Examen de optică geometrică în fizică. Sarcini de optică geometrică pentru pregătirea examenului de fizică

Slide 10

Iluminarea opticii

Iluminarea opticii - reducerea reflexiei luminii de pe suprafata lentilei ca urmare a aplicarii unei pelicule speciale pe aceasta Grosimea acoperirii necesara Filmele antireflexii reduc dispersarea luminii si reflectarea luminii incidente de pe suprafata elementului optic, imbunatatind astfel transmisia luminii a sistemului și contrastul imaginii optice.

slide 11

Difracția luminii

Difracția este un fenomen de încălcare a integrității frontului de undă cauzat de neomogenități ascuțite ale mediului; Rezolvarea problemei difracției înseamnă găsirea distribuției intensității luminii pe ecran în funcție de dimensiunea și forma obstacolelor care provoacă difracția; Condiție pentru minim de difracție m-a Principiul Huygens-Fresnel

slide 12

Dispersia luminii

Descompunerea luminii într-un spectru datorită dispersiei la trecerea printr-o prismă (experimentul lui Newton) în materie pe lungimea de undă (sau frecvența).

slide 13

Rețeaua de difracție

Grilajele sunt structuri periodice gravate de o mașină specială de despărțire pe suprafața unei plăci de sticlă sau metal; O rețea de difracție este de preferat în experimentele spectrale decât utilizarea unei fante din cauza vizibilității slabe a modelului de difracție și a lățimii semnificative a maximelor de difracție pe o fante , 2, ... O creștere a numărului de fante duce la o creștere a luminozitatea modelului de difracție

Slide 14

Intensitatea luminii la vârful principal de difracție este proporțională cu pătratul numărului total de fante ale rețelei de difracție, unde I0 este intensitatea luminii emise de o fantă Rezoluția rețelei de difracție Perioada rețelei Difracția de lumină pe rețea Rețeaua de difracție reflectorizant foarte mare d = 1 / N mm

slide 15

Luați în considerare sarcinile:

UTILIZARE 2001-2010 (Demo, KIM) GIA-9 2008-2010 (Demo)

slide 16

GIA 2008 26 Dima examinează trandafirii roșii prin sticlă verde. Ce culoare îi vor apărea trandafirii? Explicați fenomenul observat. Oferiți o justificare detaliată, conectată logic.

Negru, pentru că sticla verde nu transmite raze rosii

Slide 17

(GIA 2009) 13. După trecerea prin dispozitivul optic, închis în figură de un ecran, traseul razelor 1 și 2 s-a schimbat în 1′ și 2′. În spatele ecranului se află

oglindă plată plan-paralel sticlă divergentă lentilă convergentă

Slide 18

GIA 2009 26 Ce fel de loc (întunecat sau deschis) vede un șofer o băltoacă pe un drum neluminat noaptea la lumina farurilor mașinii sale? Explicați răspunsul.

1. Baltoaica pare pată întunecată pe fundalul unui drum mai luminos. 2. Atat balta cat si drumul sunt iluminate doar de farurile masinii. De pe suprafața netedă a apei, lumina este reflectată specular, adică înainte, și nu intră în ochii șoferului. Prin urmare, balta va apărea ca o pată întunecată. De pe suprafața accidentată a drumului, lumina este împrăștiată și intră parțial în ochii șoferului.

Slide 19

(USE 2002, Demo) A21. Dacă două găuri apropiate S1 și S2, străpunse de un ac subțire în folie, sunt iluminate cu lumina roșie a unui indicator laser, atunci se observă două pete pe ecranul din spatele acestuia. Pe măsură ce ecranul E este îndepărtat, acestea cresc în dimensiune, petele încep să se suprapună și apare o alternanță de dungi roșii și închise. Ce se va observa la punctul A dacă S1A= S2A? Folia F este situată perpendicular pe fasciculul laser.

mijlocul benzii roșii mijlocul benzii întunecate tranziția de la dungă întunecată la dungă roșie nu poate fi dat un răspuns clar

Slide 20

(USE 2002, Demo) A33. Figura prezintă traseul razelor obținute în studiul trecerii unui fascicul printr-o placă plan-paralelă. Indicele de refracție al materialului plăcii pe baza acestor date este

0,67 1,33 1,5 2,0

diapozitivul 21

2002 A21 (KIM). Descompunerea luminii albe într-un spectru atunci când trece printr-o prismă se datorează

1) refracția luminii 2) reflectarea luminii 3) polarizarea luminii 4) dispersia luminii

slide 22

(UTILIZARE 2003, KIM) A21. Obiectivul camerei este un obiectiv convergent. Când fotografiați un obiect, acesta oferă o imagine pe film

real direct imaginar direct real inversat imaginar inversat

slide 23

(Demo USE 2003) A29. O lentilă formată din două pahare sferice subțiri de aceeași rază, între care se află aer (o lentilă de aer), a fost coborâtă în apă (vezi Fig.). Cum funcționează acest obiectiv?

(UTILIZARE 2008, DEMO) A24. Sinusul unghiului limitator de reflexie internă totală la interfața sticlă-aer este 8/13. Care este viteza luminii în sticlă?

4,88 108 m/s 2,35 108 m/s 1,85 108 m/s 3,82 108 m/s

Slide 27

Cărți uzate

Berkov, A.V. și altele.Cea mai completă ediție a variantelor tipice ale sarcinilor reale ale Examenului de stat unificat 2010, Fizică [Text]: un manual pentru absolvenți. cf. manual instituții / A.V. Berkov, V.A. Ciuperci. - Editura OOO Astrel, 2009. - 160 p. Optica geometrică. Site educațional /http://geomoptics.narod.ru/Index.htm Dispersia luminii. Dicționare și enciclopedii la Academician / http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/15536 ​​​​Kasyanov, V.A. Fizica, clasa a 11-a [Text]: manual pentru gimnaziu / V.A. Kasyanov. - SRL „Drofa”, 2004. - 116 p. CLASA!Fizica pentru curioși. Oglindă plată / http://class-fizika.narod.ru/8_38serk.htm Myakishev, G.Ya. etc.Fizica. Clasa a 11-a [Text]: manual pentru școlile secundare / manual pentru școlile secundare G.Ya. Myakishev, B.B. Buhovtsev. - „Iluminismul”, 2009. - 166 p. Deschideți fizica [text, imagini]/ http://www.physics.ru Pregătirea pentru examenul de stat unificat /http://egephizika Manual de fizică „Optică geometrică” / http://optika8.narod.ru/7.Ploskoe_zerkalo. htm Optica iluminismului. Material de pe Wikipedia - enciclopedia liberă / http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0 % BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8 Institutul Federal de Măsurări Educaționale. Materiale de măsurare de control (CMM) Fizica //[Resursa electronică]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/

Vizualizați toate diapozitivele

1(10th-2007) Sub apă se află un ponton dreptunghiular de 6 m lungime și 1 m înălțime. distanța de la suprafața apei până la suprafața inferioară a pontonului este de 2,5 m. Cerul este acoperit cu o acoperire de nori continuă, împrăștiată complet lumina soarelui. Adâncimea umbrei de sub ponton (măsurată de la suprafața inferioară a pontonului) este de 2,3 m. Determinați lățimea pontonului. Ignorați împrăștierea luminii de către apă. Indicele de refracție al apei față de aer este considerat egal cu 4/3. A

Soluție: zona de umbră este

conturează acele raze de lumină, γ

care înainte de a se rupe

răspândit de-a lungul

suprafața apei, iar după γ

refracțiile ating marginile h

ponton. Conform figurii,

adâncimea h a umbrei poate fi

determina prin formula

h = unde A

atunci Sin γ = tgγ = A= 2,3 . Răspuns: 5,2 m

2.(2c-2007) Sub apă se află un ponton dreptunghiular de 4 m lățime, 6 m lungime și 1 m înălțime. Distanța de la suprafața apei până la suprafața inferioară a pontonului este de 2,5 m. Cerul este acoperit cu o acoperire continuă de nori, împrăștiind complet lumina soarelui. Determinați adâncimea umbrei sub ponton. (numărând de la suprafața inferioară a pontonului) Ignorați împrăștierea luminii de către apă. Indicele de refracție al apei față de aer este considerat egal cu 4/3.

Soluție: zona de umbră este A

piramidă, ale cărei fețe laterale

conturează acele raze de lumină, γ

care înainte de a se rupe

răspândit de-a lungul

suprafața apei, iar după γ

refracțiile ating marginile h

ponton. Conform figurii,

adâncimea h a umbrei poate fi

determina prin formula

h = unde A- jumătate de lățime a pontonului. Prin urmare: a = h tgγ, Legea refracției: , unde α = 90 0

atunci Sin γ = tg γ = h = .

3.(1c-2007) La suprafața apei plutește o plută gonflabilă dreptunghiulară de 6 m lungime. Cerul este acoperit cu o acoperire continuă de nori, împrăștiind complet lumina soarelui. Adâncimea umbrei de sub plută este de 2,3 m. Determinați lățimea plutei. Ignorați adâncimea plutei și împrăștierea luminii de către apă. . Indicele de refracție al apei față de aer este considerat egal cu 4/3.

Soluție: zona de umbră este A

piramidă, ale cărei fețe laterale

conturează acele raze de lumină, γ

care înaintea refracţiei γ

răspândit de-a lungul

suprafața apei și apoi

refracțiile ating marginile

ponton. Conform figurii,

adâncimea h a umbrei poate fi

determina prin formula

h = unde A- jumătate de lățime a pontonului. Prin urmare: a = h tg γ, Legea refracției: , unde α = 90 0

atunci Sin γ = tgγ = A= 2,3 . Răspuns: 5,2 m

4. (v-5.2007) Un triunghi dreptunghic isoscel ABC este situat în fața unei lentile convergente subțiri cu o putere optică de 2,5 dioptrii, astfel încât piciorul său AC se află pe axa optică principală a lentilei (Fig) Vârful dreptei unghiul C se află mai departe de centrul lentilei decât vârful unghiului ascuțit A. Distanța de la centrul lentilei la punctul C este egală cu de două ori distanța focală a lentilei. AC = 4 cm. Construiți o imagine a unui triunghi și găsiți aria figurii rezultate.

Rezolvare: Δ ABC este isoscel.

SA= a = 4 cm

BC \u003d 4 cm (deoarece triunghiul este isoscel) Aria Δ A I B I C I S \u003d C I B I X.

C I B I = BC = 4cm. (pentru BC d = f = 2F, mărire Г = 1)

Pentru a găsi X, considerăm imaginea lui t.A. Formula lentilelor subțiri:

Aici = 0,25 dioptrii, d = 2F - a \u003d 0,8m - 0,04m \u003d 0,76m \u003d 76cm.

F = 0,8445m. X \u003d f - 2F \u003d 0,0445m (conform figurii)

S \u003d ½ 4 cm 4,45 cm \u003d 8,9 cm 2.

5. (în-12-2007) Un triunghi dreptunghic isoscel ABC este situat în fața unei lentile convergente subțiri cu o putere optică de 2,5 dioptrii, astfel încât piciorul său AC se află pe axa optică principală a lentilei (Fig) Vârful lui unghiul drept C se află mai aproape de centrul lentilei decât vârful unui unghi ascuțit A. Distanța de la centrul lentilei la punctul C este egală cu de două ori distanța focală a lentilei. AC = 4 cm. Construiți o imagine a unui triunghi și găsiți aria figurii rezultate. (orez) Răspuns: 7,3 cm 2.

6. ((v-14-2007) Un triunghi dreptunghic isoscel ABC este situat în fața unei lentile convergente subțiri cu o putere optică de 2,5 dioptrii, astfel încât piciorul său AC se află pe axa optică principală a lentilei (Fig) Vârful a unghiului drept C se află mai aproape de centrul lentilei, decât vârful unghiului ascuțit A. Distanța de la centrul lentilei la punctul C este egală cu dublul distanței focale a lentilei AC = 4 cm Construiți un imaginea unui triunghi și găsiți aria figurii rezultate (Fig) Răspuns: 9,9 cm 2.

2F A F F 2F

7. (în-11-2007) Un triunghi dreptunghic isoscel ABC este situat în fața unei lentile convergente subțiri cu o putere optică de 2,5 dioptrii, astfel încât piciorul său AC se află pe axa optică principală a lentilei (Fig) Vârful lui unghiul drept C se află mai departe de centrul lentilei decât vârful unui unghi ascuțit A. Distanța de la centrul lentilei la punctul C este egală cu de două ori distanța focală a lentilei. AC = 4 cm. Construiți o imagine a unui triunghi și găsiți aria figurii rezultate. (orez) Răspuns: 6,6 cm 2.

A 2F F y

8. (C4 -2004-5) Pe axa Ox în punctul x 1 = 10 cm se află centrul optic al unei lentile subțiri divergente cu o distanță focală F 1 = -10 cm, iar în punctul x 2 = 25 cm - o lentilă convergentă subțire. Principalele axe optice ale ambelor lentile coincid cu axa Ox. Lumina de la o sursă punctiformă situată în punctul x = 0, trecând prin acest sistem optic, se propagă într-un fascicul paralel. Aflați distanța focală a lentilei convergente F 2 .

