Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тверской государственный университет»

Сборник задач по оптике

Учебно-методическое пособие

ТВЕРЬ 2013

УДК 681.7.068(075.8)

ББК З 845.79я73-1

С23

Авторы-составители: В.В. Зубков, Л.В. Жеренкова.

Сборник задач по оптике: Учебно-методическое пособие. / Тверь. 2013. 60 с. Библ.: 7 назв. Илл.: 40.

Учебно-методическое пособие является сборником задач по оптике, предназначенным для проведения практических занятий в рамках курса общей физики. Сборник составлен с учетом многолетнего опыта преподавания авторами курса оптики на физико-техническом факультете ТвГУ и соответствует программе лекций, читаемых студентам в IV семестре. Предлагаемые задачи отражают наиболее существенные, с точки зрения авторов, понятия и законы оптики. При этом, каждый раздел содержит задачи различной степени сложности: от элементарных задач, необходимых для выработки минимальных навыков решения и проверки усвоения материала, до задач повышенной сложности, требующих глубокого физического понимания сути оптических явлений и развивающих творческие навыки и самостоятельность мышления. Некоторые разделы сопровождаются необходимыми теоретическими сведениями и примерами решения задач. Сборник также содержит задачи, решение которых используется при выполнении лабораторных работ в лаборатории оптики кафедры общей физики ТвГУ.

Уверенное решение представленных в сборнике задач стимулирует развитие у студента способностей к применению законов оптики для проведения качественных оценок и количественного решения конкретных прикладных задач, а также развивает такие компетенции, как 1) способность использовать законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности; 2) способность использовать базовые теоретические знания для решения профессиональных задач; и 3) способность спланировать необходимый эксперимент, получить адекватную модель и исследовать ее.

Для студентов вторых курсов физических специальностей вузов.

УДК 681.7.068(075.8)

ББК З 845.79я73-1

Содержание

1. Геометрическая оптика и фотометрия

1. Законы отражения и преломления света. Принцип Ферма….. 4

2. Построение изображений в сферическом зеркале……………... 7

3. Построение изображения в тонкой линзе……………………….. 9

4. Оптические приборы. Микроскоп и телескоп…………………. 12

5. Элементы матричной оптики. Толстые линзы……………….. 16

6. Фотометрия ..……………………………………………………….. 23

1. Плоскополяризованный свет. Формулы Френеля………………………... 28

2. Интерференция света……………………………………………………….. 32

3. Дифракция

   1. Дифракция Френеля. Зонная пластинка…………………………. 42

   2. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка…………. 46

   3. Разрешающая способность оптических приборов…………... 51

4. Молекулярная оптика и смежные разделы

   1. Элементы кристаллооптики. Эллиптически поляризованный свет…………………………………………………………………….. 54

   2. Дисперсия света. Фазовая и групповая скорости. Поглощение и рассеяние света……………………………………………… 56

   3. Давление света……………………………………………………….. 57

   4. Тепловое излучение…………………………………………………… 58

5. Список литературы…………………………………………………………. 60