Сборник задач по физике - Баканина Л.П.
Скачать (прямая ссылка):
Переломление и отражение света на границе двух сред
507. Два плоских зеркала, образующие между собой постоянный двугранный угол ср, вращаются относительно оси, параллельной ребру двугранного угла. Свет от удаленного источника после отражения от обоих зеркал попадает в зрительную трубу. Как будет двигаться изображение источника света в поле зрения трубы при вращении зеркал?
508. Параллельный пучок света проходит через плоскопараллельную стеклянную пластинку («=1,5), толщина которой d = 1 см. Угол падения і = 30°. Определить величину смещения пучка, т. е. расстояние между осями пучка до и после преломления.
509. Стеклянная пластинка толщины d = 3 мм имеет на верхней и нижней сторонах царапины. Чему равен показатель преломления стекла, если при наведеним микроскопа с верхней царапины на нижнюю его тубус пришлось опустить на 2 мм"? Углы отклонения лучей, попадающих в объектив от оси микроскопа, считать малыми.
510. Палка длины 21 с изломом посередине погружена в пруд гак, что наблюдателю, находящемуся на берегу и смотрящему приблизительно вдоль надводной части палки, она кажется прямой, составляющей угол о, с горизонтом. Какой угол излома имеет палка? Пока-
4
затель преломления воды п = у.
511. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30°. Показатель преломления первой
105 2а
Рис. 132.
с малым углом новлека линза с
среды Пі = 2,4. Определить показатель преломления, второй среды, если известно, что отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг к другу.
512. Равнобедренная стеклянная призма с малыми преломляющими углами а помещена в параллельный пучок лучей, падающих нормально на ее основание (рис. 132). Коэффициент преломления стекла п = 1,57, размер основания 2а = 5 см. Найти величину преломляющего угла а, если в середине экрана, расположенного на расстоянии L = 100 см от призмы, образуется темная полоса шириной 2d = 1 см.
513. Свет от удаленного источника, состоящий из красных и зеленых волн, параллельным пучком падает перпендикулярно на одну из преломляющих граней призмы преломления а. За призмой _ уста-фокусным расстоянием F так, что ее оптическая ось совпадает по направлению с падающим на призму пучком света. Оказалось, что расстояние между изображениями источника в фокальной плоскости линзы в красном и зеленом свете равно I. Определить разность значений показателя преломления материала призмы для красного и зеленого света. Для простоты расчетов углы отклонения лучей от оптической оси линзы считать малыми, так что синусы и тангенсы этих углов можно приближенно заменять самими углами.
514. Между двумя стеклянными пластинками с показателями преломления Пі и п2 находится тонкий слой жидкости. Луч света, распространяющийся в первой пластинке под
углом і, пройдя через слой жидкости, входит во вторую пластину под углом г (рис. 133). Показать, что угол падения і и угол преломления г подчиняются обычному закону преломления sin і: sin г = п2: независимо от наличия слоя жидкости между первой и второй пластинами,
1", * і я ( '/' і
\ ^
Рис. 133.
106 515. На тонкую сферическую колбу, наполненную* жидкостью, падает узкий параллельный пучок света так, что ось пучка проходит через центр колбы. На противоположной стороне колбы пучок света имеет диаметр в два раза меньше диаметра пучка, падающего на колбу. Каков показатель преломления жидкости в колбе?
516. Где видит наблюдатель рыбку, находящуюся в диаметрально противоположной от него точке шарообразного аквариума? Радиус аквариума R, показатель преломления воды п = 4/3.
517. Стеклянная пластинка, коэффициент преломления которой пи касается поверхности жидкости с коэффициентом преломления п2 < пПоказать, ЧТО НИ один из лучей, падающих на верхнюю поверхность стеклянной пластинки, не испытывает полного внутреннего отражения на границе между стеклом и жидкостью.
518. В широкий плоский сосуд с водой, показатель преломления которой равен п, помещена линза. Фокусное расстояние этой линзы в воде равно F. Линза расположена горизонтально на расстоянии F от дна сосуда и окружена непрозрачным плоским экраном. Поверхность воды освещается рассеянным светом. Найти диаметр светлого пятна на дне сосуда.
519. На дне сосуда, наполненного водой до высоты h, находится точечный источник света. На поверхности воды плавает круглый диск так, что центр диска находится над источником света. При каком минимальном радиусе диска ни один луч не выйдет через поверхность воды? Коэффициент преломления воды равен п.
520. Прямоугольный стеклянный сосуд наполнен жидкостью и освещается снизу лампочкой, расположенной под сосудом вблизи его дна. Каково минимальное значение показателя преломления жидкости п, при котором лампочку нельзя увидеть сквозь боковые стенки сосуда?
521. На основании равносторонней стеклянной призмы находится пылинка. При каких значениях показателя преломления п пылинку еще можно увидеть через боковые грани призмы с помощью лучей, на претерпевших ни одного отражения на границе стекло — воздух?
