Методические указания к практическим занятиям по физике часть III колебания, волны, оптика

Задача 2. 
На дифракционную решётку в направлении к её поверхности падаем
монохроматический свет с длиной волн
= 0,7 мкм . Период решётки
= 2 мкм. Какого наибольшего порядка дифракционный максимум даст
эта решетка?
Решение 
Выражение для порядка дифракционного максимума можно получить
на основании формула дифракционной решётки
=
(1)
где d – период решётки,
– угол между направлением на
дифракционный максимум и нормалью к решетке (угол дифракции),
λ – длина
волны монохроматического света, m порядок дифракционного максимума.
Отсюда
=
(2)
Так как sin не может быть больше 1 , то из формулы (2) следует, что
≤ (3)
Подставив в формулу (3) числовые значения величин, получим
≤
2
0.7
= 2,86
Если учесть что порядок дифракции является целым числом, то найдем
что
= 2
Задача 3 
Два николя N
1
и
N
2
расположены ток что угол между плоскостями
поляризаторов составляет
= 60°. Определить во сколько раз уменьшится
интенсивность I
0
естественного света: 1) при прохождении через николь N
1
;
При прохождении через оба николя. Коэффициент поглощения света

---

Страница 69

(рис 2.)
В николе
= 0,05. Потери на отражении света не учитывать.
Решение. 
1. Естественный свет, падая на грань призмы николя (рис 2.),
расщепляется
вследствие
двойного
лучепреломления
на
два
луча:
обыкновенный и необыкновенный. Оба луча одинаковы по интенсивности и
полностью поляризованы. Плоскость колебания необыкновенного луча лежит
в плоскости чертежа(плоскость главного сечения). Плоскость колебаний
обыкновенного луча перпендикулярна к плоскости чертежа. Обыкновенный
луч О вследствие полного внутреннего отражения от границы AB
отбрасывается на зачерченную поверхность призмы и поглощается ею.
Необыкновенный луч О проходит через призму уменьшая свою инертность
вследствие поглощения.
Таким образом интенсивность света прошедшего через первую призму
= (1 − ) (1)
Относительное уменьшение интенсивности света получим, разделив
интенсивность I
0
естественного света, падающего на первый николь, на
интенсивность I
1
поляризованного света:
=
(
)
=
(2)
Подставим во (2) числовые значения получим:
=
2
1 − 0,05
= 2,1
Таким образом, интенсивность уменьшится в 2,1 раза.
2. Плоскополяризованный луч света интенсивности I
1
падает на второй
николь N
2
и также расщепляется на два луча различной интенсивности:
обыкновенный
и
необыкновенный.
Обыкновенный
луч
полностью
поглощается призмой, поэтому интенсивность его нас не интересует.
Интенсивность необыкновенного луча I
2
, вышедшего из призмы N
2
,
определяется законом Малюса.(без учёта поглощения света во втором
николе):
=

α – угол между плоскостью колебания в поляризованном луче и

плоскостью колебаний, пропускаемых николем N
2
без ослабления.
Учитывая потери интенсивности на поглощение во втором николе,
получим :
=
(1 − )
2

---

Страница 70

Искомое уменьшение интенсивности при прохождении света через оба
николя найдём, разделив интенсивность на I
2
=
(
)
Заменяя его выражением по формуле (2), получим
=
(
)
Подставляя данные произведём вычисления:
=
(
,
)
°
= 8,86
Таким образом, после прохождения света через два николя его
интенсивность уменьшается в 8,86 раз.

---

Страница 71