17.6. В однородной изотропной среде с диэлектрической проницаемостью Ɛ=1 и относительной магнитной проницаемостью μ, близкой к единице, распространяется электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны равна Ем=1,5 в/м, амплитуда напряжённости электромагнитного поля Нм. Фазовая скорость распространения волны v.
17.7. Записать уравнение, описывающие распространяющиеся в кристалле вдоль заданной оси волновой пакет, образующийся при сложении двух электромагнитных волн с одинаковыми амплитудами значениями электрического вектора Ем, имеющих циклические частоты ω1 и ω2 и волновое числа k1 и k2 соответственно. Определить фазовую скорость каждой волны, и групповую скорость волнового пакета.
17.8. Электромагнитные колебания, распространяющиеся в однородной среде, имеют групповую скорость u и фазовую v. Дисперсия в диапазоне длин волн dλ вблизи D. Определить, в диспергирующей или диспергирующей среде распространяется электромагнитная волна, и в случае диспергирующей среды пояснить, какой вид дисперсии волны (нормальная или аномальная наблюдается).
17.9. В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна, в которой напряжённость электрического поля меняется по закону E=Emcos(wt-kx), а напряжённость магнитного поля поля по закону H=Hmcos(wt-kx). Найти мгновенное значение модуля вектора Умова-Пойтинга в точке x1 в момент времени t1 и ее среднее за период и максимальное значение.
17.10. В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна, максимальная величина электрического вектора которой равна Em. На пути волны перпендикулярно к направлению распространению расположена плоская поверхность площадью S. За время t, значительно превышающее период колебаний электрического и магнитного векторов, электромагнитная волна переносит через эту поверхность энергию, равную W.
18.1. Расстояние между щелям в опыте Юнга равно d, расстояние от щели до экрана – l. Расстояние между двумя соседними полосами, соответствующей длине волны λ, ∆x.
18.4. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась тонкая прозрачная пластинка толщиной b, с показателем преломления n, в следствии чего интерферируемая картинка смещалась на m полос. Длинна волны падающего света равна λ, свет падает на пластинку нормально.
18.8. Между двумя прозрачными пластинками с показателем преломления n1, находимся в жидкой или газообразной среде с показатем преломления n2, попала нить диаметром d так, что образовался жидкий газообразный клин. Расстояние от нити до вершины клина L. При нормальном падении на пластинку лучей с длинной волны λ в отраженном свете наблюдается m интерференционных минимумов и максимумов на l длинны пластинки.
18.9. В установке для наблюдения колец Ньютона пространство между линзой с показателем преломления n1 и пластинкой с показателем преломления n3 заполнено газом или жидкостью с показателем преломления n2. При наблюдении в проходящем (отраженном) свете с длинной волны λ радиус m-го светлого (темного) кольца равен rm . Радиус кривизны линзы R.
18.10. В печи интерферометра Майкельсона с расходящимися пучком света помещены одинаковые откаченные кюветы длинной l, каждая. Концы кювет закрыты плоскопараллельными стеклами. Когда одну из кювет заполнили веществом с показателем преломления n, интерференционная картина для длинны волны λ сместилась на m полос.
19.1. Вычислите радиус m зоны Френкеля, если длинна волны света, проходящего через светофильтр, равна λ, расстояние от волновой поверхности до источника света – а, а до точки наблюдения b.
19.5. Параллельный пучок монохроматических лучей с длинной волны λ встречает на своем пути круглый экран радиусом r. Дифракционная картина наблюдается в точке, расположенной за экраном на перпендикуляре к центру экрана на расстоянии b от него. Ширина зоны, Френкеля, непосредственно прилегающей к экрану равно ∆x.
19.7. На щель шириной b нормально падает параллельный пучок, монохроматического света с длинной λ. Ширина изображения щели на экране, удалённом на расстоянии L от линзы, равна ∆x. Шириной изображения считать расстояние между первым дифракционным минимум, расположенными по обе стороны от главного максимума освещённости
19.8. На дифракционную решетку, имеющую n штрихов на 1 мм длинны, нормально падет пучок света. На экране, отстоящем на расстоянии L от линзы, наблюдается дифракционный спектр, в котором расстояние между двумя заданными в таблице линиями равно ∆x.
