4640480672

Rys. 36.34. Zadania 49-52

D

45.    Szeroka wiązka światła o długości fali 630 nm pada pod kątem 90" na cienki klin z materiału o współczynniku załamania św iatła 1,5. Obserwator oglądający ten klin w' świetle przechodzącym widzi 10 jasnych i 9 ciemnych prążków wzdłuż długości klina.

0    ile zmienia się grubość klina na całej jego długości?

46.    Cienka warstewka acetonu (n = 1,25) pokrywa grubą płytkę szklaną (n = 1.5). Na w'arstwę pada prostopadle światło białe. W wyniku interferencji światła odbitego powstaje ciemne minimum przy 600 nm i jasne maksimum przy 700 nm. Oblicz grubość warstewki acetonu.

47.    Dwie płytki szklane ustawiono tak, że między nimi powstał klin powietrzny. Szeroka wiązka światła o długości fali 480 nm pada prostopadle na pierwszą płytkę. Obserwator oglądający układ w' świetle odbitym widzi obraz interferencyjny powstały w klinie powietrza. O ile grubszy jest klin w miejscu, w którym występuje szesnasty jasny prążek, w porównaniu z miejscem, w którym występuje szósty jasny prążek (licząc od miejsca styku płytek)?

48.    Szeroka wiązka światła monochromatycznego pada prostopadle na dw'ie płytki szklane ustawione tak, że między nimi istnieje klin powietrzny. Obserwator oglądający układ w świetle odbitym od tego klina, działającego jak cienka warstwa, widzi wzdłuż długości klina 4001 ciemnych prążków. Po odpompowaniu powietrza spomiędzy płytek widzi on tylko 4000 ciemnych prążków. Opierając się na tych danych, oblicz współczynnik załamania światła dla powietrza.

49.    Na rysunku 36.34a pokazano soczewkę szklaną o promieniu krzywizny R umieszczoną na płaskiej płytce szklanej i oświetlonej od góry św iatłem o długości fali a. Na rysunku 36.34b (fotografia wykonana z góry) pokazano kołowe prążki interferencyjne (nazywane pierścieniami Newtona), które powstają na skutek zmieniania się grubości d warstwy powietrza między soczewką i płytką. Wyznacz promienie r maksimów interferencyjnych, zakładając, że r/R « 1. :v

50.    W doświadczeniu z pierścieniami Newtona (patrz zadanie 49) promień krzywizny R soczewki jest rówmy 5 m. a średnica soczewki wynosi 20 mm. a) Ile jasnych pierścieni powstaje w tym doświadczeniu? Przyjmij, że a = 589 nm. b) Ile jasnych pierścieni powstanie wtedy, gdy cały układ zostanie zanurzony w wodzie (n = 1,33)?

51.    Układ do obserwacji pierścieni Newtona ma być zastosowany do wyznaczania promienia krzywizny soczewki (por. rys. 36.34

1    zadanie 49). Wykonane dla światła o długości fali 546 nm pomiary promieni jasnych pierścieni dają dla n-tego i (n + 20)-ego pierścienia wartości odpowiednio 0,162 cm i 0,368 cm. Oblicz promień krzywizny wypukłej powierzchni soczewki.

52.    a) Skorzystaj z wyniku zadania 49 i pokaż, że w doświadczeniu z pierścieniami Newtona różnica promieni dwóch sąsiednich jasnych pierścieni (maksimów) jest dana wzorem

Ar = r_m+l - r_m % \yJ\Rjm,

przy założeniu, że m 1. b) Pokaż również, że pole powierzchni między dwoma sąsiednimi jasnymi pierścieniami jest dane pr/.cz

S = TT a R.

przy założeniu, że m » 1. Zauważ, że to pole powierzchni nic zależy od m.

53. Na rysunku 36.35 nadajnik mikrofalowy znajdujący się na wysokości a nad lustrem wody szerokiego jeziora wysyła mikrofale o długości fali a w kierunku odbiornika, który jest umieszczony na wysokości x nad lustrem wody na przeciwległym brzegu jeziora. Mikrofale odbijające się od powierzchni wody interferują

i,.    ^

106    36. Interferencja