I Biotechnologia inż.
Zadania z fizyki; 9. Optyka falowa
1. Omów:
a) zjawisko dyfrakcji i interferencji fal;
b) pojęcie fali elektromagnetycznej;
c) fizyczne własności światła widzialnego;
d) doświadczenie Younga.
2. Widmo dyfrakcyjne drugiego rzędu obserwuje się pod kątem α=6o. Obliczyć długość fali λ monochromatycznego światła padającego prostopadle na siatkę oraz liczbę N prążków tego widma, jeżeli siatka dyfrakcyjna ma r=100 rys/mm.
3. Na siatkę dyfrakcyjną, w której odległość między szczelinami wynosi d=5000nm, pada prostopadle wiązka światła jednobarwnego. Bezpośrednio za siatką ustawiono soczewkę o ogniskowej f=0.4m. Otrzymany na ekranie obraz dyfrakcyjny ma maksimum pierwszego rzędu w odległości x=0.04m od maksimum środkowego. Obliczyć długość fali λ światła padającego.
4. Ile wynosi stała d siatki dyfrakcyjnej, którą można określać długość fal świetlnych do wartości λ=800nm, to znaczy z jej pomocą można otrzymać co najmniej maksimum pierwszego rzędu?
5. Prążek w widmie trzeciego rzędu, otrzymywany za pomocą siatki dyfrakcyjnej dla światła o długości fali λ1, jest obserwowany w tym samym miejscu, w którym obserwuje się prążek widma czwartego rzędu, gdy pada światło o długości fali λ2=450nm. Obliczyć długość fali λ1.
6. Wiązka światła białego pada prostopadle na siatkę dyfrakcyjną i po ugięciu na jej szczelinach przechodzi przez soczewkę skupiającą o ogniskowej f. Ostry obraz prążków interferencyjnych powstaje na ekranie umieszczonym w płaszczyźnie ogniskowej soczewki. Obliczyć odległość ∆x między sąsiednimi prążkami – niebieskim (λ1=400nm) i żółtym (λ2=580nm).
7*. Na siatkę dyfrakcyjną pada światło monochromatyczne o długości fali λ=5900Å. Obraz siatki uzyskany za pomocą soczewki o ogniskowej f=6.6cm w odległości b=105cm od soczewki ma odległość rys równą w0=1.5mm. Jaki kąt tworzą promienie należące do maksimów widm pierwszego rzędu?
