Читать онлайн «Решение задач по оптике в курсе общей физики: Учебно-методическое пособие. Часть 1»
Автор Чернышова Т.Д.
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Решение задач по оптике в курсе общей физики
(часть I)
Учебно-методическое пособие
Специальности:
010701 (010400) – Физика
010801 (013800) – Радиофизика и электроника
010803 (014100) – Микроэлектроника
и полупроводниковые приборы
ВОРОНЕЖ
2005
2
Утверждено научно-методическим советом физического факультета
Составители: Чернышова Т. Д. , Коптев С. Н. Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре общей физики физиче-
ского факультета Воронежского государственного университета. Рекомендуется для студентов 2 курса дневного обучения и 3 курса очно-заоч-
ного обучения по специальности: 010701 (010400) – «Физика», 010801 (013800)
– «Радиофизика и электроника», 010803 (014100) – «Микроэлектроника и полу-
проводниковые приборы»
3
ВВЕДЕНИЕ
Цель данного учебно-методического пособия – помочь студентам научить-
ся решать задачи по курсу оптики по теме «Интерференция». Подробно рас-
сматриваются анализ и решение наиболее типичных примеров. Подобраны за-
дачи и для самостоятельного решения. Даны рекомендации по использованию
литературы. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ
§1. Методы получения когерентных источников света ([1],[2])
При решении задач необходимо:
1. Построить изображение когерентных источников.
2. Найти на чертеже основные элементы интерференционной схемы (поле
интерференции, угол апертуры, углы расхождения и схождения).
3. Используя формулу, связывающую величину ширины интерференци-
онной полосы Δh с расстоянием D от когерентных источников до точки наблю-
дения и с расстоянием 2l между когерентными источниками, т. е. Δh = Dλ/2l,
найти искомые величины и произвести вычисления.
Задача 1. Определить угол α между зеркалами Френеля, если расстояние
Δh между полосами интерференции равно 1 мм, а = 1 м, r = 10 см, λ = 4861 Å
(см. рис. 1). Рис. 1. Получение когерентных источников света с по-
мощью бизеркал Френеля. SO=S1O=S2O=r ;
OP=a; ∠ S1PS2=2w, ∠ S1OS2=2α, S1 S2=2l, D= QO+OP. Анализ и решение
На рис. 1 S1 и S2 - мнимые когерентные источники, являющиеся изображе-
ниями источника S в зеркалах I и II; заштрихованная область между лучами 1 и
4
2 – поле интерференции; прямые лучи от S закрыты заслонкой E; α - угол меж-
ду зеркалами; 2ω - угол апертуры интерференции; 2w – угол схождения. Рас-
стояние между интерференционными полосами
Δh = Dλ/2l, (1)
где (см. рис. 1) D=OQ + OP = r cos α + a , (2)
2l = S1S2 = 2r sin α . (3)
Подставив (2), (3) в (1), получим:
λ (a + r )
α= (4)
2r ∆h
(α мал, т. е.
