1) На сколько изменится интенсивность света в точке на оси симметрии за экраном, если закрыть круглое отверстие
1) На сколько изменится интенсивность света в точке на оси симметрии за экраном, если закрыть круглое отверстие радиусом R с помощью собирающей тонкой линзы, фокусное расстояние которой равно 2z, и на него падает плоская монохроматическая волна длиной λ, перпендикулярно экрану?
2) Какие школьники получат спам, если кто-то решит обе задачи?
22.03.2024 12:13
Изменение интенсивности света в точке на оси симметрии за экраном будет зависеть от того, как линза изменяет ход света. При использовании собирающей тонкой линзы, свет будет сфокусирован в фокусе линзы. Расстояние от линзы до фокуса обозначается как z.
По оптическим правилам, в данной ситуации, может быть использовано правило фокусного расстояния:
1/f = 1/z1 + 1/z2
Где f - фокусное расстояние линзы, z1 - расстояние от точки на оси до линзы, z2 - расстояние от фокуса линзы до точки на оси.
Интенсивность света может быть определена как отношение мощности света к площади поперечного сечения волны. Площадь поперечного сечения волны можно представить как круглое отверстие радиусом R.
Следовательно, чтобы рассчитать изменение интенсивности света в этой точке, необходимо знать начальную интенсивность света и учесть изменение его плотности после фокусировки линзой.
Дополнительный материал:
Начальная интенсивность света I0 = 100 Вт/м^2
Длина волны света λ = 500 нм
Радиус круглого отверстия R = 0.1 м
Фокусное расстояние линзы f = 0.5 м
Расстояние от линзы до точки на оси симметрии z1 = 0.3 м
Расстояние от фокуса линзы до точки на оси симметрии z2 = 0.2 м
Расчитаем изменение интенсивности света в этой точке:
1/f = 1/z1 + 1/z2
1/0.5 = 1/0.3 + 1/0.2
2 = 3.333 + 5
Для определения изменения интенсивности света, используем формулу:
ΔI/I0 = (f/z2)^2
ΔI/I0 = (0.5/0.2)^2
ΔI/I0 = 6.25
Изменение интенсивности света в точке на оси симметрии за экраном составляет 6.25 раз или 625%.
Совет:
Если вы затрудняетесь в понимании задачи, полезно будет обратиться к дополнительным источникам, таким как учебники по оптике или онлайн ресурсы, чтобы получить более подробное объяснение о работе линз и расчете интенсивности света. Также, полезно будет провести эксперименты с использованием собирающих линз, чтобы увидеть, как изменяется интенсивность света при изменении параметров системы.
Дополнительное упражнение:
В точке на оси симметрии за экраном, на расстоянии 0.4 м от линзы и на расстоянии 0.3 м от фокуса линзы, падает плоская монохроматическая волна длиной 600 нм. Если фокусное расстояние линзы равно 0.6 м, определите изменение интенсивности света в этой точке. (Ответ округлите до ближайшего целого числа)