Типовой
Физика

Лекции

Контрольная

Курс

На главную
Купить офис в спб - продавец в офисе officemaps.ru.

Оптика Курс лекций начало

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

Основные формулы

• Закон Брюстера

tg εB =n21,

где εB — угол падения, при котором отраженная световая волна полностью поляризована; n21 — относительный показатель прелом­ления.

• Закон Малюса

I=I0cos2α,

где I — интенсивность плоскополяризованного света, прошедшего через анализатор; I0 — интенсивность плоскополяризованного све­та, падающего на анализатор; α — угол между направлением колеба­ний светового вектора волны, падающей на анализатор, и плоско­стью пропускания анализатора.

• Степень поляризации света

,

где Imax и Imin — максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором.

• Угол поворота φ плоскости поляризации оптически актив­ными веществами определяется соотношениями:

а) в твердых телах φ=αd, где α — постоянная вращения; d — длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;

б) в чистых жидкостях φ=[α]ρd, где [α] — удельное вращение; ρ — плотность жидкости;

в) в растворах φ=[α]Cd, где С — массовая концентрация опти­чески активного вещества в растворе.

Задачи для самостоятельного решения

Фотоны

11.1. В области наибольшей чувствительности глаза при дневном освещении (l = 0,5 мкм) порогу зрительного ощущения соответствует мощность света 4×10-17 Вт. Сколько фотонов попадает в этом случае на сетчатку глаза за 1 секунду? [Ответ: 100].

11.2. Электрическая лампа мощностью 100 Вт испускает 3% потребляемой энергии в форме видимого света (средняя длина волны 550 нм) равномерно по всем направлениям. Сколько фотонов видимого света попадает за 1с в зрачок наблюдателя (диаметр зрачка 4 мм), находящегося на расстоянии 1 км от лампы? [Ответ: 8,3∙103].

11.3. Чему равна минимальная длина волны рентгеновского излучения, испускаемого при соударении ускоренных электронов с экраном кинескопа монитора, работающего при напряжении 30 кВ? [Ответ: 0,041 нм].

11.4. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого λ = 0,5 мкм. [Ответ: 1,45 км/с]

11.5. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U = 9,8 В. [Ответ: 392 пм].

11.6. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого λ = 0,5 мкм. [Ответ: 934 км/с].

11.7. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого λ = 2 пм. [Ответ: 2,31∙108 м/с].

11.8. Ультрафиолетовые лучи в области длин волн порядка 280 нм поглощаются протоплазмой, а с длиной волны 254 нм оказывают действие на ядро клетки. Определить частоту излучения указанных длин волн и сравнить энергию фотонов, соответствующую этим длинам волн. [Ответ: 1,07×1015 Гц; 1,18×1015 Гц; 1,1].

11.9. Для ослабления роста бактерий в каком либо веществе его облучают ультрафиолетовыми лучами с длиной волны l = 254 нм. Интенсивность облучения 3×10-4 Вт/см2. Какое количество фотонов падает на 1 см2 облучаемого вещества за 1 секунду? [Ответ: 38×1013].

11.10. Для дезинфекции воздуха в операционной или комнатах, загрязненных бактериальной флорой, применяются ртутные лампы низкого давления. Интенсивность облучения при этом составляет 5×10-4 Вт/см2. Определить импульс фотонов, попадающих на 1 см2 площади за 1 секунду. [Ответ: 1,67×10–12 кг×м/с].

11.11. Для ускоренного созревания мяса его облучили g-лучами, причем импульс, переносимый монохроматическом пучком фотонов через площадку 2 см2 за время 0,5 мин, равно 3×10-17 г×см/с. Найти для этого пучка энергию, падающую на единицу площади за единицу времени. [Ответ: 1,5∙10–11 Вт/м2].

11.12. Найти массу фотона рентгеновских лучей, импульс которого равен импульсу молекулы воздуха при температуре 20°С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости. [Ответ: 4,25∙10–32 кг].

 

Справочник