Оптика изучает "приключения" световых лучей в различных системах - линзы, дифракционные решетки, прозрачные среды с различными показателями преломления и так далее.

1. На плоско-выпуклую стеклянную линзу с радиусом кривизны поверхности 100 см падает плоская монохроматическая волна, частота которой возрастает со временем по закону ω = ω0 (1 + at), (ω - ω0) / ω0 << 1, λ0 = 1 мкм. Определить постоянную α, если фокус перемещается со скоростью 3 км/с.

2. Клин из одноосного кристалла (nо = 1,54; ne = 1,55) помещен на пути монохроматического света (λ = 500 нм) с круговой поляризацией. Оптическая ось клина параллельна его ребру. Задняя поверхность клина рассматривается через поляроид, главное направление которого составляет угол α = 45° с ребром клина. Сколько темных полос можно наблюдать на поверхности клина, если толщина его основания d = 0,05 см?

3. Световой луч распространяется параллельно поверхности Земли. Считая воздух неподвижным, найти отклонение луча Δh на пути L =1км, если давление воздуха p0 =1атм, температура T = 300 К, а коэффициент преломления воздуха в этих условиях n =1+ 3·10⁻⁴ .

4. Определить показатель преломления углекислоты при нормальных условиях. Поляризуемость молекулы СО2 равна β = 3,3·10⁻²⁹ м3.

5. Рассчитать преломляющий угол θ для параллелепипеда Френеля, сделанного из стекла с n =1,7 .

6. На стеклянный клин с малым преломляющим углом α по нормали падает монохроматический естественный свет с длиной волны λ = 0,6 мкм. Расстояние Δy между соседними интерференционными максимумами при наблюдении в отраженном свете равно 10-3 м. Определить преломляющий угол клина α, если показатель преломления стекла n=1.5 .

7. На узкую щель шириной 0.05 мм нормально падает монохроматический свет с длиной волны 694 нм. Определить направление света на вторую дифракционную полосу (по отношению к первоначальному направлению света).

8. Собирающая линза дает на экране увеличенное в два раза изображение предмета. Расстояние между линзой и экраном равно 60 см. Определить оптическую силу линзы.

9 Во сколько раз возрастет радиус m-го кольца Ньютона при увеличении длины световой волны в полтора раза?

10. В каком порядке спектра будут разрешены дифракционной решеткой две линии с длинами волн 450 нм и 450,1 нм? Решетка имеет период 20 мкм и длину 5 см.