Soluție: d \u003d X 1 \u003d 10 cm F 1 \u003d -10 cm,

Reprezentând cursul razelor. Imaginea lui t.O se obţine în t. O 1 la o distanţă d 1 de lentila divergentă. Acest punct este focalizarea lentilei convergente din cauza condiției de paralelism a fasciculului care trece prin sistemul optic. Atunci formula lentilei subțiri pentru o lentilă divergentă este: unde d 1 este distanța de la lentilă la imagine. d 1 \u003d F 2 \u003d d 1 + (X 2 - X 1) \u003d 20 cm.

9. (S6-2004-5) Pe axa Ox în punctul x 1 = 10 cm se află centrul optic al unei lentile subțiri divergente, iar în punctul x 2 = 30 cm - o lentilă convergentă subțire cu o distanță focală F 2 = 25 cm .. Optica principală axele ambelor lentile coincid cu axa x. Lumina de la o sursă punctiformă situată în punctul x = 0, trecând prin acest sistem optic, se propagă într-un fascicul paralel. Aflați distanța focală a lentilei divergente F 1. Răspuns: 10 cm.

10. Pe axa Ox în punctul x 1 \u003d 0 cm, există centrul optic al unei lentile subțiri de difuzie cu o distanță focală F 1 \u003d -20 cm, iar în punctul x 2 \u003d 20 cm - a Lentila convergentă subțire cu o distanță focală F 2 \u003d 30 cm .. Principalele axe optice ale ambelor lentile coincid cu axa Ox. Lumină dintr-o sursă punctuală S situată în punctul x< 0, пройдя данную оптическую систему, распространяется параллельным пучком. Найдите координату Х точечного источника. .Ответ:

11. (B9-2005) Pe axa Ox în punctul x 1 = 10 cm se află centrul optic al unei lentile subțiri divergente cu o distanță focală F 1 = - 10 cm, iar în punctul x 2 > X 1 - a lentilă convergentă subțire cu o distanță focală F 2 \u003d 30 cm. Axele optice principale ale ambelor lentile coincid cu axa Ox. Lumina de la o sursă punctiformă situată în punctul x = 0, trecând prin acest sistem optic, se propagă într-un fascicul paralel. Găsiți distanța dintre lentile. Răspuns:

12. (B21-2005) Un obiectiv cu o lungime focală de 15 cm oferă o imagine a unui obiect pe ecran cu o mărire de cinci ori. Ecranul a fost mutat pe lentilă de-a lungul axei sale optice principale cu 30 cm. Apoi, cu poziția lentilei neschimbată, obiectul a fost mutat pentru a face imaginea clară. Cât de departe a fost mutat obiectul față de poziția inițială.

Dat: F = 15 cm

Formula lentilei subțiri pentru primul caz: Г = 5. f = 5d.

De aici: . f = 0,9m; f 1 \u003d f - X \u003d 0,6 m.

Formula lentilei pentru al doilea caz: deci d 1 =

y \u003d d 1 - d \u003d 0,2m - 0,18m \u003d 0,02m \u003d 2 cm.

13(20-2005) Un obiectiv cu o lungime focală de 15 cm produce o imagine a unui obiect pe ecran cu o mărire de cinci ori. Ecranul a fost mutat pe lentilă de-a lungul axei sale optice principale cu 30 cm. Apoi, cu poziția lentilei neschimbată, obiectul a fost mutat pentru a face imaginea clară. Determinați creșterea în al doilea caz. (Răspuns: G 1 \u003d 3)

14.(18-2005) O lentilă cu o distanță focală de 15 cm oferă o imagine a unui obiect pe ecran cu o mărire de cinci ori. Ecranul a fost mutat pe lentilă de-a lungul axei sale optice principale. Apoi, cu poziția lentilei neschimbată, obiectul a fost mutat astfel încât imaginea să devină clară. În acest caz, s-a obținut o imagine cu o creștere de trei ori. Cât de mult a fost deplasat ecranul față de poziția inițială7 (Răspuns: x \u003d 30 cm)

15.(2002) Pentru a „lumina optica”, pe suprafața lentilei este aplicată o peliculă subțire cu un indice de refracție de 1,25. Care ar trebui să fie grosimea minimă a peliculei pentru ca lumina cu o lungime de undă de 600 nm din aer să treacă complet prin peliculă? (indicele de refracție al filmului este mai mic decât indicele de refracție al sticlei lentilei).

Soluție: Acoperirea optică se bazează pe interferență. Pe suprafața sticlei optice se aplică o peliculă subțire cu un indice de refracție n p, mai mic decât indicele de refracție al sticlei n st. Cu alegerea corectă a grosimii, interferența razelor reflectate de ea duce la amortizare, ceea ce înseamnă că lumina trece complet prin ea. Condiție minimă: Δd = (2к+1) Diferența de cale a undelor reflectate de pe suprafețele superioare și inferioare ale filmului este egală cu dublul grosimii filmului, pe de o parte. Δd = 2h. Pe de altă parte, diferența de cale este egală cu Δd = (condiția minimă la k = 0). Lungimea de undă λ în film este mai mică decât lungimea de undă λ 0 în vid de n ori. λ = Prin urmare: Δd=λ/4n=120nm

16. Obiectivul camerei are o distanta focala de 5 cm, iar dimensiunea cadrului este de 24x35mm. De la ce distanță trebuie să fotografiați un desen de 480x600mm pentru a obține dimensiune maximă Imagini? Ce parte din zona cadrului va fi ocupată de imagine?

Soluție: faceți un desen.

Găsiți mărirea: G =

Formula lentilei:

Găsim raportul dintre ariile imaginii și cadrului: η =

Dimensiune rama: 24x35. Găsim dimensiunea imaginii: 480:20=24 și 600:20=30 (deoarece imaginea maximă este redusă de 20 de ori)

Nr. 21. (B-5-06rv) O lentilă cu o distanță focală de 12 cm oferă o imagine a unui obiect pe ecran cu o creștere de patru ori. Ecranul a fost mutat de-a lungul axei optice principale a lentilei. Apoi, cu poziția lentilei neschimbată, obiectul a fost mutat astfel încât imaginea să redevină clară. În acest caz, s-a obținut o imagine cu o creștere de trei ori. Cât de mult a trebuit să mutați obiectul față de poziția inițială? (Răspuns: 1 cm)

22. (6-6rv). Într-o cameră întunecată, o lampă de neon cu descărcare în gaz stă pe o masă, emițând o bandă verticală de lumină roșie. La instrucțiunile profesorului, elevul privește lampa prin prisma de sticlă a spectroscopului și vede clar deja trei linii colorate6 roșu, galben și verde. În continuare, elevul privește lampa printr-un rețele de difracție, plasând cursele rețelei pe verticală. Ce poate vedea studentul în acest caz? Justificați-vă concluziile.

