27E: Vyombo vya Maono na Macho (Zoezi)

Last updated
Save as PDF

Page ID: 183491

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Maswali ya dhana

27.1: Kipengele cha Mwanga wa Mwanga: Kuingilia kati

1. Ni aina gani ya ushahidi wa majaribio unaonyesha kuwa mwanga ni wimbi?

2. Kutoa mfano wa tabia ya wimbi la mwanga ambayo inaonekana kwa urahisi nje ya maabara.

27.2: Kanuni ya Huygens: Diffraction

3. Je! Madhara ya wimbi yanategemea ukubwa wa kitu ambacho wimbi linaingiliana? Kwa mfano, kwa nini sauti hupiga kona karibu na kona ya jengo wakati mwanga haufanyi?

4. Chini ya hali gani inaweza mwanga kuwa mfano kama ray? Kama wimbi?

5. Nenda nje ya jua na uangalie kivuli chako. Ina edges fuzzy hata kama huna. Je! Hii ni athari ya diffraction? Eleza.

6. Kwa nini wavelength ya mwanga hupungua wakati inapita kutoka utupu hadi kati? Hali ambayo sifa zinabadilika na ambazo zinabaki sawa na, kwa hiyo, zinahitaji wavelength kupungua.

7. Je! Kanuni ya Huygens inatumika kwa aina zote za mawimbi?

27.3: Jaribio la Vijana la Double Slit

8. Jaribio la vijana la mara mbili linavunja boriti moja ya mwanga katika vyanzo viwili. Je, mfano huo utapatikana kwa vyanzo viwili vya kujitegemea vya mwanga, kama vile vichwa vya gari la mbali? Eleza.

9. Tuseme unatumia moja mara mbili watakata kufanya Young mara mbili watakata majaribio katika hewa na kisha kurudia majaribio katika maji. Je! Pembe kwa sehemu sawa za muundo wa kuingiliwa hupata kubwa au ndogo? Je! Rangi ya mwanga hubadilika? Eleza.

10. Inawezekana kuunda hali ambayo kuna kuingiliwa kwa uharibifu tu? Eleza.

11. Takwimu inaonyesha sehemu kuu ya muundo wa kuingiliwa kwa wavelength safi ya mwanga nyekundu iliyopangwa kwenye fungu la mara mbili. mfano ni kweli mchanganyiko wa watakata moja na mara mbili watakata kuingiliwa. Kumbuka kwamba matangazo mkali ni sawasawa spaced. Je, hii ni watakata mara mbili au moja watakata tabia? Kumbuka kuwa baadhi ya matangazo mkali ni hafifu upande wowote wa kituo cha. Je, hii ni watakata moja au mara mbili watakata tabia? Ambayo ni ndogo, upana wa kupasuka au kujitenga kati ya slits? Eleza majibu yako.

Hii mara mbili watakata kuingiliwa muundo pia inaonyesha dalili za kuingiliwa moja watakata. (mikopo: PASCO)

27.4: Multiple Slit diffraction

12. Je, ni faida gani ya kupigwa kwa diffraction juu ya kupasuka mara mbili katika kueneza mwanga ndani ya wigo?

13. Je! Ni faida gani za kupigwa kwa diffraction juu ya prism katika kutawanya mwanga kwa uchambuzi wa spectral?

14. Je, mistari katika grating diffraction kuwa karibu sana pamoja kuwa na manufaa kama chombo spectroscopic kwa mwanga inayoonekana? Ikiwa ndivyo, ni aina gani ya mionzi ya EM ambayo grating itafaa? Eleza.

15. Ikiwa boriti ya mwanga mweupe hupita kupitia safu ya diffraction na mistari ya wima, mwanga hutawanyika kwenye rangi ya upinde wa mvua upande wa kulia na wa kushoto. Ikiwa mche wa kioo hutawanya mwanga mweupe kwa haki ndani ya upinde wa mvua, mlolongo wa rangi unalinganishaje na ule uliozalishwa kwa haki na grating ya diffraction?

16. Tuseme mwanga wa wavelength safi huanguka kwenye grating ya diffraction. Ni nini kinachotokea kwa muundo wa kuingiliwa ikiwa mwanga huo unaanguka kwenye grating ambayo ina mistari zaidi kwa sentimita? Ni nini kinachotokea kwa muundo wa kuingiliwa ikiwa mwanga wa muda mrefu unaanguka kwenye safu sawa? Eleza jinsi madhara haya mawili ni thabiti katika suala la uhusiano wa wavelength kwa umbali kati ya slits.

17. Tuseme manyoya inaonekana kijani lakini haina rangi ya kijani. Eleza kwa suala la diffraction.

18. Tuseme manyoya inaonekana kijani lakini haina rangi ya kijani. Eleza kwa suala la diffraction.

27.5: Diffraction Single Slit

19. Kama upana wa fungu inayozalisha muundo wa diffraction moja hupunguzwa, muundo wa diffraction utazalishaje mabadiliko?

27.6: Mipaka ya Azimio: Kigezo cha Rayleigh

20. Boriti ya mwanga daima huenea nje. Kwa nini boriti haiwezi kuundwa kwa mionzi sambamba ili kuzuia kuenea? Kwa nini lenses, vioo, au apertures hazitumiwi kurekebisha kuenea?

27.7: Kuingiliwa kwa Filamu nyembamba

21. Je! Kuongezeka kwa angle ya kabari kuna athari gani juu ya nafasi ya pindo za kuingiliwa? Ikiwa angle ya kabari ni kubwa mno, pindo hazizingatiwi. Kwa nini?

22. Je, ni tofauti gani katika njia zilizochukuliwa na mawimbi mawili ya awali ya awamu ya mwanga yanahusiana na kama yanaingilia kati kwa ufanisi au kwa uharibifu? Je! Hii inawezaje kuathiriwa na kutafakari? Kwa kukataa?

23. Je, kuna mabadiliko ya awamu katika nuru iliyojitokeza kutoka kwenye uso wowote wa lens ya kuwasiliana inayozunguka kwenye safu ya machozi ya mtu? Ripoti ya kukataa kwa lens ni karibu 1.5, na uso wake wa juu ni kavu.

24. Katika kuweka sampuli kwenye slide ya darubini, kifuniko cha kioo kinawekwa juu ya tone la maji kwenye slide ya kioo. Tukio la mwanga kutoka juu linaweza kutafakari kutoka juu na chini ya kifuniko cha kioo na kutoka kwenye slide ya kioo chini ya tone la maji. Katika nyuso gani kutakuwa na mabadiliko ya awamu katika mwanga uliojitokeza?

