Наблюдения колец Ньютона

Моделирование условий освещения при наблюдении колец Ньютона и определение толщины воздушного промежутка на третьем световом кольце. Расчет радиуса кривизны линзы и расстояний между штрихами дифракционной решетки установки для наблюдения колец Ньютона.

Рубрика Физика и энергетика
Вид задача
Язык русский
Дата добавления 13.08.2013
Размер файла 332,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Наблюдения колец Ньютона

линза световое кольцо дифракционная решетка

Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (л = 590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d3 воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

Дано:л=590нм=590•10-9м

R=5см=5•10-2м

k=3

Найти: d3 - ?

Решение:

Т.к. между линзой и пластинкой воздушная прослойка, то коэффициент преломления = 1. Тогда из прямоугольника АВО получим:

,

Радиус светлого кольца в проходящем свете определяется формулой:

r2=k л R.

Ответ: d=891 нм.

Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (л = 590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d3 воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

Дано:л=590нм=590•10-9м

R=5см=5•10-2м

k=3

Найти: d3 - ?

Решение:

Т.к. между линзой и пластинкой воздушная прослойка, то коэффициент преломления = 1. Тогда из прямоугольника АВО получим:

,

Радиус светлого кольца в проходящем свете определяется формулой:

r2=k л R.

891 нм

Ответ: d=891 нм.

Расстояние между штрихами дифракционной решетки d = 4 мкм. На решетку падает нормально свет с дайной волны л = 0,58 мкм. Максимум, какого наибольшего порядка дает эта решетка?

Дано: d=4 мкм=4•10-6м

л=0,5 мкм=0,5•10-6м Найти: k - ?

Решение:

Из формулы дифракционной решетки найдем k:

Поскольку sin ц?1, то

Ответ: kmax=8

Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле падения ев свет, отраженный от границы стекло-вода, будет максимально поляризован?

Решение:

Согласно закону Брюстера пучок света, отраженный от диэлектрика, максимально поляризован в том случае, если тангенс угла падения численно равен относительному показателю преломления

tg ев=n (1)

где е- угол падения, при котором луч света, отразившись от диэлектрика, полностью поляризован, n- относительный показатель преломления сред.

n= nв/ nст(2)

nст - показатель преломления стекла, nв - показатель преломления воды.

Подставим (2) в (1)

tg ев= nв/ nст(3)

Угол падения из (3) равен

ев=arctg(nв/ nст)(4)

Подставим числа в (4)

ев=arctg(1,33/1,5)=41,56?

Ответ: ев= 41,56?

Релятивистский протон обладал кинетической энергией, равной энергии покоя. Определить, во сколько раз возрастет его кинетическая энергия, если его импульс увеличится n=2 раза.

Решение:

Связь между полной энергией и импульсом:

Найдем связь релятивистского импульса и кинетической энергии:

если импульс релятивистского протона увеличится в 2 раза, то

Ответ: возрастет кинетическая энергия в ~4

Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см2мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты бT = 0,25?

Дано:

бT = 0,25

?=5,67•10-8 Вт/м2К4

Найти: T-?

Решение:

Закон Стефана-Больцмана: Re=?T4,

для серого тела: Re= бT ?T4,

получаем:

Ответ: Т=280 К

На цинковую пластину направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U= 1,5 В. Определить длину волны л света, падающего на пластину.

Дано: А=4,24 эВ=6,4•10-19 Дж U=1,5 В

e=1,6•10-19 Кл

h=6,63•10-34 Дж•с

c=3•108 м/с

Найти: л - ?

Решение:

Ответ: л=216 нм

Определить импульс ре электрона отдачи, если фотон с энергией е1 = 1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

Дано: е1=1,53 МэВ=2,448•10-13Дж

е21/3 с=3•108м/с

Найти: pe- ?

Решение:

Закон сохранения энергии

По условию задачи энергия электрона е2=(2/3)е1

m0c2=0,51 МэВ - энергия покоя электрона.

выразим импульс отдачи электрона

Ответ: р=0,47•10-21 кг•м/с

Точечный источник монохроматического (л = 1 нм) излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиусом R= 10 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника P= 1 кВт.

Дано: л= 1 нм= 10-9 м,

R =10 см= 10-1 м,

Р= 1 кВт= 103 Вт

Найти: р - ?

Решение:

Давление света при нормальном падении на поверхность определяется формулой:


с - скорость света, Ee - энергетическая освещенность, равная Ее=Ф/S Ф - поток излучения, S - площадь поверхности. Ф=Р, S=4рR2

Ответ: р=2,65?10-5 Па

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Измерение радиусов колец Ньютона при разных длинах волн. Когерентность как согласованное протекание во времени нескольких колебательных процессов, проявляющееся при их сложении. График зависимости радиуса колец Ньютона от их номера при разной длине волны.

    лабораторная работа [171,7 K], добавлен 15.03.2014

  • Теория метода получения колец Ньютона. История эксперимента. Описание состава экспериментальной установки. Нахождение длины волны красного, монохроматического света. Вывод расчетной формулы. Запись окончательного результата с учетом всех погрешностей.