(Răspuns: zkzhzKzzhkz)

Nr. 23. (7-6v). Într-o cameră întunecată, o lampă cu descărcare de neon stă pe o masă, emițând o bandă verticală de lumină albastră. La instrucțiunile profesorului, elevul privește lampa prin prisma de sticlă a spectroscopului și vede clar deja trei linii colorate: una verde și două albastre. În continuare, elevul privește lampa printr-un rețele de difracție, plasând cursele rețelei pe verticală. Ce poate vedea studentul în acest caz? Justificați-vă concluziile.

(Răspuns: sssssssss)

Nr. 24. (8-6v). Într-o cameră întunecată, o lampă de neon cu descărcare în gaz stă pe o masă, emițând o bandă verticală de lumină roșie. La instrucțiunile profesorului, elevul privește lampa prin prisma de sticlă a spectroscopului și vede clar deja trei linii colorate6 roșu, portocaliu și albastru. În continuare, elevul privește lampa printr-un rețele de difracție, plasând cursele rețelei pe verticală. Ce poate vedea studentul în acest caz? Justificați-vă concluziile.

(Răspuns: gkogKgokg)

Nr. 25. (7-6v). Într-o cameră întunecată, o lampă cu descărcare de neon stă pe o masă, emițând o bandă verticală de lumină albastră. La instrucțiunile profesorului, elevul privește lampa prin prisma de sticlă a spectroscopului și vede clar deja trei linii colorate: două albastre și una violetă. În continuare, elevul privește lampa printr-un rețele de difracție, plasând cursele rețelei pe verticală. Ce poate vedea studentul în acest caz? Justificați-vă concluziile.

(Răspuns: fssfsfssf)

Nr. 26. (6-6v). Într-o cameră întunecată, o lampă de neon cu descărcare în gaz stă pe o masă, emițând o bandă verticală de lumină roșie. La instrucțiunile profesorului, elevul privește lampa prin prisma de sticlă a spectroscopului și vede clar deja trei linii colorate, dintre care cele mai strălucitoare sunt una roșie, una galbenă, una albastră. În continuare, elevul privește lampa printr-un rețele de difracție, plasând cursele rețelei pe verticală. Ce poate vedea studentul în acest caz? Justificați-vă concluziile.

(Răspuns: gkzhgKgzhkg)

Nr. 27.(134-2004) Între marginile a două plăci plane subțiri de sticlă bine lustruite este plasat un fir subțire; Capetele opuse ale plăcilor sunt presate strâns una pe cealaltă. (vezi poza). Un fascicul de lumină monocromatic de 600 nm lungime cade pe placa superioară în mod normal la suprafața sa. Determinați unghiul α pe care îl formează plăcile dacă distanța dintre franjele de interferență observate este de 0,6 mm. Să presupunem că tan α ≈ α.

Dat: λ= 6nm. l = 0,6 mm. Soluţie:

K=1 k=2

Condiție maximă: Δd = kλ. (1) h 1 h 2

Diferența de deplasare este: Δd = 2h. (2) α ≈ tanα. (3) α ≈ , (4) l

unde Δh = diferența de distanță dintre plăci în locurile maximelor adiacente, l este distanța dintre maximele adiacente, α este unghiul dintre plăci.

k=2). Atunci Δh = h 2 – h 1 = Inlocuim ultima expresie din (4): α ≈ ,

28.(133-2004) Între marginile a două bine șlefuite

plăci subțiri plate de sticlă așezate

sârmă subțire cu diametrul de 0,075 mm; opus

Capetele plăcilor sunt presate strâns una pe cealaltă (vezi figura). Un fascicul de lumină monocromatic cu o lungime de undă de 750 nm cade pe placa superioară în mod normal la suprafața sa. Determinați lungimea plăcii x, dacă pe ea se observă franjuri de interferență,

Distanța dintre ele este de 0,6 mm. X

Dat: D= 0,075mm

λ = 750 nm. h 1 h 2

Găsiți: x=?

Condiție maximă: Δd = kλ. (unu)

Diferența de deplasare este: Δd = 2h. (2) Din asemănarea triunghiurilor: ;(3) unde Δh = h 2 – h 1 este diferența dintre distanțele dintre plăci în locurile maximelor adiacente, l este distanța dintre maximele adiacente, X este lungimea lui farfuria. Din ecuația (3) exprimăm Х = (4);

Din ecuațiile (1) și (2) obținem: kλ. = 2h. prin urmare h 1 = (pentru k = 1), h 2 = (pentru

k=2). Apoi Δh \u003d h 2 - h 1 \u003d Înlocuim ultima expresie în (4): X \u003d

Răspuns: X = 12 cm.

29(131-2004) Între marginile a două bine șlefuite

plăci subțiri de sticlă plate plasate un fir subțire cu diametrul de 0,085 mm; capetele opuse ale plăcilor sunt presate strâns una pe cealaltă (vezi figura). Distanța de la fir până la linia de contact dintre plăci este de 25 cm.Un monocromatic

un fascicul de lumină cu o lungime de undă de 700 pm. Determinați numărul de observabile

franjuri de interferență la 1 cm lungime de pană.

Dat: D= 0,085 mm Soluție:

X = 25 cm Condiție maximă: Δd = kλ. (1) Diferența de deplasare este: Δd = 2h. (2)

λ = 700 nm. Din asemănarea triunghiurilor: ;(3) unde Δh = h 2 - h 1 este

L = diferență de 1 cm între distanțele dintre plăci în locurile maximelor învecinate,

Găsiți: n = ? l este distanța dintre maximele adiacente,

X este lungimea plăcii. Din ecuația (3) exprimăm l = (4); Pentru a găsi numărul de maxime pe 1 cm de lungime, având în vedere că Δh = h 2 - h 1 = obținem:

30(127-2004) Intre marginile a doua bine slefuite de 20 cm

plăci subțiri de sticlă plate plasate un subțire

sârmă cu diametrul de 0,05 mm; capete opuse

plăcile sunt presate strâns una pe cealaltă (vezi figura).

Distanța de la fir la linia de contact

farfurii este de 20 cm.Pe farfuria de sus este normal

un monocromatic

raza de lumina. Determinați lungimea de undă a luminii dacă

1 cm lungime, se observă 10 franjuri de interferență. Răspuns: 500 nm.