25. Jibu swali hapo juu ikiwa maji kati ya vipande viwili vya kioo cha taji ni disulfide kaboni.

26. Wakati wa kutafakari thamani ya chakula ya kipande cha ham, unaona upinde wa mvua wa rangi unaojitokeza kutoka kwenye uso wake unyevu. Eleza asili yake.

27. Mvumbuzi anatambua kwamba Bubble ya sabuni ni giza kwenye thinnest yake na anajua kwamba kuingiliwa kwa uharibifu kunafanyika kwa wavelengths zote. Jinsi gani yeye kutumia maarifa haya kufanya mipako yasiyo ya kutafakari kwa lenses kwamba ni bora katika wavelengths wote? Hiyo ni, kuna mipaka gani kwenye ripoti ya kukataa na unene wa mipako? Je, hii inaweza kuwa haiwezekani?

28. Mipako isiyo ya kutafakari kama ile iliyoelezwa katika Mfano inafanya kazi kwa usahihi kwa wavelength moja na kwa matukio ya perpendicular. Ni nini kinachotokea kwa wavelengths nyingine na maelekezo mengine ya tukio? Kuwa maalum.

29. Kwa nini ni vigumu sana kuona pindo za kuingiliwa kwa mwanga unaojitokeza kutoka kipande kikubwa cha kioo kuliko kutoka kwenye filamu nyembamba? Je, itakuwa rahisi kama mwanga wa monochromatic ulitumiwa?

27.8: ubaguzi

30. Chini ya hali gani awamu ya mwanga imebadilishwa na kutafakari? Je! Awamu inahusiana na ubaguzi?

31. Je, wimbi la sauti katika hewa linaweza polarized? Eleza.

32. Hakuna mwanga unaopita kupitia filters mbili za polarizing kamili na axes perpendicular Hata hivyo, ikiwa chujio cha tatu cha polarizing kinawekwa kati ya mbili za awali, mwanga fulani unaweza kupita. Kwa nini hii? Chini ya hali gani mwanga hupita?

33. Eleza kinachotokea kwa nishati inayotokana na mwanga kwamba imepungua kwa kupitisha kupitia filters mbili zilizovuka polarizing.

34. Wakati chembe za kueneza mwanga ni ndogo sana kuliko wavelength yake, kiasi cha kueneza ni sawia na\(\displaystyle 1/λ^4\). Je, hii inamaanisha kuna kutawanyika zaidi kwa ndogo\(\displaystyle λ\) kuliko kubwa\(\displaystyle λ\)? Hii inahusianaje na ukweli kwamba anga ni bluu?

35. Kutumia taarifa iliyotolewa katika swali lililotangulia, kueleza kwa nini jua ni nyekundu.

36. Wakati mwanga ni yalijitokeza katika angle Brewster kutoka uso laini, ni\(\displaystyle 100%\) polarized sambamba na uso. Sehemu ya nuru itakataa ndani ya uso. Eleza jinsi gani kufanya majaribio ya kuamua ubaguzi wa mwanga refracted. Ni mwelekeo gani unatarajia ubaguzi kuwa na na ungependa kutarajia kuwa\(\displaystyle 100%\)?

27.9: Mada Iliyoongezwa Microscopy Imeimarishwa na Tabia za Wimbi la Mwanga

37. Eleza jinsi microscopes inaweza kutumia optics wimbi kuboresha tofauti na kwa nini hii ni muhimu.

38. Nuru nyeupe nyeupe chini ya maji ni collimated na kuelekezwa juu ya prism. Ni rangi gani ambazo mtu anaona kujitokeza?

Matatizo na Mazoezi

27.1: Kipengele cha Mwanga wa Mwanga: Kuingilia kati

39. Onyesha kwamba wakati mwanga unapita kutoka hewa hadi maji, wavelength yake inapungua hadi mara 0.750 thamani yake ya awali.

Suluhisho
1/1.333 = 0.750

40. Kupata mbalimbali ya wavelengths inayoonekana ya mwanga katika kioo taji.

41. Je, ni ripoti gani ya kukataa kwa nyenzo ambazo wavelength ya mwanga ni mara 0.671 thamani yake katika utupu? Tambua dutu inayowezekana.

Suluhisho
1.49, Polystyrene

42. Uchambuzi wa athari ya kuingiliwa katika imara wazi inaonyesha kwamba wavelength ya mwanga katika imara ni 329 nm. Kujua mwanga huu unatoka kwa laser ya He-Ne na ina wavelength ya 633 nm katika hewa, ni dutu ya zircon au almasi?

43. Je! Ni uwiano gani wa unene wa kioo cha taji na maji ambayo ingekuwa na idadi sawa ya wavelengths ya mwanga?

Suluhisho
0.877 kioo kwa maji

27.3: Jaribio la Vijana la Double Slit

44. Kwa pembe gani ni kiwango cha kwanza cha juu cha mwanga wa bluu wa 450-nm wavelength unaoanguka kwenye slits mbili zilizotengwa na 0.0500 mm?

Suluhisho
\(\displaystyle 0.516^{\circ}\)

45. Tumia angle kwa upeo wa tatu wa urefu wa 580-nm wavelength njano mwanga kuanguka juu ya slits mbili kutengwa na 0.100 mm.

46. Je! Ni tofauti gani kati ya slits mbili ambazo mwanga wa machungwa wa 610-nm una upeo wake wa kwanza kwa pembe ya\(\displaystyle 30.0^{\circ}\)?

Suluhisho
\(\displaystyle 1.22 \times 10^{-6} m\)

47. Kupata umbali kati ya slits mbili ambayo inazalisha kiwango cha chini ya kwanza kwa 410-nm violet mwanga kwa pembeni ya\(\displaystyle 45.0^{\circ}\).

48. Tumia masafa ya mwanga ambayo ina kiwango cha chini cha tatu kwa pembe ya\(\displaystyle 30.0^{\circ}\) wakati unapoanguka kwenye slits mbili zilizotengwa na\(\displaystyle 3.00 \mu m\) wazi, onyesha jinsi unavyofuata hatua katika “Mikakati ya kutatua matatizo kwa Optics ya Wave.”

Suluhisho
\(\displaystyle 600 nm\)

49. ni wavelength ya mwanga kuanguka juu ya slits mara mbili kutengwa na\(\displaystyle 2.00 \mu m\) kama tatu ili upeo ni katika pembe ya\(\displaystyle 60.0^{\circ}\)?

