Сборник задач по физике с решениями и ответами. Часть III. Электричество и оптика: Для учащихся 9-11 классов, абитуриентов и студентов младших курсов - Долгова А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
4.7. В дно водоема вертикально вбита свая. Длина подводной части сваи в к = 2 раза больше, чем надводной. Полагая дно водоема горизонтальным, определите, во сколько раз длина возвышающейся над дном водоема части сваи больше длины ее тени на дне водоема. