M₁ = ρV₁ m₂ = ρV₂ ρ - плотность стекла Mассы кубиков отличаются в 64 раза. Это значит, что меньшую массу нужно умножить на 64, чтобы получить массу большего кубика: m₂ = 64·m₁ Пусть ребро большего кубика в n раз больше ребра меньшего: a₂ = n·a₁ Тогда объём большего кубика будет: V₂ = a₂³ = (n·a₁)³ = n³·(a₁)³ = n³·a₁³ Но объем меньшего кубика как раз и равен V₁ = a₁³ Значит, V₂ = n³·a₁³ = n³·V₁ m₂ = ρ·V₂ = ρ·n³·V₁ = n³·ρ·V₁ m₂ = n³·ρ·V₁ Но ρ·V₁ = m₁ Значит, m₂ = n³·m₁ По условию, m₂ = 64·m₁ Значит, n³ = 64 Значит, n = 4, потому что 4X4X4 = 4³ = 64 Следовательно, ребро кубика с массой, в 64 раза большей, больше ребра меньшего кубика в ∛64 = 4 раза.
Все эти говорения можно было бы расписать в одну строчку отношений m₂/m₁ = 64m₁/m₁ = 64 = ρV₂/ρV₁ = V₂/V₁ = (a₂)³/(a₁)³ = (na₁/a₁)³ = n³(a₁/a₁)³ = n³ 64 = n³ n = ∛(64) = 4 Если массы кубиков из стекла отличаются в 64 раза, то величины ребер кубиков отличаются в 4 раза.
Поскольку массы кубиков стекла пропорциональны объёму (при одинаковой плотности), и, поскольку объёмы пропорциональны третьей степени величины граней, то величины граней соотносятся как кубы третьей степени из соотношений масс.
Вообще-то это частный случай более общего правила: отношение объёмов равно отношению линейных размеров в третьей степени. А то, что справедливо для объёмов, справедливо и для масс - если речь идёт о массах тел одинаковой плотности, конечно.
Тема. Решение задач по теме "Интерференция в тонких пластинках. Кольца Ньютона".
Цели:
- рассмотреть условия максимума и минимума интерференции в тонких плоскопараллельных и клиновидных пластинках,
- рассмотреть условия получения колец Ньютона, определение радиуса колец.
Ход занятия.
В ходе проведения занятия необходимо рассмотреть ряд качественных задач и далее решить несколько расчетных задач по мере возрастания их сложности.
Перед решением задач необходимо повторить основные условия, при которых наблюдается интерференция: когерентность волн, длина когерентности, условия максимума и минимума интерференции.
Обратите внимание на метод получения когерентных волн в рассматриваемых задачах - метод деления амплитуды.
Несколько задач предлагается с объяснением их решения. В задачах рассмотрено получение полос равного наклона (плоскопараллельная пластинка) и равной толщины (оптический клин и кольца Ньютона). Получены условия максимума и минимума интерференции в проходящем и отраженном свете.
Качественные задачи.
1. Если на влажный асфальт упадет капля бензина, то получившееся пятно в солнечном свете окрашивается в различные цвета. Объясните явление/.
2. Если поверхность оптического стекла покрыть прозрачной пленкой, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла, а толщина пленки равна (λ-длина волны падающего света), то поверхность стекла вовсе не будет отражать свет, то есть весь свет будет проходить через стекло. Объясните смысл такого приема объективов современных оптических приборов.
3. Выдувая мыльный пузырь и наблюдая за ним в отраженном свете, можно заметить на его поверхности радужные цвета. Объясните это явление.
Примеры решения расчетных задач
Задача 1. Пленка с показателем преломления n = 1,5 освещается светом с длиной волны λ=6 ·10-5 см. Световые волны рас по нормали к поверхности пленки. При каких толщинах d пленки интерференционные полосы, наблюдаемые на ее поверхности, исчезают?
Из падающей по нормали на поверхность пленки волны после отражения образуются две когерентные волны 1 и 2 ( рис . 1 ). Оптическая разность хода между ними с учетом потери в точке С равна . Для светлых полос Δ = k λ, то есть .
Минимальная толщина пленки, при которой наблюдаются светлые полосы в отраженном свете на поверхности пленки, соответствует k = 0, следовательно,. Если , полосы исчезают . Таким образом,
m₂ = ρV₂
ρ - плотность стекла
Mассы кубиков отличаются в 64 раза. Это значит, что меньшую массу нужно умножить на 64, чтобы получить массу большего кубика:
m₂ = 64·m₁
Пусть ребро большего кубика в n раз больше ребра меньшего:
a₂ = n·a₁
Тогда объём большего кубика будет:
V₂ = a₂³ = (n·a₁)³ = n³·(a₁)³ = n³·a₁³
Но объем меньшего кубика как раз и равен
V₁ = a₁³
Значит,
V₂ = n³·a₁³ = n³·V₁
m₂ = ρ·V₂ = ρ·n³·V₁ = n³·ρ·V₁
m₂ = n³·ρ·V₁
Но ρ·V₁ = m₁
Значит,
m₂ = n³·m₁
По условию,
m₂ = 64·m₁
Значит,
n³ = 64
Значит, n = 4, потому что 4X4X4 = 4³ = 64
Следовательно, ребро кубика с массой, в 64 раза большей, больше ребра меньшего кубика в ∛64 = 4 раза.
Все эти говорения можно было бы расписать в одну строчку отношений
m₂/m₁ = 64m₁/m₁ = 64 = ρV₂/ρV₁ = V₂/V₁ = (a₂)³/(a₁)³ = (na₁/a₁)³ = n³(a₁/a₁)³ = n³
64 = n³
n = ∛(64) = 4
Если массы кубиков из стекла отличаются в 64 раза, то величины ребер кубиков отличаются в 4 раза.
Поскольку массы кубиков стекла пропорциональны объёму (при одинаковой плотности), и, поскольку объёмы пропорциональны третьей степени величины граней, то величины граней соотносятся как кубы третьей степени из соотношений масс.
Вообще-то это частный случай более общего правила: отношение объёмов равно отношению линейных размеров в третьей степени. А то, что справедливо для объёмов, справедливо и для масс - если речь идёт о массах тел одинаковой плотности, конечно.
Практическое занятие № 2
Тема. Решение задач по теме "Интерференция в тонких пластинках. Кольца Ньютона".
Цели:
- рассмотреть условия максимума и минимума интерференции в тонких плоскопараллельных и клиновидных пластинках,
- рассмотреть условия получения колец Ньютона, определение радиуса колец.
Ход занятия.
В ходе проведения занятия необходимо рассмотреть ряд качественных задач и далее решить несколько расчетных задач по мере возрастания их сложности.
Перед решением задач необходимо повторить основные условия, при которых наблюдается интерференция: когерентность волн, длина когерентности, условия максимума и минимума интерференции.
Обратите внимание на метод получения когерентных волн в рассматриваемых задачах - метод деления амплитуды.
Несколько задач предлагается с объяснением их решения. В задачах рассмотрено получение полос равного наклона (плоскопараллельная пластинка) и равной толщины (оптический клин и кольца Ньютона). Получены условия максимума и минимума интерференции в проходящем и отраженном свете.
Качественные задачи.
1. Если на влажный асфальт упадет капля бензина, то получившееся пятно в солнечном свете окрашивается в различные цвета. Объясните явление/.
2. Если поверхность оптического стекла покрыть прозрачной пленкой, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла, а толщина пленки равна (λ-длина волны падающего света), то поверхность стекла вовсе не будет отражать свет, то есть весь свет будет проходить через стекло. Объясните смысл такого приема объективов современных оптических приборов.
3. Выдувая мыльный пузырь и наблюдая за ним в отраженном свете, можно заметить на его поверхности радужные цвета. Объясните это явление.
Примеры решения расчетных задач
Задача 1. Пленка с показателем преломления n = 1,5 освещается светом с длиной волны λ=6 ·10-5 см. Световые волны рас по нормали к поверхности пленки. При каких толщинах d пленки интерференционные полосы, наблюдаемые на ее поверхности, исчезают?
Из падающей по нормали на поверхность пленки волны после отражения образуются две когерентные волны 1 и 2 ( рис . 1 ). Оптическая разность хода между ними с учетом потери в точке С равна . Для светлых полос Δ = k λ, то есть .
Минимальная толщина пленки, при которой наблюдаются светлые полосы в отраженном свете на поверхности пленки, соответствует k = 0, следовательно,. Если , полосы исчезают . Таким образом,
м = 10-4 мм.
ответ: м = 10-4 мм.
Объяснение:
Надеюсь это тебе решить задачу