50. Kwa njia gani ni kiwango cha juu cha nne cha hali katika zoezi la kwanza?

Suluhisho
\(\displaystyle 2.06^{\circ}\)

51. ni ya juu ili upeo kwa 400-nm mwanga kuanguka juu ya slits mara mbili kutengwa na\(\displaystyle 25.0 \mu m\) nini?

52. Pata wavelength kubwa ya mwanga kuanguka juu ya slits mbili kutengwa na\(\displaystyle 1.20 \mu m\) ambayo kuna kiwango cha kwanza ili. Je! Hii ni sehemu inayoonekana ya wigo?

Suluhisho
1200 nm (haionekani)

53. Je! Ni tofauti gani ndogo kati ya slits mbili ambazo zitazalisha kiwango cha pili cha pili kwa mwanga mwembamba wa 720-nm?

54. (a) Ni tofauti gani ndogo kati ya slits mbili ambazo zitazalisha upeo wa pili kwa mwanga wowote unaoonekana?

(b) Kwa mwanga wote unaoonekana?

Suluhisho
(a) 760 nm
(b) 1520 nm

55. (a) Kama kwanza ili upeo kwa ajili ya safi-wavelength mwanga kuanguka juu ya watakata mara mbili ni katika pembe ya\(\displaystyle 10.0^{\circ}\), kwa nini angle ni ya pili ili upeo?

(b) Je, ni pembe ya kiwango cha chini cha kwanza?

56. Takwimu inaonyesha kupunguzwa mara mbili iko umbali\(\displaystyle x\) kutoka skrini, na umbali kutoka katikati ya skrini iliyotolewa na\(\displaystyle y\). Wakati umbali\(\displaystyle d\) kati ya slits ni kubwa, kutakuwa na matangazo mengi mkali, inayoitwa pindo. Onyesha kwamba, kwa pembe ndogo (ambapo\(\displaystyle \sin{\theta} \approx \theta\), pamoja na\(\displaystyle \theta\) radians), umbali kati ya pindo hutolewa na\(\displaystyle \delta y = x \lambda / d\).

Umbali kati ya pindo karibu ni\(\displaystyle \delta y = x \lambda / d\), kuchukua kujitenga kwa mgawanyiko\(\displaystyle d\) ni kubwa ikilinganishwa na\(\displaystyle \lambda\).

Solution
\(\displaystyle \sin{\theta} - \tan{\theta} \approx \theta \left( in radians \right).\)
Kwa pembe ndogo Kwa pindo mbili karibu tuna,\[d \sin{\theta_{m}} = m \lambda \tag{27.4.5}\] na\[d \sin{\theta_{m+1}} = \left( m + 1 \right) \lambda \tag{27.4.6}\] Kutoa milinganyo haya inatoa\[d \left( \sin{\theta_{m+1}} - \sin{\theta_{m}}\right) = \left[ \left( m+1 \right) - m \right] \lambda \tag{27.4.7}\]\[d \left( \theta_{m+1} - \theta_{m} \right) = \lambda \tag{27.4.8}\]\[\tan{\theta_{m}} = \frac{y_{m}}{x} \approx \theta_{m} \rightarrow d \left( \frac{y_{m+1}}{x} - \frac{y_{m}}{x} \right) = \lambda \tag{27.4.9}\]\[d \frac{\delta y}{x} = \lambda \rightarrow \delta y = \frac{x \lambda}{d} \tag{27.4.10}\]

57. Kutumia matokeo ya tatizo hapo juu, uhesabu umbali kati ya pindo kwa mwanga wa 633-nm unaoanguka kwenye slits mbili zilizotengwa na 0.0800 mm, ziko 3.00 m kutoka skrini kama kwenye Mchoro 8.

58. Kutumia matokeo ya tatizo matatizo mawili kabla, kupata wavelength ya mwanga ambayo inazalisha pindo 7.50 mm mbali kwenye screen 2.00 m kutoka slits mara mbili kutengwa na 0.120 mm (angalia Kielelezo 8).

Suluhisho
450 nm

27.4: Multiple Slit diffraction

59. Grating ya diffraction ina mistari 2000 kwa sentimita. Je! Upeo wa kwanza wa kwanza utakuwa kwa mwanga wa kijani wa 520-nm-wavelength?

Suluhisho
\(\displaystyle 5.97^{\circ}\)

60. Kupata angle kwa ajili ya tatu ili upeo kwa 580-nm-wavelength njano mwanga kuanguka juu ya diffraction wavu kuwa 1500 mistari kwa sentimita.

61. Kuna mistari ngapi kwa sentimita kwenye safu ya diffraction ambayo inatoa kiwango cha kwanza cha kwanza kwa mwanga wa bluu 470-nm kwa pembe ya\(\displaystyle 25.0^{\circ}\)?

Suluhisho
\(\displaystyle 8.99 \times 10^{3}\)

62. ni umbali kati ya mistari juu ya wavu diffraction ambayo inazalisha pili ili upeo kwa 760-nm nyekundu mwanga katika pembe ya\(\displaystyle 60.0^{\circ}\)?

63. Tumia masafa ya mwanga ambayo ina upeo wake wa pili\(\displaystyle 45.0^{\circ}\) wakati unapoanguka kwenye grating ya diffraction ambayo ina mistari 5000 kwa sentimita.

Suluhisho
707 nm

64. Sasa umeme kupitia gesi ya hidrojeni hutoa wavelengths kadhaa tofauti za mwanga unaoonekana. Je, ni wavelengths ya wigo wa hidrojeni, ikiwa huunda maxima ya kwanza kwa pembe za\(\displaystyle 24.2^{\circ}\),\(\displaystyle 25.7^{\circ}\)\(\displaystyle 29.1^{\circ}\), na\(\displaystyle 41.0^{\circ}\) wakati wa makadirio ya mchoro wa diffraction una mistari 10,000 kwa sentimita? Onyesha wazi jinsi unavyofuata hatua katika “Mikakati ya Kutatua matatizo kwa Optics ya Wave.”

65. (a) Je, pembe nne katika tatizo hapo juu huwa nini ikiwa safu ya diffraction ya 5000-mstari kwa sentimita inatumiwa?

(b) Kutumia grating hii, pembe zingekuwa nini kwa maxima ya pili?

