Решение задач - Урок 4 - Световые волны - Оптика

Цель: отработка практических навыков при решении задач.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Решение задач

1. Угол падения луча из воздуха на стеклянную плоскопараллельную пластину толщиной d = 1 см и показателем преломления n = 1,5 равен углу полного отражения для этой пары сред. Найдите смещение S луча в результате прохождения сквозь пластинку, то есть расстояние между продолжением попадающего луча и вышедшим лучом.

(Ответ: .)

2. Найдите смещение S луча, проходящего через прозрачную плоскопараллельную пластинку, если угол падения луча α, угол преломления β, толщина пластинки d.

(Ответ: .)

3. Луч света падает под углом падения α = 30° на плоскопараллельную стеклянную пластинку. Найдите толщину d пластинки, если расстояние между продолжением падающего луча и вышедшим лучом S= 1,94 см. Показатель преломления стекла n = 1,5.

(Ответ: .)

4. Пучок параллельных лучей падает на толстую стеклянную пластинку под углом падения α = 60° и, преломляясь, переходит в стекло. Ширина пучка в воздухе a = 10 см. Определите ширину b пучка в стекле. Показатель преломления стекла n = 1,5.

(Ответ: .)

5. В оптическом стекле с показателем п = √3 имеется наполненная воздухом полость в виде плоскопараллельной пластинки толщиной d = 0,2 см. Луч света падает на границу раздела стекло - воздух под углом падения α = 30°. Найдите смещение S луча после прохождения воздушной полости.

(Ответ: .)

6. Может ли луч, пройдя сквозь пластинку с параллельными гранями, сместиться на расстояние больше толщины пластинки? Пластинка погружена в оптически однородную среду.

(Ответ: Пусть показатель преломления n₁ среды больше показателя преломления n₂ материала пластинки. Из опыта предыдущей задачи следует, что если угол падения α приближается полного отражения, то выражение в скобках неограниченно возрастает, так что смещение луча может быть больше толщины пластинки.)

7. Определите время Т прохождения света через плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной d = 3 · 10^-3 м. Угол падения луча на пластинку α = 30°. Показатель преломления стекла n = 1,5. Скорость света в вакууме с = 3 · 10⁸ м/с.

(Ответ: .)

8. Луч света падения α = 60°. Время прохождения света через пластинку Т = 1 · 10^-10 с. Определите толщину d пластинки. Показатель преломления стекла n = 1,5, скорость света в вакууме с = 3 · 10⁸ м/с.

(Ответ: .)

9. Две плоскопараллельные пластинки одинаковой толщины с показателями преломления n₁ = 1,5 и n₂ = 2 соответственно прижаты друг к другу. На первую пластинку падает из воздуха луч света под углом падения α = 30°. Найдите отношение времен прохождения света через первую и вторую пластинки.

(Ответ: .)

III. Подведение итогов урока

Домашнее задание

Р - 1026; Р - 1034.