Раздел IV. Волновая и квантовая оптика

51. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны 4,0 мм и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света.

52. На дифракционную решетку падает нормально пучок света. Для того чтобы увидеть красную линию (длина волны 700 нм) в спектре этого порядка, зрительную трубу пришлось установить под углом 30º к оси коллиматора. Найти постоянную дифракционной решетки. Какое число штрихов нанесено на единицу длины этой решетки?

53. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы 5 м. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти радиусы четвертого синего кольца (длина волны 400 нм) и третьего красного кольца (длина волны 630 нм).

54. Какое число штрихов на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (длина волна 546,1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом ?

55. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между вторым и двадцатым темными кольцами 4,8 мм. Найти расстояние между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона.

56. На дифракционную решетку падает нормально пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении 41º совпадали максимумы линий 656,3 нм и 410,2 нм?

57. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо в отраженном свете.

58. На дифракционную решетку падает нормально пучок света. Натриевая линия (длина волны 589 нм) дает в спектре первого порядка угол дифракции . Некоторая линия дает в спектре второго порядка угол дифракции . Найти длину волны этой линии и число штрихов на единицу длины решетки.

59. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (длина волны 670 нм) спектра второго порядка?

60. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления жидкости.

61. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 662 нм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление 0,3 мкПа. Найти концентрацию фотонов в световом пучке.

62. При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов 0,8 В. Найти длину волны применяемого излучения и предельную длину волны, при которой еще возможен фотоэффект.

63. На поверхность площадью 0,01 м² в единицу времени падает световая энергия 1,05 Дж/с. Найти световое давление в случаях, когда поверхность полностью отражает и полностью поглощает падающие на нее лучи.

64. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6 В. Найти работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

65. Пучок монохроматического света с длиной волны 663 нм падает нормально на зеркальную плоскую поверхность. Поток энергии 0,6 Вт. Найти силу давления, испытываемую этой поверхностью, а также число фотонов, падающих на нее за время 5 с.

66. Фотоны с энергией 4,9 эВ вырывает электроны из металла с работой выхода 4,5 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.

67. Параллельный пучок света длиной волны 500 нм падает нормально на зеркальную плоскую поверхность, производя давление 10 мкПа. Найти концентрацию фотонов в пучке, а также число фотонов, падающих на поверхность площадью 1 м² за время 1 с.

68. Найти частоту света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов 3 В. Фотоэффект начинается при частоте света 6·10¹⁴ Гц. Найти работу выхода электронов из металла.

69. Найти поверхностную плотность потока энергии излучения, падающего на зеркальную поверхность, если световое давление при перпендикулярном падении лучей равно 10 мкПа.

70. Найти задерживающую разность потенциалов для электронов, вырываемых при освещении калия светом с длиной волны 330 нм.