31.(82-2007) Pelicula de săpun este un strat subțire de apă. pe suprafața cărora se află molecule de săpun. oferind stabilitate mecanică și neafectând proprietățile optice ale peliculei, pelicula de săpun este întinsă peste cadru pătrat. Cele două laturi ale cadrului sunt orizontale. iar celelalte două sunt verticale. Sub acțiunea gravitației, pelicula a luat forma unei pane (vezi figura), îngroșată în partea de jos, cu un unghi în partea de sus α = 2·10 -4 rad. Când pătratul este iluminat de un fascicul paralel de lumină laser cu o lungime de undă de 666 nm (în aer), incident perpendicular pe film, o parte din zăpadă este reflectată din acesta, formând un model de interferență pe suprafața sa, constând din 20 orizontale. dungi. Care este înălțimea cadrului dacă indicele de refracție al apei este de 4/3?

Unghiul vârfului panei α = , unde un- laterala cadrului. De aici A =

32 (81-2008) Examen unificat de stat 2006 Fizica, nota a 11-a.

O peliculă de săpun este un strat subțire de apă, pe suprafața căruia se află molecule de săpun care asigură stabilitate mecanică și nu afectează proprietățile optice ale peliculei. Film de săpun întins pe un cadru pătrat cu partea a = 2,5 cm.Două laturi ale cadrului sunt orizontale, iar celelalte două sunt verticale. Sub acțiunea gravitației, pelicula a luat forma unei pane (vezi figura), îngroșată în partea de jos, cu un unghi de

top α = 2 10 -4 rad. Când pătratul este iluminat de un fascicul paralel de lumină laser cu o lungime de undă de 666 nm (în aer), incident perpendicular pe film, o parte din lumină este reflectată din acesta, formând un model de interferență pe suprafața sa, constând din 20 orizontale. dungi. Care este indicele de refracție al apei?

Soluție: Condiția pentru formarea unui model de interferență:

Δd=k; unde λ I = (lungimea de undă în apă), k este numărul de benzi, Δd este diferența de cale, în acest caz diferența de grosime a filmului în părțile inferioare și superioare ale filmului. Δd=k;

Unghiul vârfului panei α = , unde un- laterala cadrului. n=

33. (79-2006) Pelicula de săpun este un strat subțire de apă

suprafața căreia există molecule de săpun care asigură stabilitate mecanică și nu afectează proprietățile optice ale peliculei. Folia de săpun este întinsă peste un cadru pătrat cu latura a = 2,5 cm.Două laturi ale cadrului sunt orizontale, iar celelalte două sunt verticale. Sub acțiunea gravitației, pelicula a luat forma unei pane (vezi figura), îngroșată în partea de jos, cu un unghi de vârf α. Când pătratul este iluminat de un fascicul paralel de lumină laser cu o lungime de undă de 666 nm (în aer), incident perpendicular pe film, o parte din lumină este reflectată din acesta, formând un model de interferență pe suprafața sa, constând din 20 orizontale. dungi. Care este unghiul din partea superioară a panei dacă indicele de refracție al apei este n = 4/3? (răspuns: α ≈ 2 10 -4 rad.)

34.(80-2006) O peliculă de săpun este un strat subțire de apă, pe suprafața căruia se află molecule de săpun care asigură stabilitate mecanică și nu afectează proprietățile optice ale peliculei. Filmul de săpun este întins pe un cadru pătrat cu lateral A\u003d 2,5 cm. două laturi ale cadrului sunt orizontale, iar celelalte două sunt verticale. Sub acțiunea gravitației, pelicula a luat forma unei pane (vezi figura), îngroșată în partea de jos, cu un unghi în partea de sus α = 2·10 -4 rad. Când pătratul este iluminat de un fascicul paralel de lumină laser cu o lungime de undă de 666 nm (în aer), incident perpendicular pe film, o parte din lumină este reflectată din acesta, formând un model de interferență pe suprafața sa, constând din dungi orizontale. . Câte benzi se observă pe film dacă indicele de refracție al apei este de 4/3. (Răspuns: 20)

„Sistemul de pregătire a elevilor pentru examen.

Analiza sarcinilor problematice

de la KIMs Unified State Exam-2010 "

(atelier)

1. Când bornele bateriei sunt scurtcircuitate, curentul în circuit este de 12 A. Când o lampă electrică este conectată la bornele bateriei rezistență electrică 5 ohmi, curentul din circuit este de 2 A. Pe baza rezultatelor acestor experimente, determinați rezistența internă a bateriei.

Dat: Soluție:

eu k.z. = 12 A eu k.z. = ε / r eu = ε /( R+r)

R=5 Ohm ε = I la . h . ∙r ε = I (R + r)

i = 2 DAR eu la . h . ∙r = I (R + r)

eu la . h . ∙r = I∙R + I∙r

r-? eu la . h . ∙r - I∙r = I∙R

r(I la . h . – I) = I∙R

r=IR /( eu k.z. - eu )

r= 2 A∙5 Ohm/(12A - 2A) =1 Ohm

Răspuns: 1 ohm

2. Aflați rezistența internă și EMF ale sursei de curent, dacă la un curent de 30 A puterea în circuitul extern este de 180 W, iar la un curent de 10 A această putere este de 100 W.

Dat: Soluție:

R 1 = 180 mar R 1 = eu 1 2 R 1 R 2 = eu 2 2 R 2 R 1 ≠ R 2

eu 1 = 30 DAR R 1 = R 1 / eu 1 2 R 2 = R 2 / eu 2 2

P 2 = 100 mar ε = eu 1 (R 1 +r) ε = eu 2 (R 2 +r)

eu 2 = 10 DAR ε = eu 1 ( R 1 / eu 1 2 +r) ε = eu 2 ( R 2 / eu 2 2 +r)

ε - ? r-? eu 1 ( R 1 / eu 1 2 + r) = I 2 ( R 2 / eu 2 2 +r)

R 1 / eu 1 + eu 1 r = R 2 / eu 2 + eu 2 ∙r

eu 1 ∙ r – I 2 r = R 2 / eu 2 - R 1 / eu 1

r(I 1 – eu 2 ) = R 2 / eu 2 - R 1 / eu 1

r (I 1 – eu 2 ) = (I 1 P 2 -Eu 2 P 1 ) / eu 1 eu 2 r = (I 1 P 2 -Eu 2 P 1 ) / eu 1 eu 2 (I 1 – eu 2 )

r = 0,2 ohmi

ε = P 1 / eu 1 + eu 1 ∙ r ε = 12 V

Raspuns: 12V; 0,2 ohmi

3. Bateria este formată din 100 de surse de curent cu un EMF egal cu 1 V și o rezistență internă de 0,1 Ohm fiecare. Sursele au fost conectate în grupuri de câte 5 în serie, iar aceste grupuri au fost conectate în paralel. Care este puterea maximă utilizabilă care poate fi disipată în rezistența de sarcină a acestei baterii?

