задание для студентов 2го курса 3й этап Дифракция света Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Домашнее задание для студентов 2-го курса (3-й этап)
Дифракция света
- Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения – 1,2 м. Длина волны = 600нм.
- Найти внешний радиус третьей зоны Френеля при разбиении волнового фронта точечного монохроматического источника, находящегося на расстоянии: от источника а = 4 см, до точки наблюдения: b = 150 мм и = 570 нм.
- На экране Р наблюдается дифракция Френеля на круглом отверстии от точечного монохроматического источника S, если в отверстии укладывается две зоны. Определить диаметр отверстия, если расстояние от источника до отверстия: a = 16 мм, расстояние от отверстия до экрана: b = 220 мм, = 0,65 мкм. Максимум или минимум интенсивности наблюдается при этом на экране?
- На экране наблюдают результат дифракции монохроматического излучения
( = 450 нм) от точечного источника на круглом отверстии. Определить диаметр отверстия, если известно, что оказались открыты четыре френелевских зоны. Расстояние от источника до отверстия: a = 15 мм, расстояние от отверстия до экрана: b = 250 мм
- На круглое отверстие радиусом 1,5 мм в непрозрачном экране падает нормально параллельный пучок лучей с длиной волны 0,6 мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие помещают экран. Определить максимальное расстояние от отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно.
- Расстояние между точечным источником () S и точкой наблюдения () В равно 2 м. В какой точке на луче SВ, надо поставить диафрагму с отверстием, диаметр которого 1,9 мм, чтобы при рассмотрении из точки В в отверстии укладывалось три зоны Френеля? Длина волны излучаемого света = 600 нм.
- В точке S находится источник монохроматического света ( = 600 нм). Диафрагма с отверстием, радиусом 1 мм, перемещается из точки, отстоящей от S на 0,5 м, в точку, отстоящую от S на 1,27 м. Сколько раз будет наблюдаться затемнение в точке В, если SВ = 1,5 м?
- На чертеже зон Френеля, сделанном для плоского фронта волны, радиус первой окружности, ограничивающей центральную зону равен 2 см. Радиус последней окружности 14 см. Сколько зон Френеля содержится на чертеже? Зная, что площади всех зон равновелики, определить расстояние между двумя последними окружностями.
- Между точечным источником S и точкой наблюдения B находится экран с отверстием, радиус которого можно изменять. При R1= 0,8 мм в () B открыто 3 зоны Френеля. Найдите R2 > R1, при котором в () B снова наблюдается максимум интенсивности.
- Между точечным источником S и точкой наблюдения B находится экран с отверстием, радиус которого можно изменять. При R1= 0,6 мм в () B открыто 2 зоны Френеля. Найдите R2 > R1, при котором в () B снова наблюдается минимум интенсивности.
- Определить радиус r последней n-ой открытой френелевской зоны для наблюдателя в () B, если расстояние от вершины сферического волнового фронта до плоскости отверстия d = 2 мкм, а расстояния a (радиус фронта) и b, соответственно равны 90 мм и 300 мм.
- Точечный источник света с длиной волны, равной = 0,5 мкм, расположен на расстоянии a = 100 см перед диафрагмой с круглым отверстием радиуса r = 1,0 мм. Найти расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, для которой число зон Френеля в отверстии составляет три.
- Между точечным источником света и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус которого r можно менять. Расстояния от диафрагмы до источника и экрана равны а = 100 см и b = 125 см. Определить длину волны света, если максимум освещенности в центре дифракционной картины на экране наблюдается при r1 = 1,00 мм и следующий максимум – при r2 = 1,29 мм.
- Зонная пластинка дает изображение источника удаленного от нее на 2 м, на расстоянии 1,5 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его отодвинуть в бесконечность?
- Рассчитать радиус m-ой зоны Френеля при условии, что на зональную пластинку падает плоская волна. Найти r1 для этого случая, полагая расстояние до экрана b = 8 м, = 450 нм.
- Радиус центрального прозрачного круга амплитудной зонной пластинки равен 250 мкм. Определить внутренний радиус третьего темного кольцевого пояса.
- На амплитудную зонную пластинку падает плоский волновой фронт ( = 585 нм). Максимальная концентрация световой энергии на оси пластинки достигается в точке F0 на расстоянии 450 мм от нее. Найти диаметр центральной непрозрачной зоны. Найти значения 3-х первых дополнительных фокусов.
- Дифракционная картина наблюдается на расстоянии L от точечного источника монохроматического света ( = 600 нм). На расстоянии 0,5 L от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Чему равно расстояние L, если преграда закрывает только центральную зону Френеля?
- На рисунке представлены распределения дифрагированного на щели плоского монохроматического излучения в трех плоскостях Р1, Р2 и Р3. Найти дистанцию Рэлея (R), условно отделяющую области дифракции в ближней и дальней зоне. Ширина щели 250 мкм, = 0.45 мкм.
- Определить фокусное расстояние зонной пластинки для света с длиной волны 546 нм, если радиус пятого кольца этой пластинки равен 1,2 мм. Определить радиус r1 первого кольца этой пластинки. Что произойдет, если пространство между зональной пластинкой и экраном заполнено средой с показателем преломления n (n > 1)?
- Плоская монохроматическая волна падает нормально на экран с круглым отверстием. Диаметр отверстия уменьшается в N раз. Найти новое расстояние b, при котором в () B будет наблюдаться та же дифракционная картина, но уменьшенная в N раз.
