• 2К)
для натрового света в компенсаторе Бабине (николи скрещены) располагаются
на делениях компенсатора 7,34 и 27,20. На каких делениях расположатся
вторые темные полосы для света лития? (ALj=6708 A, XNa = 5893 А).
Ответ. 5,97 и 28,57.
197'
5.33. Найти положение первых темных полос (т. е. двух ближайших темных
полос, лежащих по обе стороны от центральной светлой полосы) для зеленой
линии ртути в компенсаторе Бабине (николи параллельны), если первые
темные полосы для натрового света располагаются на делениях 14,73 и 19,68
(tata - = 5893 A, PiHg=5461 А).
Ответ. 14,91 и 19,50.
5.34. Пластинка кварца толщиной в 1 мм, вырезанная перпендикулярно к
оптической оси, помещена между параллельными николями. Для некоторой
длины волны вращение плоскости поляризации равно 20°. При какой толщине
кварца h свет данной волны будет полностью погашен?
Ответ, h-
2а
= 4,5 мм, где а - вращательная способ-
ность пластинки.
5.35. Между параллельными николями помещена пластинка исландского шпата с
осью, параллельной плоскости пластинки и наклоненной под углом 45° к
плоскости поляризации света, проходящего через николь. При какой толщине
h пластинки отфильт-руется одна из линий дублета натрия (Х\ = 5889,9 А,
Яг=5895,9 А), -если дисперсия показателя преломления исландского шпата
вблизи дублета натрия представлена таблицей:
К А По пе
5876 1,65846 1,48647
5893 1,65836 1,48641
Ответ.
h -
2SK
(dn" dne \
ИГ ~Ж)
5.36. Какую минимальную разность показателей преломления Ап право- и
левокругополяризованных лучей (Я=5893 А) можно •обнаружить при слое
вещества Л=30 см, если измерить угол поворота плоскости поляризации с
точностью до 1°?
Ответ. '
Дя = 4-- 1Л. ю-8.
Ш
Раздел IX
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТА С ВЕЩЕСТВОМ И МАГНИТООПТИКА
1. Теоретический материал
Фазовая и групповая скорости света. Связь между фазовой и, групповой
скоростями. Дисперсия. Элементарная теория дисперсии: силы, действующие
на электрон в атоме, уравнение движения связанного электрона в поле
плоской электромагнитной волны и его рбшение, выражение для показателя
преломления в рамках классической теории дисперсии. Комплексный
показатель преломления. Физический смысл действительной и мнимой частей
комплексного показателя преломления. Нормальная и аномальная дисперсии.
Экспериментальные методы изучения дисперсии. "Метод крюков" Д. С.
Рождественского для изучения аномальной дисперсии. Дисперсия
рентгеновских лучей. Особенности распространения электромагнитных волн в
металлах и в плазме. Искусственная анизотропия. Эффект Керра.
Использование эффекта Керра для устройства оптических затворов.
Нормальный эффект Зеемана ("продольный" и "поперечный" эффекты Зеемана),
я- и ст-компоненты спектральной линии во внешнем магнитном поле и
характер поляризации этих компонент. Элементарная теория эффекта Зеемана.
Зависимость величины расщепления спектральной линии от напряженности
внешнего магнитного поля. Способы наблюдения эффекта Зеемана. Эффект
Фарадея вращения плоскости поляризации во внешнем магнитном поле.
2. Вопросы к теоретическому материалу
2.1. Дайте определение фазовой и групповой скоростей света.
2.2. Ремер измерял скорость света, наблюдая затмение спутников Юпитера,
а Физо осуществил измерение скорости света в лабораторных условиях,
используя метод "прерываний" с помощью зубчатого колеса. Какая скорость
света измеряется этими методами - фазовая или групповая?
2.3. Напишите формулу Рэлея, связывающую фазовую и групповую скорости
света.
2А. Дайте определение дисперсии света. В чем заключается закон дисперсии?
2.5. Напишите уравнение движения для упругосвязанного
199
электрона в атоме. Какие силы действуют на упругосвязанный электрон?
2.6. Что такое нормальная и аномальная дисперсии?
2.7. Начертите график зависимости показателя преломления вещества от
частоты распространяющегося света в случае наличия нескольких резонансных
частот в рассматриваемой области спектра.
2.8. Каковы особенности дисперсии рентгеновских лучей?
2.9. В чем заключается метод скрещенных спектральных приборов? Каковы
преимущества этого метода изучения дисперсии света по сравнению с другими
методами?
. 2.10. Каковы экспериментальные трудности изучения аномальной дисперсии?
В чем заключается сущность "метода крюков" Д. С. Рождественского?
2.11. Сформулируйте основную экспериментальную 'закономерность,
характеризующую эффект Керра.
2.12. Начертите схему оптического затвора, принцип действия которого