Dat: Soluție:

ε \u003d 1 V ε - EMF a 1 element, 5ε - EMF a unui grup

r = 0,1 ohm și întreaga baterie

n = 5 r este rezistența internă a elementului, 5 r - grupuri,

N = 100 5 r /20 = r /4 este rezistența internă a bateriei.

R -? Puterea maxima R m va fi supusă

egalitatea rezistenţelor interne şi externe

R = r /4.

Curentul trece prin rezistența de sarcină

I= 5 ε / (R + r /4) = 5 ε / (r /4 + r /4) = 5 ε∙ 4/2 r = 10 ε / r

P m = eu 2 R=100 ε 2 / r 2 ∙ r /4 = 25 ε 2 / r

P m = 250 mar

Răspuns : 250 mar

Soluţie UTILIZAȚI sarcini părţile C: Optica geometrică cu soluţii C1.1. O lentilă subțire L oferă o imagine reală clară a obiectului AB pe ecranul E (vezi Fig. 1). Ce se va întâmpla cu imaginea obiectului de pe ecran dacă jumătatea superioară a lentilei este acoperită cu o bucată de carton negru K (vezi fig. 2)? Construiți o imagine a subiectului în ambele cazuri. Explicați răspunsul indicând ce tipare fizice ați folosit pentru a explica. C5.1. Un panou-lampă luminoasă sub formă de cerc cu diametrul de 2 m este atașat de tavanul unei încăperi înălțime de 6 m. La o înălțime de 3 m de podea, se află un pătrat opac cu o latură de 2 m. paralel cu acesta Centrul panoului și centrul pătratului se află pe aceeași verticală. Determinați dimensiunea liniară minimă a umbrei de pe podea. Raspuns: 2 m. C5.2. O grămadă ascunsă sub apă este introdusă vertical în fundul unui rezervor adânc de 3 m. Înălțimea grămezii este de 2 m. grămada aruncă o umbră de 0,75 m lungime pe fundul rezervorului.Determină unghiul de incidență al razelor solare pe suprafața 4 a apei. Indicele de refracție al apei n = . 3 4  28º.  = arcsin 73    H h L С5.3. O grămadă este introdusă vertical în fundul orizontal al unui rezervor adânc de 3 m, complet ascuns sub apă. La un unghi de incidență a luminii solare pe suprafața apei egal cu 30 °, grămada aruncă o umbră de 0,8 m lungime pe fundul rezervorului.Determinați înălțimea grămezii. Indicele de refracție al apei. Răspuns: h ≈ ​​2 m. С5.4. O grămadă ascunsă sub apă este introdusă vertical în fundul orizontal al unui rezervor adânc de 3 m. Înălțimea grămezii este de 2 m. Unghiul de incidență a luminii solare pe suprafața apei este de 30°. Determinați lungimea umbrei grămezii din partea de jos a rezervorului. Indicele de refracție al apei. Răspuns: L ≈ 0,8 m. С5,5. Un bazin de 3 m adâncime este umplut cu apă, indicele de refracție relativ la limita aer-apă este de 1,33. Care este raza cercului de lumină de la suprafața apei de la lampa electrică de pe fundul piscinei? Răspuns: BC ≈ 3,4 m. C5.6. Un bazin de 4 m adâncime este umplut cu apă, indicele de refracție relativ la interfața aer-apă este de 1,33. Care pare să fie adâncimea bazinului unui observator care privește vertical în apă? 1 Rezolvarea problemelor Examenului de stat unificat din partea C: Optica geometrică cu soluții Răspuns: h` = 3 m. C5.7. La suprafața apei plutește o plută gonflabilă de 4 m lățime și 6 m lungime.Cerul este acoperit cu o acoperire continuă de nori care împrăștie complet lumina soarelui. Determinați adâncimea umbrei de sub plută. Ignorați adâncimea plutei și împrăștierea luminii de către apă. Indicele de refracție al apei în raport cu aerul 4 este luat egal. 3 Raspuns: 1,76 m. C5.8. Chiar la suprafața apei din râu, un țânțar zboară, un stol de pești se află la o distanță de 2 m de suprafața apei. Care este distanța maximă până la un țânțar la care poate fi încă văzut de pești la această adâncime? Indicele de refracție relativ al luminii la interfața aer-apă este 1,33. C5.9. Un fascicul de lumină cade pe un ecran plat la un unghi α = 45° și creează un punct luminos pe ecran. O placă plată de sticlă este plasată în fața ecranului pe traseul fasciculului, ale cărei margini sunt paralele cu ecranul. Grosimea plăcii d = 4 cm, indicele de refracție a sticlei n = √2,5 = 1,58. Fasciculul trece prin ambele părți ale plăcii. Cât de departe se va deplasa punctul luminos pe ecran? Răspuns: s = 2 vezi C5.10. O imagine a unei tije cu o mărire de cinci ori a fost obținută pe ecran folosind o lentilă subțire. Tija este situată perpendicular pe axa optică principală, iar planul ecranului este de asemenea perpendicular pe această axă. Ecranul a fost mutat cu 30 cm de-a lungul axei optice principale a lentilei. Apoi, cu poziția lentilei neschimbată, tija a fost mutată astfel încât imaginea să redevină clară. În acest caz, s-a obținut o imagine cu o creștere de trei ori. Determinați distanța focală a lentilei. Răspuns: sau. C5.11. O imagine a unui obiect cu o mărire de cinci ori a fost obținută pe ecran folosind o lentilă subțire. Ecranul a fost mutat cu 30 cm de-a lungul axei optice principale a lentilei. Apoi, cu poziția lentilei neschimbată, obiectul a fost mutat astfel încât imaginea să redevină clară. În acest caz, s-a obținut o imagine cu o creștere de trei ori. La ce distanță de lentilă se afla imaginea obiectului în primul caz? C5.12. Un obiectiv cu o distanță focală de 15 cm oferă o imagine a unui obiect pe ecran cu o mărire de cinci ori. Ecranul a fost mutat pe lentilă de-a lungul axei sale optice principale cu 30 cm. Apoi, cu poziția lentilei neschimbată, obiectul a fost mutat astfel încât imaginea să redevină clară. Cât de departe a fost mutat obiectul față de poziția inițială? C5.13. Determinați mărirea dată de o lentilă a cărei distanță focală este F \u003d 0,26 m, dacă obiectul se află la o distanță de \u003d 30 cm de acesta. Răspuns: 6,5. 2 Rezolvarea problemelor din partea USE C: Optica geometrică cu soluții С5.14. Un triunghi dreptunghic isoscel ABC cu o suprafață de 50 cm2 este situat în fața unei lentile convergente subțiri, astfel încât piciorul său AC se află pe axa optică principală a lentilei. Distanța focală a lentilei este de 50 cm. Vârful unghiului drept C se află mai aproape de centrul lentilei decât vârful unghiului ascuțit A. Distanța de la centrul lentilei la punctul C este egală cu dublul distanței focale. a lentilei (vezi figura). Construiți o imagine a unui triunghi și găsiți aria figurii rezultate. C5. 15. O sarcină mică suspendată pe un fir lung face oscilații armonice, la care viteza maximă a acesteia atinge 0,1 m/s. Folosind o lentilă convergentă cu o distanță focală de 0,2 m, imaginea sarcinii oscilante este proiectată pe un ecran situat la o distanță de 0,5 m de lentilă. Axa optică principală a lentilei este perpendiculară pe planul de oscilație al pendulului și pe planul ecranului. Deplasarea maximă a imaginii de încărcare de pe ecran din poziţia de echilibru este A1 = 0,1 m. Care este lungimea firului I? Răspuns: l ≈ 4,4 m. C5.16. O sarcină mică suspendată pe un fir de 2,5 m lungime realizează oscilații armonice, la care viteza maximă a acesteia atinge 0,2 m/s. Folosind o lentilă convergentă cu o distanță focală de 0,2 m, imaginea sarcinii oscilante este proiectată pe un ecran situat la o distanță de 0,5 m de lentilă. Axa optică principală a lentilei este perpendiculară pe planul de oscilație al pendulului și pe planul ecranului. Determinați deplasarea maximă a imaginii de încărcare pe ecran față de poziția de echilibru. Răspuns: A1 = 0,15 m. C5.17. O sarcină cu o greutate de 0,1 kg, atașată unui arc cu o rigiditate de 0,4 N/m, efectuează oscilații armonice cu o amplitudine de 0,1 m. Folosind o lentilă convergentă cu o distanță focală de 0,2 m, imaginea sarcinii oscilante este proiectată pe un ecran situat la o distanţă de 0,5 m de lentilă. Axa optică principală a lentilei este perpendiculară pe traiectoria sarcinii și pe planul ecranului. Determinați viteza maximă a imaginii încărcăturii de pe ecran. Răspuns: și \u003d 0,3 m / s. C5.18. O persoană citește o carte, ținând-o la o distanță de 50 cm de ochi. Dacă aceasta este distanța celei mai bune vederi, atunci ce putere optică a ochelarilor îi va permite să citească o carte la o distanță de 25 cm? Răspuns: D2 = 2 dioptrii. C5.19. Scolar cu vedere normala (distanta cea mai buna viziune L = 25 cm) a fost mușcat pe frunte deasupra ochiului de o albină. Privindu-se într-o oglindă plată, nu a putut să vadă dacă a mai rămas vreo înțepătură în locul mușcăturii. Apoi a luat o lupă mică cu o putere optică de D = 16 dioptrii, iar cu ajutorul aceleiași oglinzi a văzut că nu există nicio înțepătură. Cum a făcut-o? Desenați o posibilă schemă optică aplicată de elev și găsiți distanța de la oglindă la lupă în această schemă. Toate unghiurile de incidență ale razelor sunt considerate mici. Raspuns: Lupa se aseaza aproape de ochi, oglinda se aseaza la o distanta de 2,5 cm de lupa. 3 Rezolvarea problemelor din partea USE C: Optica geometrică cu soluții C5.20. Lentila dispozitivului de proiecție are o putere optică de 5,4 dioptrii. Ecranul este situat la o distanta de 4 m de obiectiv. Determinați dimensiunile ecranului pe care ar trebui să se potrivească imaginea unui diapozitiv de 6x9 cm.C5.21. Pe axa X în punctul x1 = 10 cm există o lentilă divergentă subțire, iar în punctul x2 = 30 cm există o lentilă convergentă subțire cu o distanță focală f2 = 24 cm. Axele optice principale ale ambelor lentile se află pe axa X. Lumina de la o sursă punctiformă situată în punctul x = 0, trecând de sistemul optic dat, se propagă într-un fascicul paralel. Aflați puterea optică D a lentilei divergente. Răspuns: 15 dioptrii. C5.22. Obiectivul camerei are o distanță focală F = 5 cm, iar dimensiunea cadrului filmului este h · l = 24 · 36 mm. De la ce distanta d trebuie fotografiat un desen cu dimensiunile H L = 240 300 mm pentru a obtine dimensiunea maxima a imaginii? Raspuns: 55 cm.C5.23. Telescopul are o lentila cu o distanta focala de 1 m si un ocular cu o distanta focala de 5 cm.Ce diametru imagine a Soarelui se poate obtine cu acest telescop daca se poate scoate ecranul de pe ocular la o distanta de 1,5 m? Diametrul unghiular al Soarelui este de 30". numai obiectele la infinit distanta, dar si toate obiectele care se afla mai departe de o anumita distanta d. Lentila are o distanta focala variabila. In acelasi timp, distanta la care este setata (in acest caz) nu se modifică. Cu o „apertura relativă” α = 4, distanța minimă la care obiectele sunt ascuțite variază (când se modifică distanța focală a obiectivului) de la 12,5 la 50 m. („Raportul de deschidere” este raportul dintre distanța focală și diametrul intrării lentilei.) În ce interval se modifică distanța focală a lentilei? Când calculați, luați în considerare lentila ca fiind o lentilă subțire. Desenați o imagine care explică formarea petei. Răspuns: distanța focală se modifică de la 5 la 10 cm C5.25. Să fim de acord să considerăm o imagine pe filmul camerei ca fiind clară dacă în loc de o imagine ideală sub forma unui punct pe film, se obține o imagine a unui spot cu un diametru care nu depășește o anumită valoare limită. Prin urmare, dacă obiectivul se află la o distanță focală față de film, atunci nu numai obiectele la distanță infinită sunt considerate ascuțite, ci și toate obiectele care sunt mai departe de o anumită distanță d. Estimați dimensiunea maximă a spotului dacă, cu o distanță focală a lentilei de 50 mm și un diametru de intrare de 5 mm, toate obiectele situate la distanțe mai mari de 5 m de lentilă s-au dovedit a fi ascuțite. Desenați o imagine care explică formarea petei. Răspuns: δ= 0,05 mm. patru

Lumanarea este situata la o distanta = 3,75 m de ecran. Între lumânare și ecran este plasată o lentilă convergentă, ceea ce oferă o imagine clară a lumânării pe ecran în două poziții ale lentilei. Aflați distanța focală a lentilei F dacă distanța dintre pozițiile lentilei b = 0,75 m.