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 11.8^{\circ}\)\(\displaystyle 12.5^{\circ}\)\(\displaystyle 14.1^{\circ}\),,,\(\displaystyle 19.2^{\circ}\)
(b)\(\displaystyle 24.2^{\circ}\)\(\displaystyle 25.7^{\circ}\),\(\displaystyle 29.1^{\circ}\),\(\displaystyle 41.0^{\circ}\)
(c) Kupunguza idadi ya mistari kwa sentimita kwa sababu ya x inamaanisha kuwa angle ya kiwango cha juu cha x ni sawa na angle ya awali kwa kiwango cha juu cha kwanza.

66. Nambari ya juu ya mistari kwa sentimita ni nini ugavi wa diffraction unaweza kuwa na kuzalisha wigo kamili wa kwanza kwa mwanga unaoonekana?

67. Nuru ya njano kutoka kwa taa ya mvuke ya sodiamu inaonekana kuwa ya wavelength safi, lakini inazalisha maxima mbili ya kwanza ya kwanza\(\displaystyle 36.093^{\circ}\) na\(\displaystyle 36.129^{\circ}\) wakati inakadiriwa kwenye mstari wa 10,000 kwa sentimita ya diffraction. Je, ni wavelengths mbili kwa usahihi wa 0.1 nm?

Suluhisho
589.1 nm na 589.6 nm

68. Je, ni nafasi gani kati ya miundo katika manyoya ambayo hufanya kama mchoro wa kutafakari, kutokana na kwamba huzalisha kiwango cha kwanza cha juu kwa mwanga wa 525-nm kwa\(\displaystyle 30.0^{\circ}\) pembe?

69. Miundo juu ya manyoya ya ndege hufanya kama mchoro wa kutafakari una mistari 8000 kwa sentimita. Je! Ni pembe gani ya kiwango cha juu cha kwanza kwa mwanga wa 600-nm?

Suluhisho
\(\displaystyle 28.7^{\circ}\)

70. Opal kama vile ile inavyoonekana katika Kielelezo 2 vitendo kama grating reflection na safu kutengwa na kuhusu\(\displaystyle 8 \mu m\). Ikiwa opal inaangazwa kawaida,

(a) kwa pembe gani mwanga nyekundu utaonekana na

(b) kwa pembe gani mwanga wa bluu utaonekana?

71. Kwa pembe gani grating ya diffraction inazalisha upeo wa pili kwa mwanga una kiwango cha juu cha kwanza\(\displaystyle 20.0^{\circ}\)?

Suluhisho
\(\displaystyle 43.2^{\circ}\)

72. Onyesha kuwa mchoro wa diffraction hauwezi kuzalisha upeo wa pili kwa wavelength iliyotolewa ya mwanga isipokuwa kiwango cha juu cha kwanza kiko chini ya\(\displaystyle 30.0^{\circ}\).

73. Ikiwa grating ya diffraction inazalisha kiwango cha juu cha kwanza kwa wavelength fupi zaidi ya mwanga unaoonekana\(\displaystyle 30.0^{\circ}\), kwa pembe gani kiwango cha juu cha kwanza kitakuwa kwa wavelength ndefu zaidi ya mwanga unaoonekana?

Suluhisho
\(\displaystyle 90.0^{\circ}\)

74. (a) Kupata idadi ya juu ya mistari kwa sentimita diffraction grating inaweza kuwa na na kuzalisha upeo kwa wavelength ndogo ya mwanga inayoonekana.

(b) Je, grating hiyo itakuwa muhimu kwa spectra ultraviolet?

75. (a) Onyesha kuwa mchoro wa 30,000-mstari kwa sentimita hautazalisha upeo wa mwanga unaoonekana.

(b) Je, ni wavelength ndefu zaidi ambayo inazalisha kiwango cha kwanza cha kwanza?

(c) Ni nini idadi kubwa ya mistari kwa sentimita diffraction grating inaweza kuwa na kuzalisha kamili ya pili ili wigo kwa mwanga inayoonekana?

Suluhisho
(a) wavelength ndefu zaidi ni 333.3 nm, ambayo haionekani.
(b) 333 nm (UV)
(c)\(\displaystyle 6.58 \times 10^{3} cm\)

76. Boriti ya laser ya He-Ne inaonekana kutoka kwenye uso wa CD kwenye ukuta. Doa mkali zaidi ni boriti iliyojitokeza kwa pembe sawa na angle ya matukio. Hata hivyo, pindo pia huzingatiwa. Ikiwa ukuta ni 1.50 m kutoka kwenye CD, na pindo la kwanza ni 0.600 m kutoka upeo wa kati, ni nafasi gani ya grooves kwenye CD?

77. Uchunguzi umeonyeshwa katika takwimu hapa chini pia unatumika kwa mipako ya diffraction na mistari iliyotengwa na umbali\(\displaystyle d\). Je, ni umbali gani kati ya pindo zinazozalishwa na mchoro wa diffraction una mistari 125 kwa sentimita kwa mwanga wa 600-nm, ikiwa skrini iko 1.50 m mbali?

Umbali kati ya pindo karibu ni\(\displaystyle \delta y = x \lambda / d\), kuchukua kujitenga kwa mgawanyiko\(\displaystyle d\) ni kubwa ikilinganishwa na\(\displaystyle \lambda\).

Suluhisho
\(\displaystyle 1.13 \times 10^{-2} m\)

78. Matokeo yasiyo ya maana:

Nuru nyekundu ya wavelength ya 700 nm iko juu ya kupasuka mara mbili kutengwa na 400 nm.

(a) Kwa pembe gani ni kiwango cha kwanza cha utaratibu katika muundo wa diffraction?

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

79. Matokeo yasiyo ya maana:

(a) Nini inayoonekana wavelength ina yake ya nne ili upeo katika angle ya\(\displaystyle 25.0^{\circ}\) wakati makadirio ya 25,000-line-per sentimita diffraction wavu?

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

Suluhisho
(a) 42.3 nm
(b) Si wavelength inayoonekana
(c) Idadi ya slits katika grating hii ya diffraction ni kubwa mno. Kuunganisha katika nyaya zilizounganishwa kunaweza kufanywa kwa azimio la nm 50, hivyo kutenganishwa kwa nm 400 ni kikomo cha kile tunaweza kufanya leo. Nafasi hii ya mstari ni ndogo mno ili kuzalisha diffraction ya mwanga.

80. Kujenga Tatizo lako mwenyewe:

Fikiria spectrometer kulingana na grating diffraction. Kujenga tatizo ambalo unahesabu umbali kati ya wavelengths mbili za mionzi ya umeme katika spectrometer yako. Miongoni mwa mambo ya kuchukuliwa ni wavelengths unataka kuwa na uwezo wa kutofautisha, idadi ya mistari kwa mita juu ya grating diffraction, na umbali kutoka grating kwa screen au detector. Jadili ufanisi wa kifaa kwa suala la kuwa na uwezo wa kutambua kati ya wavelengths ya riba.

27.5: Diffraction Single Slit

81. (a) Kwa pembe gani ni kiwango cha chini cha kwanza cha mwanga wa 550-nm unaoanguka kwenye kipande kimoja cha upana\(\displaystyle 1.00 \mu m\)?

(b) Je, kutakuwa na kiwango cha chini cha pili?

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 33.4^{\circ}\)
(b) Hapana

82. (a) Tumia angle ambayo fungu la\(\displaystyle 2.00 - \mu m\) upana hutoa kiwango cha chini cha kwanza kwa mwanga wa violet 410-nm.

(b) Ambapo ni kiwango cha chini cha kwanza cha mwanga wa 700-nm nyekundu?

83. (a) Jinsi pana ni watakata moja ambayo inazalisha kiwango cha chini yake ya kwanza kwa 633-nm mwanga kwa pembeni ya\(\displaystyle 28.0^{\circ}\)?

(b) Je, kiwango cha chini cha pili kitakuwa kwa pembe gani?

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 1.35 \times 10^{-6} m\)
(b)\(\displaystyle 69.9^{\circ}\)

84. (a) upana wa fungu moja ambayo inazalisha kiwango cha chini yake ya kwanza saa\(\displaystyle 60.0^{\circ}\) kwa 600-nm mwanga?

(b) Kupata wavelength ya mwanga ambayo ina kiwango cha chini yake ya kwanza katika\(\displaystyle 62.0^{\circ}\).

85. Kupata wavelength ya mwanga ambayo ina kiwango cha chini yake ya tatu katika pembe ya\(\displaystyle 48.6^{\circ}\) wakati iko juu ya watakata moja ya upana\(\displaystyle 3.00 \mu m\).

Suluhisho
750 nm

86. Tumia masafa ya mwanga ambayo hutoa kiwango cha chini chake cha kwanza kwa pembe ya\(\displaystyle 36.9^{\circ}\) wakati unapoanguka kwenye kipande kimoja cha upana\(\displaystyle 1.00 \mu m\).

87. (a) Mwanga wa mvuke wa sodiamu wastani wa 589 nm katika wavelength huanguka kwenye kipande kimoja cha upana\(\displaystyle 7.50 \mu m\). Ni pembe gani inazalisha kiwango cha chini cha pili?

(b) ni ya juu ili kiwango cha chini zinazozalishwa nini?

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 9.04^{\circ}\)
(b) 12

88. (a) Pata angle ya kiwango cha chini cha diffraction cha tatu kwa mwanga wa 633-nm unaoanguka kwenye upana wa upana\(\displaystyle 20.0 \mu m\).

(b) Nini watakata upana bila mahali kiwango cha chini hii katika\(\displaystyle 85.0^{\circ}\)? Onyesha wazi jinsi unavyofuata hatua katika “Mikakati ya Kutatua matatizo kwa Optics ya Wave.”

89. (a) Pata angle kati ya minima ya kwanza kwa mistari miwili ya mvuke ya sodiamu, ambayo ina wavelengths ya 589.1 na 589.6 nm, wakati huanguka kwenye kipande kimoja cha upana\(\displaystyle 2.00 \mu m\).

(b) Umbali kati ya minima hizi ni nini ikiwa muundo wa diffraction unaanguka kwenye skrini 1.00 m kutoka kwenye fungu?

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 0.0150^{\circ}\)
(b) 0.262 mm
(c) Umbali huu hauwezi kupimwa kwa urahisi na jicho la mwanadamu, lakini chini ya darubini au kioo cha kukuza ni rahisi sana kupimwa.

90. (a) ni upana wa chini ya watakata moja (katika mafungu ya\(\displaystyle \lambda\)) ambayo kuzalisha kiwango cha chini kwanza kwa wavelength\(\displaystyle \lambda\)?

(b) Upana wake wa chini ni nini ikiwa inazalisha 50 minima?

91. (a) Kama watakata moja inazalisha kiwango cha chini kwanza katika\(\displaystyle 14.5^{\circ}\), kwa pembe gani ni ya pili ili kiwango cha chini?

(b) Je, ni angle ya kiwango cha chini cha utaratibu wa tatu?

(d) Tumia majibu yako ili kuonyesha jinsi upana wa angular wa kiwango cha juu cha kati ni mara mbili upana wa angular wa upeo unaofuata (ambayo ni pembe kati ya minima ya kwanza na ya pili).

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 30.1^{\circ}\)
(b)\(\displaystyle 48.7^{\circ}\)
(c) Hapana
(d)\(\displaystyle 2 \theta_{1} = \left(2\right)\left(14.5^{\circ}\right) = 29^{\circ}, \theta_{2} - \theta_{1} = 30.05^{\circ} - 14.5^{\circ} = 15.56^{\circ}.\) Hivyo,\(\displaystyle 29^{\circ} \approx \left(2\right)\left(15.56^{\circ}\right) = 31.1^{\circ}\).

92. Watakata mara mbili hutoa muundo diffraction yaani mchanganyiko wa kuingiliwa moja na mbili watakata. Pata uwiano wa upana wa slits kwa kujitenga kati yao, ikiwa kiwango cha chini cha kwanza cha muundo mmoja wa kupasuka huanguka kwenye upeo wa tano wa muundo wa mara mbili. (Hii itapunguza sana kiwango cha juu cha tano.)

93. Dhana Jumuishi:

Mapumziko ya maji kwenye mlango wa bandari yana kizuizi cha mwamba na ufunguzi wa 50.0-m-upana. Ocean mawimbi ya 20.0 m wavelength mbinu ufunguzi moja kwa moja juu ya. Kwa pembe gani kwa mwelekeo wa tukio ni boti ndani ya bandari zinalindwa zaidi dhidi ya hatua ya wimbi?

Suluhisho
\(\displaystyle 23.6^{\circ}, 53.1^{\circ}\)

94. Dhana Jumuishi:

ndege matengenezo fundi anatembea nyuma mrefu hangar mlango kwamba vitendo kama watakata moja kwa sauti kuingia hangar. Nje ya mlango, kwenye mstari unaozingatia ufunguzi wa mlango, inji ya ndege inafanya sauti ya 600-Hz. Kwa pembe gani na mlango ataona kiwango cha chini cha kwanza kwa kiwango cha sauti ikiwa ufunguzi wa wima ni 0.800 m pana na kasi ya sauti ni 340 m/s?

27.6: Mipaka ya Azimio: Kigezo cha Rayleigh

95. 300-mduara darubini Arecibo redio picha katika Kielelezo 4 hutambua mawimbi ya redio na 4.00 cm wastani wavelength.

(a) Ni angle kati ya vyanzo viwili tu resolvable uhakika kwa darubini hii?

(b) Je, vyanzo hivi vya uhakika vinaweza kuwa karibu sana katika umbali wa mwaka wa mwanga wa milioni 2 wa galaxy ya Andromeda?

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 1.63 \times 10^{-4} rad\)
(b) 326 ly

96. Kwa kuzingatia azimio la angular lililopatikana kwa Telescope ya Hubble katika mfano wa “Kuhesabu Mipaka ya Diffraction ya darubini ya Hubble Space”, ni maelezo gani madogo ambayo yanaweza kuzingatiwa kwenye Mwezi?

97. Diffraction kuenea kwa tochi ni muhimu ikilinganishwa na mapungufu mengine katika optics yake, kama vile aberrations spherical katika kioo chake. Ili kuonyesha hili, mahesabu ya kiwango cha chini cha angular ya boriti ya tochi ambayo awali ni 5.00 cm ya kipenyo na wavelength wastani wa 600 nm.

Suluhisho
\(\displaystyle 1.46 \times 10^{-5} rad\)

98. (a) Ni kiwango cha chini cha angular kuenea kwa wavelength ya 633-nm He-Ne boriti laser ambayo awali ni 1.00 mm kipenyo?

(b) Ikiwa laser hii inalenga mwamba wa mlima wa kilomita 15.0 mbali, ni doa gani ya mwanga itakuwa kubwa?

(c) Je, ni doa kubwa gani itaangazwa juu ya Mwezi, ikipuuza athari za anga? (Hii inaweza kufanyika kwa hit reflector kona kupima muda wa safari na, hivyo, umbali.) Onyesha wazi jinsi unavyofuata hatua katika “Mikakati ya Kutatua matatizo kwa Optics ya Wave.”

99. Darubini inaweza kutumika kupanua kipenyo cha boriti laser na kupunguza diffraction kuenea. Boriti ya laser inatumwa kupitia darubini kinyume na mwelekeo wa kawaida na inaweza kisha kupangwa kwenye satellite au Mwezi.

(a) Ikiwa hii inafanywa na darubini ya Mlima Wilson, inayozalisha boriti ya kipenyo cha 2.54-m ya mwanga wa 633-nm, ni nini kiwango cha chini cha angular kuenea kwa boriti?

(b) Kupuuza athari za anga, ni ukubwa gani wa doa boriti hii ingefanya juu ya Mwezi, kuchukua umbali wa mwezi wa\(\displaystyle 3.84 \times 10^{8} m\)?

Suluhisho
(a)\(\displaystyle 3.04 \times 10^{-7} rad\)
(b) kipenyo cha 235 m

100. Kikomo kwa acuity ya jicho ni kweli kuhusiana na diffraction na mwanafunzi.

(a) Ni pembe gani kati ya pointi mbili za kutosha za mwanga kwa mwanafunzi wa kipenyo cha 3.00-mm-kipenyo, kuchukua urefu wa wastani wa 550 nm?

(b) Chukua matokeo yako kuwa kikomo cha vitendo kwa jicho. Je, ni umbali mkubwa zaidi wa gari unaweza kuwa kutoka kwako ikiwa unaweza kutatua vichwa vyake viwili, kutokana na kuwa ni 1.30 m mbali?

(d) Jinsi gani jibu lako kwa (c) kulinganisha na maelezo ambayo kawaida kuchunguza katika mazingira ya kila siku?

101. Je, ni kioo cha chini cha kipenyo kwenye darubini kinachokuwezesha kuona maelezo kama ndogo kama kilomita 5.00 kwenye Mwezi umbali wa kilomita 384,000? Fikiria wavelength wastani wa 550 nm kwa mwanga uliopokea.

Suluhisho
5.15 cm

102. Unaambiwa usipige mpaka uone wazungu wa macho yao. Ikiwa macho yanatenganishwa na cm 6.5 na kipenyo cha mwanafunzi wako ni 5.0 mm, ni umbali gani unaweza kutatua macho mawili kwa kutumia mwanga wa wavelength 555 nm?

103. (a) Sayari Pluto na Charon yake ya Mwezi hutenganishwa na kilomita 19,600. Kupuuza athari za anga, je, darubini ya mlima Palomar ya kipenyo cha 5.08 m-iweze kutatua miili hii wakati\(\displaystyle 4.50 \times 10^{9} km\) inatoka duniani? Fikiria wavelength wastani wa 550 nm.

(b) Kwa kweli, haiwezekani kutambua kwamba Pluto na Charon ni miili tofauti kwa kutumia darubini inayotokana na Dunia. Ni sababu gani za hili?

Suluhisho
(a) Ndiyo. Lazima urahisi kuwa na uwezo wa kutambua.
(b) Ukweli kwamba haiwezekani kutambua kwamba hizi ni miili tofauti inaonyesha ukali wa uharibifu wa anga.

104. Vipande vya gari ni 1.3 m mbali. Je! Ni umbali gani wa juu ambao jicho linaweza kutatua vichwa viwili hivi? Chukua kipenyo cha mwanafunzi kuwa 0.40 cm.

105. Wakati dots zinawekwa kwenye ukurasa kutoka kwa printer laser, lazima iwe karibu kutosha ili usione dots ya mtu binafsi ya wino. Kwa kufanya hivyo, kujitenga kwa dots lazima iwe chini ya kigezo cha Raleigh. Chukua mwanafunzi wa jicho kuwa 3.0 mm na umbali kutoka karatasi hadi jicho la sentimita 35; pata mgawanyo wa chini wa nukta mbili ambazo haziwezi kutatuliwa. Je, hii inafanana na dots ngapi kwa inchi (dpi)?

106. Matokeo yasiyo ya maana:

Mwanaastronomia wa amateur anataka kujenga darubini yenye kikomo cha diffraction ambacho kitamruhusu kuona kama kuna watu kwenye miezi ya Jupiter.

a) Ni kioo gani cha kipenyo kinachohitajika ili uweze kuona maelezo ya 1.00 m kwenye Mwezi wa Jovian umbali\(\displaystyle 7.50 \times 10^{8} km\) kutoka Dunia? Wavelength ya mwanga wastani 600 nm.

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

107. Kujenga Tatizo lako mwenyewe:

Fikiria mipaka ya diffraction kwa wimbi la umeme linaloingiliana na kitu cha mviringo. Jenga tatizo ambalo unahesabu kikomo cha azimio la angular na kifaa, ukitumia kitu hiki cha mviringo (kama lens, kioo, au antenna) kufanya uchunguzi. Pia hesabu kikomo kwa azimio la anga (kama vile ukubwa wa vipengele vinavyoonekana kwenye Mwezi) kwa uchunguzi kwa umbali maalum kutoka kwa kifaa. Miongoni mwa mambo yanayozingatiwa ni wavelength ya mionzi ya umeme inayotumiwa, ukubwa wa kitu cha mviringo, na umbali wa mfumo au uzushi unaozingatiwa.

27.7: Kuingiliwa kwa Filamu nyembamba

108. Bubble ya sabuni ni nene 100 nm na inaangazwa na tukio nyeupe mwanga perpendicular kwa uso wake. Nini wavelength na rangi ya mwanga inayoonekana inaonekana zaidi kwa ufanisi, kuchukua index sawa ya kukataa kama maji?

Suluhisho
532 nm (kijani)

109. Mafuta ya mafuta juu ya maji ni 120 nm nene na inaangazwa na tukio nyeupe mwanga perpendicular kwa uso wake. Je! Mafuta yanaonekana rangi gani (ni nini wavelength inayojitokeza zaidi), kutokana na index yake ya kukataa ni 1.40?

110. Tumia unene wa chini wa mafuta ya mafuta juu ya maji ambayo inaonekana bluu wakati inaangazwa na mwanga mweupe perpendicular kwa uso wake. Chukua wavelength ya bluu kuwa 470 nm na index ya kukataa mafuta kuwa 1.40.

Suluhisho
83.9 nm

111. Pata unene wa chini wa Bubble ya sabuni inayoonekana nyekundu wakati inaangazwa na mwanga mweupe perpendicular kwa uso wake. Kuchukua wavelength kuwa 680 nm, na kuchukua index sawa ya refraction kama maji.

112. Filamu ya maji ya sabuni (\(\displaystyle n=1.33\)) juu ya bodi ya kukata plastiki ina unene wa 233 nm. Ni rangi gani inayojitokeza sana ikiwa inaangazwa perpendicular kwa uso wake?

Suluhisho
620 nm (machungwa)

113. Je, ni tatu ndogo zisizo sifuri thicknesses ya maji sabuni (\(\displaystyle n=1.33\)) juu ya Plexiglas kama inaonekana kijani (kwa ufanisi kuonyesha 520-nm mwanga) wakati mwanga perpendicularly nyeupe mwanga? Onyesha wazi jinsi unavyofuata hatua katika Mikakati ya Kutatua Tatizo kwa Optics ya Wave.

114. Tuseme una mfumo wa lens ambayo itatumiwa hasa kwa mwanga mwembamba 700-nm. Je! Ni mipako ya pili ya thinnest ya fluorite (fluoride ya magnesiamu) ambayo haitakuwa ya kutafakari kwa wavelength hii?

Suluhisho
380 nm

115. (a) Kama Bubble ya sabuni inakuwa giza, kwa sababu tofauti ya urefu wa njia inakuwa ndogo ikilinganishwa na wavelength ya mwanga na kuna mabadiliko ya awamu kwenye uso wa juu. Kama inakuwa giza wakati njia urefu tofauti ni chini ya moja ya nne wavelength, ni nini thickest Bubble inaweza kuwa na kuonekana giza katika wavelengths wote inayoonekana? Fikiria index sawa ya kukataa kama maji.

(b) Jadili udhaifu wa filamu kwa kuzingatia unene kupatikana.

116. Filamu ya mafuta juu ya maji itaonekana giza wakati ni nyembamba sana, kwa sababu tofauti ya urefu wa njia inakuwa ndogo ikilinganishwa na wavelength ya mwanga na kuna mabadiliko ya awamu kwenye uso wa juu. Kama inakuwa giza wakati njia urefu tofauti ni chini ya moja ya nne wavelength, ni nini thickest mafuta inaweza kuwa na kuonekana giza katika wavelengths wote inayoonekana? Mafuta ina index ya kukataa ya 1.40.

Suluhisho
33.9 nm

117. Kielelezo inaonyesha slides kioo mbili mwanga na safi wavelength mwanga tukio perpendicularly. Slide ya juu inagusa slide ya chini kwa mwisho mmoja na inakaa juu ya nywele 0.100-mm-kipenyo upande mwingine, na kutengeneza kabari ya hewa.

(a) Jinsi mbali ni bendi za giza, ikiwa slides ni urefu wa 7.50 cm na mwanga wa 589-nm hutumiwa?

(b) Je, kuna tofauti yoyote ikiwa slides hufanywa kutoka kioo cha taji au jiwe? Eleza.

118. Kielelezo katika Zoezi 117 inaonyesha mbili slides kioo 7.50-cm muda mrefu mwanga na safi 589-nm wavelength mwanga tukio perpendicularly. Slide ya juu inagusa slide ya chini kwa mwisho mmoja na inakaa juu ya uchafu fulani upande mwingine, na kutengeneza kabari ya hewa. Je, ni nene gani, ikiwa bendi za giza ni 1.00 mm mbali?

Suluhisho
\(\displaystyle 4.42×10^{−5}m\)

119. Kurudia Zoezi, lakini kuchukua mwanga kuwa tukio katika angle 45º.

120. Kurudia Zoezi, lakini kuchukua mwanga kuwa tukio katika angle 45º.

Suluhisho Filamu
ya mafuta itaonekana nyeusi, kwani mwanga uliojitokeza hauko katika sehemu inayoonekana ya wigo.

121. Matokeo yasiyofaa

Ili kuokoa fedha kwa kufanya ndege za kijeshi zisizoonekana kwa rada, mvumbuzi anaamua kuvaa kwa nyenzo zisizo za kutafakari zilizo na ripoti ya kukataa ya 1.20, ambayo ni kati ya ile ya hewa na uso wa ndege. Hii, sababu, inapaswa kuwa nafuu zaidi kuliko kubuni mabomu ya Stealth.

(a) Nini unene lazima mipako kuwa kuzuia tafakari ya 4.00-cm wavelength rada?

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

27.8: ubaguzi

122. Ni angle gani inahitajika kati ya mwelekeo wa mwanga uliowekwa na mhimili wa chujio cha polarizing ili kupunguza kiwango chake kwa nusu?

Suluhisho
45.0º

123. Pembe kati ya axes ya filters mbili polarizing ni 45.0º. Kwa kiasi gani chujio cha pili kinapunguza kiwango cha nuru inayokuja kupitia kwanza?

124. Ikiwa una mwanga wa nguvu kabisa\(\displaystyle 150 W/m^2\), kiwango chake kitakuwa nini baada ya kupitia chujio cha polarizing na mhimili wake kwa\(\displaystyle 89.0º\) pembe kwa mwelekeo wa ubaguzi wa mwanga?

Suluhisho
\(\displaystyle 45.7mW/m^2\)

125. Ni angle gani ingekuwa mhimili wa filter polarizing haja ya kufanya na mwelekeo wa mwanga polarized ya kiwango\(\displaystyle 1.00kW/m^2\) ili kupunguza kiwango kwa\(\displaystyle 10.0W/m^2\)?

126. Mwishoni mwa Mfano, alisema kuwa ukubwa wa mwanga wa polarized umepungua hadi 90.0% ya thamani yake ya awali kwa kupitia chujio cha polarizing na mhimili wake kwa pembe ya 18.4º kwa uongozi wa ubaguzi. Thibitisha kauli hii.

Suluhisho
90.0%

127. Onyesha kwamba ikiwa una filters tatu za polarizing, na pili kwa pembe ya 45º hadi ya kwanza na ya tatu kwa pembe ya 90.0º hadi ya kwanza, ukubwa wa mwanga uliopita na wa kwanza utapungua hadi 25.0% ya thamani yake. (Hii ni kinyume na kuwa na kwanza na ya tatu tu, ambayo inapunguza kiwango cha sifuri, ili kuweka pili kati yao huongeza ukubwa wa mwanga unaoambukizwa.)

128. Thibitisha kwamba, ikiwa\(\displaystyle I\) ni ukubwa wa mwanga unaotumiwa na filters mbili za polarizing\(\displaystyle θ\) na shaba kwa pembe na\(\displaystyle I'\) ni kiwango wakati axes ziko pembe\(\displaystyle 90.0º−θ\), basi\(\displaystyle I+I'=I_0\), kiwango cha awali. (Kidokezo: Tumia utambulisho wa trigonometric\(\displaystyle cos(90.0º−θ)=sinθ \) na\(\displaystyle cos^2θ+sin^2θ=1\).)

Suluhisho
\(\displaystyle I_0\)

129. Kwa angle gani mwanga utaonekana kutoka kwa almasi kuwa polarized kabisa?

130. ni angle Brewster kwa mwanga kusafiri katika maji kwamba ni yalijitokeza kutoka kioo taji nini?

Suluhisho
\(\displaystyle 48.8º\)

131. Mchezaji wa scuba anaona mwanga unaojitokeza kutoka kwenye uso wa maji. Kwa njia gani mwanga huu utakuwa polarized kabisa?

132. Kwa pembe gani ni mwanga ndani ya kioo taji kabisa polarized wakati inaonekana kutoka maji, kama katika tank samaki?

Suluhisho
\(\displaystyle 41.2º\)

133. Mwanga uliojitokeza\(\displaystyle 55.6º\) kutoka dirisha ni polarized kabisa. Je, ni index ya dirisha ya kukataa na dutu inayowezekana ambayo inafanywa?

134. (a) Mwanga unaojitokeza\(\displaystyle 62.5º\) kutoka jiwe katika pete ni polarized kabisa. Je, gem inaweza kuwa almasi?

(b) Kwa pembe gani mwanga ungekuwa polarized kabisa ikiwa gem ilikuwa ndani ya maji?

Suluhisho
(a) 1.92, si almasi (Zircon)
(b)\(\displaystyle 55.2º\)

135. Kama\(\displaystyle θ_b\) ni angle Brewster kwa mwanga yalijitokeza kutoka juu ya interface kati ya vitu viwili, na\(\displaystyle θ'b\) ni angle Brewster kwa mwanga yalijitokeza kutoka chini, kuthibitisha kwamba\(\displaystyle θ_b+θ'_b=90.0º\).

136. Dhana Jumuishi

Kama filter polarizing inapunguza ukubwa wa mwanga polarized kwa thamani yake\(\displaystyle 50.0%\) ya awali, kwa kiasi gani ni mashamba ya umeme na magnetic kupunguzwa?

Suluhisho
\(\displaystyle B_2=0.707B_1\)

137. Dhana Jumuishi

Tuseme kuvaa jozi mbili za miwani Polaroid na shoka zao kwa pembeni ya\(\displaystyle 15.0º\). Ni muda gani itachukua mwanga wa amana kiasi fulani cha nishati katika jicho lako ikilinganishwa na jozi moja ya miwani? Fikiria lenses ni wazi isipokuwa kwa sifa zao za polarizing.

138. Dhana Jumuishi

(a) Siku ambapo kiwango cha jua ni\(\displaystyle 1.00kW/m^2\), lens ya mviringo 0.200 m mduara inalenga mwanga kwenye maji katika beaker nyeusi. Karatasi mbili za polarizing za plastiki zinawekwa mbele ya lens na axes zao kwa pembe ya\(\displaystyle 20.0º\). Kutokana na jua ni unpolarized na polarizers ni\(\displaystyle 100%\) ufanisi, ni nini kiwango cha awali cha joto la maji katika\(\displaystyle ºC/s\), kuchukua ni\(\displaystyle 80.0%\) kufyonzwa? Beaker ya alumini ina wingi wa gramu 30.0 na ina gramu 250 za maji.

(b) Je, filters polarizing kupata moto? Eleza.

Solution
(a)\(\displaystyle 2.07×10^{-2} °C/s\)
(b) Ndiyo, filters polarizing kupata moto kwa sababu wao kunyonya baadhi ya nishati waliopotea kutoka jua.

Wachangiaji na Majina

Template:ContribOpenStaxCollege