- Диск диаметром 0,5 см с неровностями 20 мкм расположен на расстоянии 1 м от точечного источника S ( = 0,5 мкм). Считая, что пятно Пуассона видно до тех пор, пока неровности перекрывают зону Френеля не более чем на 1/4, найти min расстояние (bm) для его наблюдения.
- На рисунке представлены распределения дифрагированного на щели плоского монохроматического излучения в трех плоскостях Р1, Р2 и Р3. Определить величину угла, соответствующего окрашенной области, если = 480 нм, а дистанция Рэлея R = 1,1 мм.
- Радиус третьего кольца зонной пластинки равен 1,1 мм. Определить фокусное расстояние этой пластинки для света с длиной волны 480 нм. Определить радиус первого кольца этой пластинки.
- Радиус центрального прозрачного круга амплитудной зонной пластинки равен 200 мкм. Определить внешний радиус второго темного кольцевого пояса.
- Точечный источник света S, излучающий свет с длиной волны 550 нм освещает экран, расположенный на расстоянии L = 11 м от S. Между источником света и экраном на расстоянии а = 5м от экрана помещена ширма с круглым отверстием, диаметр которого d = 4,2 мм. Является ли освещенность в центре получающейся на экране картины большей или меньшей, чем та, которая будет иметь место, если убрать ширму?
- Точечный источник света S ( =0,5 мкм) расположен на расстоянии а = 90 см перед экраном с круглым отверстием диаметра 1,0 мм. Найти расстояние b до точки наблюдения Р, для которой амплитуда излучения изображается вектором АC на векторной диаграмме.
- Свет от точечного источника S дифрагирует на круглом отверстии. Амплитуде в () P соответствует на векторной диаграмме вектор АC. Экран с отверстием заменяют диском того же диаметра. Найти новый вектор, соответствующий амплитуде в () P.
- Плоская монохроматическая волна ( = 610 нм) с интенсивностью J0 падает по нормали на круглое отверстие с r = 1 мм. Найти интенсивность в () P при расстоянии до экрана b = 1,1 м. Амплитуде в ()P соответствует один из векторов, показанных на векторной диаграмме.
- Какова интенсивность света J в фокусе зонной пластинки, если закрыты все зоны, кроме первой? Интенсивность света без пластинки равна J0.
- Какова интенсивность света J в фокусе зонной пластинки, если закрыть всю пластинку, за исключением внешней половины первой зоны? Интенсивность света без пластинки равна J0.
- Плоская световая волна ( = 570 нм) с интенсивностью J0 падает нормально на непрозрачную диафрагму с отверстием радиуса 0,7 мм. Найти интенсивность в центре дифракционной картины на экране, отстоящем на расстоянии 1,7 м от отверстия.
- Плоская световая волна ( = 450 нм) с интенсивностью J0 падает нормально на непрозрачный диск радиуса 0,9 мм. Найти интенсивность в центре дифракционной картины на экране, отстоящем на расстоянии 1,2 м от диска.
- Непрозрачный диск радиуса 1,1 мм освещается плоской световой волной ( = 550 нм) с интенсивностью J0. Найти интенсивность в центре дифракционной картины на экране, отстоящем на расстоянии 1,1 м от диска.
- Плоская монохроматическая волна с интенсивностью J0 падает нормально на непрозрачную диафрагму с круглым отверстием. Какова интенсивность в центре дифракционной картины на экране, для которой отверстие открывает только внутреннюю половину первой зоны Френеля?
- Плоская монохроматическая волна с интенсивностью J0 падает нормально на непрозрачную диафрагму с круглым отверстием. Какова интенсивность в центре дифракционной картины на экране, для которой отверстие сделали равным первой зоне Френеля и затем закрыли его половину (по диаметру)?
- Какова интенсивность света J в фокусе зонной пластинки, если для точки наблюдения она закрывает все зоны, кроме первой и третьей? Интенсивность света без пластинки равна J0.
- Какова интенсивность света J в фокусе зонной пластинки, если для точки наблюдения она закрывает все зоны, кроме второй и четвертой? Интенсивность света без пластинки равна J0.
|
Распределение задач по вариантам
|
|
№
варианта
|
Дифракция Френеля
|
|
1
|
5
|
17
|
35
|
|
2
|
10
|
19
|
34
|
|
3
|
2
|
21
|
32
|
|
4
|
8
|
16
|
27
|
|
5
|
11
|
25
|
29
|
|
6
|
7
|
20
|
38
|
|
7
|
9
|
24
|
30
|
|
8
|
13
|
23
|
36
|
|
9
|
12
|
19
|
32
|
|
10
|
4
|
14
|
28
|
|
11
|
2
|
18
|
33
|
|
12
|
1
|
22
|
34
|
|
13
|
5
|
24
|
37
|
|
14
|
3
|
16
|
30
|
|
15
|
6
|
20
|
35
|
|
16
|
13
|
15
|
26
|
|
17
|
4
|
25
|
37
|
|
18
|
10
|
14
|
29
|
|
19
|
9
|
23
|
31
|
|
20
|
7
|
22
|
36
|
|
21
|
12
|
18
|
38
|
|
22
|
8
|
15
|
33
|
|
23
|
1
|
24
|
28
|
|
24
|
6
|
21
|
27
|
|
25
|
3
|
17
|
31
|