Lentilele camerelor moderne au o lungime focală variabilă. Când se schimbă distanța focală, „focalizarea” nu se rătăcește. Să fim de acord să considerăm o imagine pe filmul camerei ca fiind clară dacă, în loc de o imagine ideală sub forma unui punct pe film, se obține o imagine a unui spot cu un diametru de cel mult 0,05 mm. Prin urmare, dacă obiectivul se află la o distanță focală față de film, atunci nu numai obiectele la distanță infinită sunt considerate ascuțite, ci și toate obiectele care sunt mai departe de o anumită distanță d. S-a dovedit că această distanță este de 5 m dacă distanța focală a obiectivului este de 50 mm. Cum se va schimba această distanță dacă, fără a schimba „diafragma relativă”, vom schimba distanța focală a obiectivului la 25 mm? („Raportul diafragmei” este raportul dintre distanța focală și diametrul orificiului de intrare al lentilei.) Considerați obiectivul ca pe o lentilă subțire în calcule. Realizați un desen care explică formarea unui spot F D d b f

Soluţie. 1. Să exprimăm distanța d de la formula lentilei subțiri: (1) 2. Din asemănarea triunghiurilor rezultă: (2) unde D este diametrul lentilei, b este diametrul spotului de pe ecran. 3. Rezolvăm împreună (1) și (2) și obținem valoarea lui d: (3), 4. Conform condiției problemei „gaura relativă” c = F / D, valoarea este constantă, ceea ce înseamnă că acestea sunt proporționale între ele. Cu o scădere a distanței focale, diametrul lentilei ar trebui să scadă cu aceeași cantitate. Aceasta înseamnă că atunci când distanța focală este redusă la jumătate, distanța de la care un obiect poate fi considerat infinit de îndepărtat scade cu un factor de patru.

Soluția 1. Stabiliți la ce distanță de lentilă se află imaginea imaginară a sursei S`: , Din oglindă - la o distanță de 7 cm 2. Cu toate acestea, lumina este reflectată de oglindă și formează o imagine reală la punctul S``. Fasciculul reflectat este simetric, de unde, știind distanța dintre oglindă și lentilă, poți afla cât de departe este de lentilă. X \u003d 8 - 7 \u003d 1 cm. Aceasta înseamnă că imaginea sa reală va fi la o distanță de 8,5 cm de sursa de lumină.

Lentilă + oglindă plată O oglindă plată este apăsată strâns pe o lentilă convergentă subțire cu distanța focală F. Imaginea obiectului se află la o distanță de 2 F de lentilă. Care este mărirea obiectului? Soluție: Sistemul optic are o putere optică egală cu Do = D 1 + D 2 + Dz. Acest lucru este justificat de faptul că fasciculul este refractat de două ori și reflectat o dată, Dz este puterea optică a oglinzii plate, care este egală cu 0. Aceasta înseamnă că sistemul are o distanță focală F / 2. De aici este posibil să se determine distanța de la sursă la lentilă d = 2 F/3, iar mărirea este egală cu Г = 3.

1. La ce distanță una de cealaltă trebuie amplasate două lentile: mai întâi, o lentilă de împrăștiere cu o distanță focală de 4 cm, apoi o lentilă colectoare cu o distanță focală de 9 cm, astfel încât fasciculul de raze paralel cu optica principală axa, care trece prin ambele lentile, rămâne paralelă? 2. La ce distanță una de cealaltă trebuie amplasate două lentile: mai întâi colectând cu o distanță focală de 30 cm, apoi împrăștiind cu o distanță focală de 20 cm, astfel încât fasciculul de raze paralel cu axa optică principală, trecând prin ambele lentile, ramane paralele? lentila + obiectiv

O parte a plăcii groase de sticlă are o suprafață în trepte, așa cum se arată în figură. Pe placă incide un fascicul de lumină, perpendicular pe suprafața acesteia, care, după reflectarea de pe placă, este colectat de o lentilă. Lungimea undei luminii incidente l. La ce cea mai mică dintre înălțimile de trepte indicate d va fi minimă intensitatea luminii la focalizarea lentilei?

1. O sarcină mică suspendată pe un fir de 2,5 m lungime realizează oscilații armonice cu o amplitudine de 0,1 m. Folosind o lentilă convergentă cu distanța focală de 0,2 m, imaginea sarcinii oscilante este proiectată pe un ecran situat la o distanță de 0,5 m de lentile. Axa optică principală a lentilei este perpendiculară pe planul de oscilație al pendulului și pe planul ecranului. Determinați viteza maximă a imaginii încărcăturii de pe ecran. Să notăm viteza maximă a pendulului υmax = Aω și imaginea υ`max =A`ω. (unu). 2) Relația dintre amplitudini poate fi determinată prin formula unei lentile subțiri folosind o mărire liniară transversală: 3. Frecvența de oscilație a pendulului este. Prin urmare А` = A(f - F)/F (2), 4) Înlocuiți (2) în formula (1) și definiți valoarea dorită:

Latură trapez dreptunghiular ABSD adiacent unghiurilor sale drepte este situat pe axa optică principală a unei lentile subțiri. Lentila creează o imagine reală a unui trapez ca un trapez cu aceleași unghiuri. Dacă rotiți trapezul ABCD cu 1800 în jurul laturii AB, atunci lentila creează o imagine a trapezului sub forma unui dreptunghi. La ce mărire este afișată partea AB? B D A

B C 2 F D A 2 F F ​​​​D` A` C` C`` B` Aceasta înseamnă că partea BC înaintea lentilei și după lentilă trebuie să se afle pe aceeași linie dreaptă. Acesta va fi cazul dacă această linie trece printr-o focalizare dublă. Este mai avantajos să tragi al doilea fascicul prin focar, rezultă un trapez A`B`C`D`. 2. După starea problemei, atunci când trapezul este rotit prin AB, imaginea se obține sub forma unui dreptunghi. Să-l construim. Fasciculul care trece prin focar prin noul punct C dă noua sa imagine la nivelul B`. Numai dacă AB este situat în mijlocul segmentului este posibil acest lucru. 3. Pe baza formulei lentilei subțiri, ținând cont de d = 2/3 F, obținem f = 3 F. În consecință, creșterea laturii AB este egală cu G = f / d = 2

O biprismă subțire de sticlă cu un unghi de refracție de 0,05 rad, un indice de refracție de 1,5 și o lățime de 20 cm stă vertical într-un fascicul de raze de lumină paralele. Găsiți distanța de la biprismă la ecran la care lățimea umbrei din centrul ecranului este egală cu lățimea biprismei Poziția ecranului și a imaginii de pe acesta