Вопросы по волновой оптике к экзамену

Вопросы по волновой оптике к экзамену

1. Напишите уравнение сферической волны. Что такое амплитуда, частота, фаза? Как связаны w (циклическая частота) и k (волновое число)?

2. Найти смещение от положения равновесия точки, отстоящей от источника колебаний на расстоянии ℓ= /12, для момента t=T/6. Амплитуда колебания А=0.05 м.

3. Напишите уравнение плоской монохроматической волны? Что такое амплитуда, частота, фаза? Что такое продольная и что такое поперечная волна? Как связаны l (длина волны), n (частота) и v (фазовая скорость)?

4. Волна распространяется по прямой со скоростью 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстояниях 12 м и 15 м от источника волн, колеблются с разностью фаз . Определить длину волны и период колебаний.

5. Какова природа электромагнитной волны? Какой вектор называют световым? Как величина этого вектора связана с интенсивностью света?

6. Какое явление называют интерференцией? Какие волны называют когерентными? Каким образом получают когерентные световые волны, используя нелазерные источники?

7. На мыльную пленку с показателем преломления п = 1.3, находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине d_min пленки отраженный свет с длиной волны l = 0,55 мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции?

8. Что такое оптическая разность хода? Чему равна оптическая разность хода в минимуме и максимуме интерференции? Чему равна разность фаз когерентных волн в минимуме и максимуме интерференции?

9. На тонкий стеклянный клин, показатель преломления которого п = 1,55, падает нормально монохроматический свет. Двугранный угол Q между поверхностями клина равен 2'. Определить длину световой волны l, если расстояние b между смежными интерференционными максимумами в отраженном свете равно 0,3 мм.

10. Что такое дифракция? Сформулируйте принцип Гюйгенса – Френеля.

11. На диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 4 мм падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны l=0,5мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b = 1 м от него. Сколько зон k Френеля укладывается в отверстии? Темное или светлее пятно получится в центре дифракционной картины, если в месте наблюдений поместить экран?

12. Приведите рисунок, поясняющий построение зон Френеля. Какое число зон Френеля должно открывать отверстие, чтобы в центре экрана получалось темное пятно?

13. Запишите условия главных максимумов дифракционной решетки. Что такое порядок спектра дифракционной решетки? Какие волны называют разрешенными? Что такое разрешающая способность спектрального прибора? Что такое дисперсия дифракционной решетки?

14. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Определить угол j₁ дифракции для линии с длиной волны l₁ = 0,55 мкм в спектре четвертого порядка, если угол j₂ дифракции для линии с длиной волны l₂ = 0,6 мкм в спектре третьего порядка составляет 30°.

15. В чем состоит закон Бугера? Какое явление называют рассеянием света? В чем состоит закон Рэлея для рассеяния света?

16. Какую электромагнитную волну называют линейно-поляризованной? Ответ поясните рисунком. Что такое эллиптически поляризованный свет? Сформулируйте закон Малюса.

17. Угол a между плоскостями пропускания поляризаторов равен 50°. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в п = 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент k поглощения света в поляроидах.

18. Какой свет называют частично-поляризованным? Что такое степень поляризации? Как происходит поляризация света при прохождении света через границу двух диэлектриков? В чем состоит закон Брюстера?

19. Определить степень поляризации Р частично поляризованного света, если амплитуда I_max светового вектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в п = 3 раза больше амплитуды I_mix, соответствующей его минимальной интенсивности.

20. В чем состоит явление двойного лучепреломления? Как объяснить это явление исходя из оптической анизотропии кристаллов?

21. Какое явление называют дисперсией? Какую величину называют дисперсией вещества? Что такое нормальная и что аномальная дисперсия?