1. Волновая природа света. Плоскополяризованный свет (определение). Способы поляризации света.
2. Поляризация при отражении от поверхности диэлектрика. Закон Брюстера (формула и рисунок).
3. Двойное лучепреломление. Призма Николя. Что такое анизотропные и изотропные среды, обыкновенный и необыкновенный лучи?
4. Объяснить, что собой представляют поляризатор и анализатор. Закон Малюса.
5. Вращение плоскости поляризации (формула и объяснение). Оптически активные вещества.
6. Решить задачу.
Пример. Луч света, идущий в стеклянном сосуде с водой, отражается от поверхности стекла. При каком угле падения отраженный свет максимально поляризован? Показатели преломления nв =1,333, nс = 1,5. (48°)
Дано: Решение
nв =1,333 Закон Брюстера:
nс = 1,5 tg α = n2/n1 (1)
где n1 = nв =1,333,
____________ а n2 = nс = 1,5.
Е -? Тогда:
tg α = nс/ nв.
tg α = 1,5/1,333 = 1,125.
Отсюда α = 48°.
Ответ: α = 48°.
Применение законов теплового излучения для измерения высоких температур 15о.
Дать определение, что называется тепловым излучением. Тепловое излучение, как один из способов изменения внутренней энергии. Применимы ли законы термодинамики к тепловым излучению? Люминисценция.
Какие физические величины применяются для описания теплового излучения (формулы по определению)?
Закон Кирхгофа (формула). Абсолютно чёрное тело (определение).
Законы теплового излучения.
6. Решить задачу.
Пример. Максимум излучаемой энергии с поверхности пахотного поля соответствует длине волны λ = 9,60 мкм. Определить температуру поверхности поля, приняв ее за абсолютно черное тело (в градусах). (29° С)
Дано: Решение
λ = 9,6·10-6 м По закону смещения Вина:
____________ λ = b/Т,
Т -? где b = 29·10-3 м·К - постоянная закона Вина.
Отсюда Т = b/λ.
Т = 2,9·10-3/9,6·10-6 = 302 (К) = 29°С.
Ответ: Т = 29°С.
Оптический квантовый генератор 5а.
1. Свойства лазерного излучения.
2. Спонтанное и вынужденное излучение.
3. Устройство лазера. Назвать основные элементы (активную среду, резонатор, устройство накачки), объяснить, что они собой представляют, для чего служат. На примере одного из приведенных в методическом пособии устройств описать принцип действия твердотельного (рубинового) или газового (гелий-неонового) лазера.
4. Решить задачу.
Пример. Лазерной установкой в течение t = 10 миноблучаются семена огурцов. Длина волны излучаемого света λ = 632 нм,интенсивность излучения J = 250 Вт/м2.Сколько фотонов попало на семя площадью 4 мм2?
Дано: Решение
t = 600 с По определению интенсивность равна:
λ = 632·10-9 м J = W/s·t (1)
J = 250 Вт/м2 Отсюда: W = J·s·t (2)
s = 4·10-6 м2 Полная энергия:
____________ W = N·E, (3)
N -? где N − число фотонов,
E = h·ν = h·c/λ − энергия одного фотона.
Подставляем формулу (3) в формулу (2) и выражаем N:
N = J·s·t·λ/h·c (4)
N = (250·4·10-6·600·632·10-9)/6,63·10-34·3·108 ≈ 191·1016
Ответ: N = 191·1016.
