Глава 31. Поляризация волн. Дисперсия и поглощение света

1. Что такое поляризация колебания?

2. Как можно поляризовать свет? Как выявить характер электромагнитных волн? В чем заключается закон Малюса?

3. Поляризация при преломлении света. Что такое угол Брюстера?

4. Что такое тензор?

5. В каком случае возникают два луча: обыкновенный и необыкновенный?

6. Использование поляризаторов.

7. Что такое дисперсия? К чему приводит дисперсия при преломлении света? От чего она зависит?

8. Когда происходит поглощение света? Закон Бугера-Ламберта.

Задачи

1. На николь падает пучок частично поляризованного света. При некотором положении николя интенсивность света, прошедшего через него, стала минимальной. Когда плоскость пропускания николя повернули на угол , интенсивность возросла в 1,5 раза. Определить степень поляризации света. Отв.0,2

2. Пучок частично поляризованного света рассматривается через николь. Первоначально николь установлен так, что его плоскость пропускания параллельна плоскости колебаний линейно поляризованного света. При повороте николя на угол 60⁰ интенсивность пропускаемого света уменьшилась в 2 раза. Определить отношение интенсивностей естественного и линейно поляризованного света, составляющих данный частично поляризованный свет.

3. Определить, во сколько раз изменится интенсивность частично поляризованного света, рассматриваемого через николь, при повороте его на по отношению к положению, соответствующему максимальной интенсивности. Степень поляризации света 0,5.

4. Степень поляризации частично поляризованного света 0,25. Найти отношение интенсивности поляризованной составляющей этого света к интенсивности естественной составляющей.

5. Угол Брюстера при падении света из воздуха на кристалл каменной соли равен 57°. Определите скорость света в кристалле. (195 Мм/с)

6. Определите показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления 35°. (1,43)

7- Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли с воздухом равен 40,5°. Определите угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла. (57°)

8.Луч белого света падает на поверхность воды под углом 30°.Определите угол между направлениями крайнего красного и крайнего фиолетового лучей в воде, если показатели их преломления соответственно равны 1,329 и 1,344. (15')

9. Луч белого света падает нормально на одну из граней находящейся в воздухе трехгранной призмы с преломляющим углом 30°. Определите угол между крайними лучами спектра на выходе из призмы, если показатели преломления стекла для красного и фиолетового лучей соответственно равны 1,62 и 1,67. Отв. 2,5°

10. Луч белого света падает на поверхность воды под углом 30°. Определите угол между направлениями крайнего красного и крайнего фиолетового лучей в воде, если показатели их преломления соответственно равны 1,329 и 1,344. Отв. 15’.

Глава 32. ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. ГИПОТЕЗА ПЛАНКА. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

1. Что происходит, когда тело поглощает и испускает энергию?

2. Как определить поток испускаемой энергии?

3. Что такое испускательная способность тела? Поглощательная? Закон Кирхгофа.

4. Дискретный характер излучения.

5. Зависимость испускательной способности тела от частоты излучаемых волн.

6. Зависимость излучаемой энергии от температуры. Постоянная Стефана.

Задачи

1. Поток энергии, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Определить температуру печи, если площадь отверстия 6см².

2. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела при температуре 0⁰ С?

3. Вследствие изменения температуры АЧТ в два раза длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, сместился с 2,4 мкм на 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменится спектральная плотность энергетической светимости?

4. Масса Солнца г, его радиус см и эффективная температура поверхности 5700 К. Подсчитать, пользуясь законом Стефана – Больцмана, какую массу теряет Солнце на излучение за 1 с. Оценить время, в течение которого масса Солнца уменьшилась на 1%.

5. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме током силой 1 А до температуры Т ₁=1000 К. При какой силе тока нить накаливается до температуры Т ₂=5000 К? Коэффициенты излучения вольфрама и его удельные сопротивления, соответствующие температурам Т ₁ и Т ₂, равны: .

6. Электрическая печь потребляет мощность 500 Вт. Температура ее внутренней поверхности при открытом небольшом отверстии диаметром 0,05 м и равна С. Какая часть потребляемой мощности рассеивается стенками?

7. В спектре Солнца максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 0,5 мкм. Приняв, что Солнце излучает как АЧТ, найти плотность потока излучения вблизи Земли за пределами ее атмосферы. Принять радиус Солнца равным , а расстояние от Солнца до Земли .

8. Температура вольфрамовой спирали в электрической лампе мощностью 25 Вт равна 2450 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости АЧТ при данной температуре k =0,3. Найти площадь излучающей поверхности спирали.

9. При нагревании АЧТ длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 690 нм до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

10.. В черный тонкостенный металлический сосуд, имеющий форму куба, налит 1 кг воды, нагретой до температуры С. Определить время остывания сосуда до С, если он помещен в черную полость, температура стенок которой поддерживается при С, а вода заполняет весь объем сосуда.