19.10. На грань кристалла падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длинной волны λ. Расстояние между атомными плоскостями равно d. Когда лучи падают под углом скольжения θ к поверхности кристалла, наблюдается интерференционный максимум порядка m.
20.1. Предельный внутренний угол падения при полном внутреннем отражении для некоторого вещества равен iпр, показатель преломления вещества – n. Угол падения, при котором отражённый луч оказывается полностью поляризованным, равен ib.
20.2. Естественный свет интенсивность которого равна I0, проходит два идеальных николя, плоскости поляризации которых составляют угол ϕ. Интенсивность света, света прошедшего первый николь, равна Ip, интенсивность света, после второго николя Ia,
20.7. Пластинка вырезанная из одноосного кристалла параллельно оптической оси, помещена между двумя поляризаторами, так что ее оптическая ось составляет угол 45 градусов с плоскостями, поляризации, обоих поляризаторов. Минимальная толщина пластинки Ю при которой свет с длинной волны λ1 будет максимально усилен, а с длиной волны λ2 – максимально ослаблен, равна d. Разница показателей, преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле, для света с длинной волны λ1 равна ∆n1 для света с длинной волны ∆n2
20.8. В установке по наблюдению эффекта Керра к конденсатору, длинна пластин которого l и расстояние между ними d, приложенная разность потенциалов U. Разность показателей преломления обыкновенного и не обыкновенного лучей, в жидкой среде для длинны волны 0,6 мкм равна равна n0-ne , а постоянная Керра для данной длинны волны при комнатной температуре – 2,2·10-12 в/м . При прохождении ячейки Керра между обыкновенным и необыкновенным лучам возникает разность хода , равна ∆, и разность фаз равна δ.
20.9. Поляризованный в вертикальной плоскости дневной свет проходит через вырезанную перпендикулярно к оптической ости проворачивающую кварцевую пластинку толщиной l, за которой установлен поляризатор. Длинна волны света, который преобладает в луче, вышедшем из поляризатора, если плоскость поляризатора составляет верительный угол ϕ , равный λ. Найти неизвестную величину, считая постоянную вращения α изменяется линейно от α1=31 на 1 мм при λ1=0,5 мкм до α2=17 на 1 мм при длине волны λ2=0,65 мкм
21.1. Поток энергии излучаемой из смотрового окна плавильной печи, равен Ф. Температура печи – Т, площадь смотрового окна окошка – S.
21.5. Определить во сколько раз излучательная способность абсолютно черного тела вблизи волны λ1 , при температуре Т1 больше его излучательной способности вблизи длинны волны λ2 при температуре Т2
21.8. При фотоэффекте с поверхности металла , освещаемого излучением с длинной волны λ, вырываться электроны, работа выхода которых из металла равных . Фотоэффект наблюдается для излучения с длинной воны λ<λ0 , где λ0 – красная граница фотоэффекта. Задерживающая разность потенциала Uз
21.9. Пучок монохроматического света длинной волны λ падет нормально на плоскую поверхность с отражательной способностью ρ. При этом за время ∆t на поверхность падет N фотонов. Поток энергии равен Ф, а сила давления, испытываемая этой поверхностью, - F.
2.10. Часть фотонов при рассеянии на электронах , которые можно считать свободными , в результате эффекта Комптона была отклонена , от первоначального направления на угол θ. Кинетическая энергия и импульс электронов до соударения с фотонами были пренебрежимо малы. Энергия фотонов Е до рассеяния соответствовала излучению с длинной волны λ. Энергия Е, росяных фотонов советует излучению с длинной волны λъ .
22.1. Исходя из теории бора, рассчитать числовые значения физических величин , характеризующих движение электрона ,находящего на n орбите:
22.2. Частица ускорена с помощью разницы потенциалов U, имеет длину волны де Бройля, равную λ.
22.3. В опыте Дэвидсона и Джермера пучок электронов, ускоренных разностью потенциалов U, падал на поверхность монокристалла с помощью решетки d и рассеивался поверхностью монокристалла таким образом, что дифракционная максимумы наблюдались над углом θм (θм – угол скольжения, м- порядок максимума). Под какими углами θм наблюдается первые четыре максимума для электронных пучков различных энергий и для различных монокристаллов, рассеивающих электронный пучок.