    контрольная работа [286,8 K], добавлен 05.11.2015

  • Определение показателя преломления стекла. Определение радиуса кривизны линзы по кольцам Ньютона. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки. Экспериментальная проверка закона Малюса. Зависимость силы фототока от освещенности.

    методичка [3,9 M], добавлен 04.01.2012

  • Кольца Ньютона как классический пример полос равной толщины. Прецизионные измерения малых линейных размеров и показателей преломления прозрачных сред. Основные сферы применения интерферометров. Интерференционный дилатометр Физо-Аббе, его особенности.

    доклад [22,2 K], добавлен 11.04.2013

  • Расчет длины волны из опыта Юнга и колец Ньютона. Интерференция света как результат наложения двух когерентных световых волн. Подробный расчет всех необходимых величин. Определение длины волны через угол наклона соответствующей прямой к оси абсцисс.

    лабораторная работа [469,3 K], добавлен 11.06.2010

  • Главные этапы открытия и исследования законов Ньютона, их место и значение в современной картине мира и концепциях естествознания. Порядок применения трех законов Ньютона в различных областях научного знания, их физическая сущность и обоснование.

    реферат [16,2 K], добавлен 12.02.2010

  • Краткая биография Исаака Ньютона. Явление инерции в классической механике. Дифференциальный закон движения, описывающий зависимость ускорения тела от равнодействующей всех приложенных к телу сил. Третий закон Ньютона: принцип парного взаимодействия тел.

    презентация [544,5 K], добавлен 20.01.2013

  • Опрделения системы отсчета, материальной точки. Изменение центростремительного ускорения тела. Первый закон Ньютона. Количественная характеристика инертности. Закон сохранения импульса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.

    тест [61,1 K], добавлен 22.07.2007

  • Описание этапов жизненного пути и научных открытий Исаака Ньютона – человека, который совершил переворот в отношениях человека и природы, в нашем миропонимании. Отношения Ньютона к науке и отстаивание права университетов, как ее основных источников.

    реферат [16,6 K], добавлен 16.11.2010

  • Примеры взаимодействия тел с помощью опытов. Первый закон Ньютона, инерциальные системы отсчета. Понятие силы и физического поля. Масса материальной точки, импульс и центр масс системы. Второй и третий законы Ньютона, их применение. Движение центра масс.

    реферат [171,4 K], добавлен 10.12.2010

  • Законы вращательного движения. Экспериментальное определение моментов инерции сменных колец с помощью маятника Максвелла. Установка с маятником Максвелла со встроенным миллисекундомером. Набор сменных колец. Устройство регулировки бифилярного подвеса.

    контрольная работа [47,8 K], добавлен 17.11.2010

  • Анализ основных форм самостоятельного разряда в газе. Исследование влияния относительной плотности воздуха на электрическую прочность разрядного промежутка. Определение значения расстояния между электродами, радиуса их кривизны для электрического поля.

    лабораторная работа [164,5 K], добавлен 07.02.2015

  • Демонстрация первого закона Ньютона о сохранении телом состояния покоя или равномерного движения при скомпенсированных действиях на него других тел. Формулирование и математическое представление основных законов, лежащих в основе классической механики.

    презентация [588,4 K], добавлен 05.10.2011

  • Изучение законов Ньютона, лежащих в основе классической механики и позволяющих записать уравнения движения для любой механической системы. Анализ причин изменения движения тел. Исследование инерциальных систем отсчета. Взаимодействие тел с разной массой.

    презентация [531,3 K], добавлен 08.11.2013

  • Описание основных законов Ньютона. Характеристика первого закона о сохранении телом состояния покоя или равномерного движения при скомпенсированных действиях на него других тел. Принципы закона ускорения тела. Особенности инерционных систем отсчета.

    презентация [551,0 K], добавлен 16.12.2014

  • Волновые и квантовые аспекты теории света. Теоретические вопросы интерференции и дифракции. Оценка технических возможностей спектральных приборов, дифракционной решетки. Методика определения длины волны света по спектру от дифракционной решетки.

    методичка [211,1 K], добавлен 30.04.2014

  • Вопросы о механизме формирования единого системного времени Вселенной. Природная обусловленность существования времени. Принципы причинности и парадоксы Ньютона. Анализ квантовых взаимодействий. Феномен моментального распространения гравитации.

    реферат [45,3 K], добавлен 27.11.2010

  • Аксиоматика динамики. Первый закон Ньютона (закон инерции). Сущность принципа относительности Галилея. Инертность тел. Область применения механики Ньютона. Закон Гука. Деформации твердых тел. Модуль Юнга и жесткость стержня. Сила трения и сопротивления.

    презентация [2,0 M], добавлен 14.08.2013

  • Обзор научной революции ХVII в. Рассмотрение особенностей построения механической картины мира. Изучение жизни и творчества Ньютона. Характеристика гипотезы обратных квадратов Гука и теории тяготения Ньютона. Анализ полемики картезианцев и ньютонианцев.

    реферат [59,8 K], добавлен 26.04.2019

  • Изучение понятия теплоотдачи, теплообмена между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Конвективный перенос теплоты. Анализ основного закона конвективного теплообмена. Уравнение Ньютона-Рихмана. Получение критериев теплового подобия.

    презентация [189,7 K], добавлен 09.11.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.