Задача Геометрическая оптика. Тонкие линзы. Интерференция света



жүктеу 80.52 Kb.
Дата11.07.2016
өлшемі80.52 Kb.
Задача 7. Геометрическая оптика. Тонкие линзы. Интерференция света.

В схемах на рисунках 7.0-7.9 цифрой 1 обозначена двояковыпуклая сферическая линза из стекла с показателем преломления n=1,5 и радиусами ограничивающих сфер R1 и 1,2R1, цифрой 2 – аналогичная линза с радиусами сфер R2 и R2, цифрой 3 – двояковогнутая сферическая линза из того же стекла с радиусами сфер R3 и 0,8 R3, цифрой 4 – также двояковогнутая линза с радиусами сфер R4 и 1,25 R4, цифрой 5 обозначена плоскопараллельная круглая пластинка с тем же показателем преломления и толщиной h. Диаметры всех элементов одинаковы и равны D, расстояния между ними показаны на рис. 7.0. На оси симметрии системы находится точечный источник S, расстояние от которого до крайнего левого элемента системы равно b и также показано на рис. 7.0. Выполнить следующие задания:



  1. Найти фокусные расстояния и оптические силы линз Вашей оптической системы.

  2. Найти положение изображения источника в оптической системе, указав расстояние от крайнего правого элемента до изображения, тип изображения (действительное, мнимое) и схематично показать его положение. Использовать параксиальное приближение.

  3. На расстоянии ŀ от крайнего правого элемента находится перпендикулярный оси симметрии системы экран. Найти диаметр светлого пятна на экране.

  4. Если на месте точечного источника находится небольшой предмет, то каково будет поперечное и продольное увеличение, даваемое системой? Изображение предмета, перпендикулярного оси, будет прямым или перевернутым?

  5. Если предмет расположен под углом α к оси симметрии, то под каким углом β будет расположено его изображение?

  6. В системе оставляют одну собирающую линзу (если их в системе две, то любую по Вашему выбору). Из этой линзы делают билинзу Бийе путем распиливания по диаметру на две половины и:

6а) раздвигание частей симметрично относительно оси на расстояние ε друг от друга;

6б) сошлифовывание на каждой из половин слоя стекла шириной и последующего склеивания половин.

Вариант изготовления билинзы указан в таблице. Источник монохроматического света с длиной λ находится на оси симметрии билинзы. Задавая самостоятельно расстояние от источника до билинзы и расстояние от билинзы до экрана, перпендикулярного оси симметрии, найти ширину интерференционных полос на экране.


  1. Найти количество полос на экране, определяемое геометрией системы.

  2. В излучении источника с постоянной спектральной плотностью энергии представлены все длины волн в интервале (λ, λ+Δ λ). Найти реально наблюдаемое на экране количество полос.

  3. Копию исходной собирающей линзы из п.6 разрезают перпендикулярно главной оптической оси на две части и одну часть кладут на:

9а) другую часть выпуклостями друг к другу;

9б) на плоскую пластинку выпуклой частью (часть любая);

9в) на рассеивающую линзу выпуклой частью вниз.

Во всех случаях в месте контакта образуется воздушная прослойка толщиной Δ. Система освещается сверху светом с длиной волны λ, падающим параллельно главной оптической оси и наблюдение ведется в отраженном свете. Найти радиусы всех темных колец.



  1. Каково будет число наблюдаемых темных колец, если источник немонохроматичен и в его излучении присутствует свет из спектрального интервала (λ, λ+Δ λ)?

Численные значения заданы в таблице 7.


Таблица 7





R1, м

R2, м

R3, м

R4, м

h, см

D,

мм

a1,

см

a2, см

b, см

α

Тип билинзы

ε,

мм

λ,

нм

Δλ,

нм

Δ,

нм

к.п.9

0

0,10

0,15

0,40

0,60

3,5

2,0

5,0

5,5

20

300



0,10

440

100

400



1

0,20

0,25

0,45

0,65

4,0

2,5

5,5

4,5

30

450



0,15

460

110

500



2

0,30

0,35

0,55

0,75

4,5

3,0

6,0

6,5

40

600



0,20

500

90

750



3

0,40

0,45

0,60

0,80

5,0

3,5

7,0

5,0

50

1200



0,30

480

115

850



4

0,50

0,55

0,65

0,70

5,5

4,5

8,0

7,5

25

1350



0,40

520

105

450



5

0,60

0,45

0,70

0,75

6,0

5,5

9,0

9,5

35

1500



0,32

560

130

550



6

0,55

0,35

0,80

0,85

6,5

6,5

10,0

8,5

45

450



0,24

550

135

900



7

0,45

0,25

0,50

0,55

7,0

6,0

8,5

6,5

55

300



0,18

450

140

800



8

0,35

0,60

0,75

0,80

8,0

5,0

7,5

3,5

60

600



0,35

470

125

700



9

0,25

0,55

0,65

0,85

8,5

4,0

6,5

4,5

65

1200



0,25

490

95

600




©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет