Гэрлийн долгионы талаархи жишээ асуултууд

Гэрлийн долгионы 11 жишээ

1. Дифракцийн тор

Дараах мэдэгдлүүдэд анхаарлаа хандуулаарай:

(1) Торыг миллиметр тутамд илүү олон шугамтай тороор солино уу.

(2) Цэнхэрээс шар руу унах гэрэл

(3) Ялгарч буй гэрлийг улаанаас ногоон болгон өөрчил

(4) Дэлгэцийг тор руу ойртуулна уу

Дифракцийн торны туршилтад тод зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх хүчин чармайлтад юу багтсан бэ...

Хэлэлцүүлэг

Давхар завсарлагатай интерференцийн томъёо (бүтээлч интерференц):

Зүсэлтийн өргөн (d) нь зүсэлт болон дэлгэцийн хоорондох зайтай (L) харьцуулахад маш бага тул өнцөг нь маш бага байна. Өнцөг нь маш бага тул sin θ -ийн утга нь тангенс θ- тэй ойролцоо байна.

sin θ ≈ tan θ = y / L

Мэдээлэл:

y = тод зурвасын өргөн, n = эрэмбэ, λ = долгионы урт, L = тор болон дэлгэцийн хоорондох зай, d = завсарын өргөн.

d = 1 / (4000 мөр / см) = 0,00025 см

(1) Торыг миллиметр тутамд илүү олон шугамтай тороор солино уу.

Жишээ:

d = 1 / (1000 мөр / см) = 0,001 см

d = 1 / (2000 мөр / см) = 0,0005 см

d = 1 / (3000 мөр / см) = 0,0003 см

d = 1 / (4000 мөр / см) = 0,00025 см

Энэ тооцоололд үндэслэн миллиметрт ногдох шугамын тоо их байвал завсарын өргөн (d) бага байна. Дээрх томъёонд үндэслэн хэрэв завсарын өргөн (d) бага байвал тод зурвасын өргөн (y) их байна.

Энэ мэдэгдэл үнэн юм.

(2) Цэнхэрээс шар руу унах гэрэл

Цэнхэр гэрэл нь шар гэрлээс илүү давтамжтай байдаг ба эсрэгээрээ

Цэнхэр гэрэл нь шар гэрлээс бага долгионы урттай байдаг.

Хэрэв гэрлийг цэнхэрээс шар өнгө рүү шилжүүлбэл долгионы урт илүү том болно.

Дээрх томъёонд үндэслэн хэрэв долгионы урт нь их байвал тод зурвасын (y) өргөн нь их байна.

Энэ мэдэгдэл үнэн юм.

(3) Ялгарч буй гэрлийг улаанаас ногоон болгон өөрчил

Улаан гэрэл нь ногоон гэрлээс бага давтамжтай байдаг ба эсрэгээрээ

Улаан гэрэл нь шар гэрлээс илүү урт долгионы урттай байдаг.

Хэрэв гэрлийг улаанаас ногоон руу шилжүүлбэл долгионы урт багасна.

Дээрх томъёонд үндэслэн хэрэв долгионы урт бага байвал тод зурвасын өргөн (y) бага байна.

Энэ мэдэгдэл буруу байна.

(4) Дэлгэцийг тор руу ойртуулна уу

Дэлгэцийг тор руу ойртуулна гэдэг нь L-ийг багасгана гэсэн үг юм. Дээрх томъёонд үндэслэн тор болон дэлгэцийн хоорондох зай (L) бага байвал тод зурвасын өргөн (y) бага байна.

Энэ мэдэгдэл буруу байна.

2. Гэрлийн дифракци

^{4.500 шугам.см -1} тор ашиглан гэрлийн дифракцийн туршилтаар торноос L зайд байрлуулсан дэлгэц дээр хоёрдугаар эрэмбийн тод зурвасын зай 1 мм байна. Хэрэв ашигласан торыг 5.400 шугам.см ^-1 бүхий өөр тороор сольвол төвийн тод зурвасаас хэмжсэн хоёрдугаар эрэмбийн тод зурвасын зай...

А. 0,6 мм

B. 0,9 мм

C. 1,2 мм

D. 1,6 мм

E. 2,2 мм

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

d ₁ = 1 / (4500 мөр / см) = 1/4500 см

n ₁ = 2

у ₁ = 1 мм = 0,1 см

d ₂ = 1 / (5400 мөр / см) = 1/ 5400 см

n ₂ = 2

Асуусан: у ₂

Хариулт:

Давхар завсарлагатай интерференцийн томъёо (бүтээлч интерференц):

d sin θ = n λ

Зүсэлтийн өргөн нь зүсэлт болон дэлгэцийн хоорондох зайтай харьцуулахад маш бага тул өнцөг нь маш бага байна. Өнцөг нь маш бага тул син тетагийн утга нь тангенс тетатай ойролцоо байна.

sin θ ≈ tan θ = y / L

d sin θ = n λ

d (y / L) = n λ

dy = n λ L

Мэдээлэл:

d = завсарын өргөн, y = төвийн гэрэл ба n-р эрэмбийн гэрэл хоорондын зай, n = эрэмбэ, λ = долгионы урт, L = тор ба дэлгэцийн хоорондох зай.

Туршилт 1:

d ₁ y ₁ = n ₁ λ L

(1/4500)(0,1) = (2) λ L

0,1 / 4500 = (2) λ L

0,1 / (2)(4500) = λ L

0,1 / 9000 = λ L

Туршилт 2:

d ₂ y ₂ = n ₂ λ L

(1/5400)(y2 ₎ = (2) λ L

у ₂ / 5400 = (2) λ L

y ₂ / (2)(5400) = λ L

у ₂ / 10.800 = λ L

Ашигласан гэрлийн долгионы урт (λ) ижил бөгөөд тор болон дэлгэцийн хоорондох зай (L) мөн ижил байна.

λ L = λ L

0,1 / 9000 = у ₂ / 10.800

(0,1)(10.800) = ( _y2 )(9000)

1080 = _у2 (9000)

у2 = 1080 / ₉₀₀₀

у2 = _0,12 см

у2 = 1,2 _мм

Зөв хариулт нь C.

Гэрлийн хөндлөнгийн оролцоо

3. 2 мм-ийн зайтай тусгаарлагдсан хоёр нарийн завсар перпендикуляр гэрэлтдэг. Завсараас 1 метрийн зайд байрлах дэлгэц дээр төвийн тод шугамаас 1 мм зайд байрлах дөрөв дэх тод шугам үүсдэг. Ашигласан гэрлийн долгионы урт нь...

А. 24 x 10 ^-6 м

B. 8,0 x 10 ^-6 м

C. 3,7 x 10 ^-6 м

D. 2,0 x 10 ^-6 м

Д. 0,5 x 10 ^-6 м

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Зүсэлтийн хоорондох зай (d) = 2 мм = 2 x 10 ^-3 метр

(n) дараалал = 4

Дэлгэц болон зайны хоорондох зай (l) = 1 метр

4-р тод шугамын төвийн тод шугамаас зай (y) = 1 мм = 1 x 10 ^-3 метр = 10 ^-3 метр

Асуулт: Гэрлийн долгионы урт ( λ)

Хариулт:

Давхар завсарлагатай интерференцийн томъёо (бүтээлч интерференц):

d sin θ = n λ

Зүсэлтийн хоорондох зай нь зүсэлт болон дэлгэцийн хоорондох зайгаас бага тул өнцөг нь маш бага байна. Өнцөг нь маш бага тул sin θ -ийн утга нь ta ngen θ- тэй ойролцоо байна.

Гэрлийн долгионы урт ( λ):

Зөв хариулт нь Е.

4. Янгийн туршилтад тус бүр нь 3 мм зайтай хоёр нарийн завсар ашигласан бөгөөд завсараас 1 м зайд тор байрлуулсан. Хэрэв зургаа дахь гэрэл төвийн гэрлээс 1 мм зайд үүссэн бол ашигласан гэрлийн долгионы урт нь...

А. 0,5 x 10 ^-6 м

B. 2,0 x 10 ^-6 м

C. 3,7 x 10 ^-6 м

D. 8,0 x 10 ^-6 м

Д. 24 x 10 ^-6 м

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Зүсэлтийн хоорондох зай (d) = 3 мм = 3 x 10 ^-3 метр

(n) дараалал = 6

Дэлгэц болон зайны хоорондох зай (l) = 1 метр

6-р тод шугамын төвийн тод шугамаас зай (y) = 1 мм = 1 x 10 ^-3 метр = 10 ^-3 метр

Асуулт: Гэрлийн долгионы урт ( λ)

Хариулт:

Гэрлийн долгионы урт ( λ):

Зөв хариулт нь А.

Гэрлийн долгионы шинж чанарууд

5. Долгионы шинж чанарууд:

(1) уртааш долгионы хэлбэр

(2) хугарч болно

(3) саад учруулж болзошгүй

(4) туйлширсан байж болно

(5) түүний тархалт нь орчин шаарддаг

Дээрх гэрлийн долгионы шинж чанар болох мэдэгдэл нь тоо юм...

А. (1), (2) болон (3)

Б. (1), (2) болон (4)

C. (1), (3) болон (5)

D. (2), (3) болон (4)

E. (2), (2) болон (5)

Хэлэлцүүлэг

Зөв хариулт нь D.

6. 2015/2016 оны Физикийн SMA/MA улсын шалгалтын 29-р асуулт

Дараах мэдэгдэлд анхаарлаа хандуулна уу!

(1) Саад болж болзошгүй

(2) Туйлшрал үүсэх

(3) Дифракцийг мэдрэх

(4) Дэвсгэр бодисгүйгээр мөлхөж байна

(5) Тусгаж болно

Дууны долгионы шинж чанарын талаарх дээрх зөв мэдэгдэл бол...

А. (1), (2), болон (3)

Б. (1), (3), болон (5)

C. (1), (4), болон (5)

D. (2), (3), болон (4)

E. (3), (4), болон (5)

Хэлэлцүүлэг

(2) Туйлшрал нь хөндлөн долгионоор мэдрэгддэг. Дууны долгион нь уртааш долгион юм.

(4) Орчны орчингүйгээр тархдаг долгион нь зөвхөн цахилгаан соронзон долгион бөгөөд дууны долгион нь тархахын тулд орчны орчин шаарддаг механик долгион юм.

Зөв хариулт нь Б.

Дифракцийн тор

7. Дифракцийн тор нь см2 тутамд 4.000 шугамтай. Монохромат гэрлийг торон дээр тусгаж, хоёрдугаар эрэмбийн тод шугам үүсгэдэг. Хэрэв хазайлтын өнцөг 30 ^° бол гэрлийн долгионы урт нь ... (1 Å = 10 ^-10 м)

А. 8.000 Å

Б. 6.250 Å

C. 5.000 Å

Д. 4.500 Å

Зүүн 4.000 Å

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Торны тогтмол (d) = 1 / (4000 шугам / см) = 0,00025 см = 2,5 x 10 ^-4 см = 2,5 x 10 ^-6 метр

(n) дараалал = 2

sin 30 ^o = 0,5

1 Å = 10 ^-10 м

Асуулт: Гэрлийн долгионы урт (λ)

Хариулт:

Зөв хариулт нь Б.

8. 2.5 10 ^-7 м долгионы урттай монохромат гэрлийн туяа 10.000 зураас/см-ээс бүрдэх торонд тусна. Хоёрдугаар эрэмбийн тод шугамын өнцөг хэд вэ?

А. 30 ^o

Б. 37 ^o

C. 45 ^o

D. 53 ^o

З. 60 ^o

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Торны тогтмол (d) = 1 / (10.000 шугам / см) = 0,0001 см = 1 x 10 ^-4 см = 1 x 10 ^-6 метр

(n) дараалал = 2

Гэрлийн долгионы урт (λ) = 2,5 x 10 ^-7 метр

Асуулт: Өнцөг (θ)

Хариулт:

Зөв хариулт нь А.

9. Давхар завсарлагааны интерференц

Шар гэрлийн туяа хоёр завсар дээр тусч, дэлгэц дээр харагдахуйц хөндлөнгийн оролцоо үүсгэв. Дараах мэдэгдлээс:

(1) Шар гэрлийг цэнхэр өнгөөр ​​сольвол тод зурвас илүү өргөн болно

(2) Хэрэв завсар хоорондын зайг багасгавал тод зурвас илүү өргөн болно.

( 3) Төвийн гэрлээс холдох тусам эрчим бага байна.

(4) төвийн гэрлээс холдох тусам эрчим тогтмол хэвээр байна.

Зөв мэдэгдэл бол ...

А. (1), (3) болон (4)

Б. Зөвхөн (1) ба (3)

C. Зөвхөн (1) ба (4)

D. Зөвхөн (2) ба (3)

E. Зөвхөн (2) ба (4)

Хэлэлцүүлэг

Зүсэлтийн хоорондох зай нь зүсэлт болон дэлгэцийн хоорондох зайгаас бага тул өнцөг нь маш бага байна. Өнцөг нь маш бага тул sin θ -ийн утга нь ta ngen θ- тэй ойролцоо байна.

Давхар завсарлагатай интерференцийн томъёо (бүтээлч интерференц)

Мэдээлэл:

d = завсар хоорондын зай, y = төвийн гэрэлт шугамаас n-р тод шугамын зай , l = дэлгэц ба завсар хоорондын зай, n = эрэмбэ, λ = p гэрлийн долгионы урт.

(1) Шар гэрлийг цэнхэр өнгөөр ​​сольвол тод зурвас илүү өргөн болно

Энэ томъёонд үндэслэн тод шугамын тоо (n) нь долгионы урттай ( λ) урвуу хамааралтай байна. Хэрэв долгионы урт бага байвал тод шугамын тоо (n) их байна. Шар гэрэл нь цэнхэр гэрлээс урт долгионы урттай (бага давтамжтай) байдаг. Хэрэв шар гэрлийг цэнхэр гэрлээр сольвол долгионы урт бага тул тод шугамын тоо (n) их байна.

Энэ мэдэгдэл үнэн юм.

(2) Хэрэв завсар хоорондын зайг багасгавал тод зурвас илүү өргөн болно.

Дээрх томъёонд үндэслэн завсар хоорондын зай (d) нь тод шугамын тоотой (n) шууд пропорциональ байна. Хэрэв завсар хоорондын зайг багасгавал тод шугамын тоо (n) буурна.

Энэ мэдэгдэл буруу байна.

(3) Төвийн гэрлээс холдох тусам эрчим бага байна.

Эрчим нь гэрэлтүүлгийн түвшинтэй холбоотой. Эрчим нь зайтай урвуу хамааралтай; зай их байх тусам эрчим бага байна (гэрэл бүдгэрэх тусам).

Энэ мэдэгдэл үнэн юм.

(4) Төвийн гэрлээс холдох тусам эрчим тогтмол хэвээр байна.

Энэ мэдэгдэл буруу байна.

Зөв хариулт нь Б.

^{10. 5.10 -7} м долгионы урттай монохромат гэрлийн цацраг нь тор руу перпендикуляр чиглэнэ. Хэрэв дэлгэц болон торны хоорондох зай 2 м бөгөөд төв гэрлээс 150 см зайд дэлгэц дээр гуравдугаар эрэмбийн гэрэл тусвал завсар хоорондын зай нь ... байна.

1. 4.10^-6 m
2. 3.10^-6 m
3. 2.10^-6 m
4. 3.10^-7 m
5. 2.10^-7 m

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Долгионы урт (λ) = 5 x 10^-7 метр
l = 2 метр
n = 3
у = 150 см = 1,5 метр
Асуусан: торны тогтмол
Хариулт:

sin θ ≈ tan θ = y / l = 1,5 / 2 = 0,75 = 75 x 10 ^-2

Завсар хоорондын зай:
d sin θ = n λ
d (75.10)^-2) = (3)(5.10)^-7)
d (75.10)^-2) = 15.10^-7
d = (15.10^-7) / (75.10^-2)
d = (15/75).10^-5
d = (1/5)(10)^-5) метр
d = (0,2)(10)^-5) метр
d = 2.10 байна^-6 метр
Зөв хариулт нь C.

^{11. 500 нм (1 нано = 10 -9} ) долгионы урттай монохромат гэрлийн туяа торонд перпендикуляр тусна . Хэрэв дөрөв дэх гэрэл нь 30 ^о хазайлтын өнцөг үүсгэвэл торны нэг см тутамд байх шугамын тоо ... байна.

1. 3000
2. 2500
3. 1250
4. 1000
5. 250

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Долгионы урт (λ) = 500.10^-9 метр = 5.10^-7 метр
θ = 30^o
n = 4
Асуусан: торны нэг см тутамд ногдох шугамын тоо
Хариулт:
Завсар хоорондын зай:
d sin θ = n λ
d (нүгэл 30^o) = (4)(5.10)^-7)
d (0,5) = 20.10^-7
d = (20.10^-7) / 0,5
d = 40.10 байна^-7
d = 4.10 байна^-6  метр

Нэг см торонд ногдох шугамын тоо:
x = 1 / 4.10^-6  метр
х = 0,25.10 байна⁶ шугам / тоолуур
х = 0,25.10 байна⁶ мөр / 10² cm
х = 0,25.10 байна⁴ шугам / см
х = 25.10 байна² шугам / см
x = 2500 мөр / см
Зөв хариулт нь Б.

Асуултын эх сурвалж:

2015/2016 SMA/MA Физик НҮБ-ын асуултууд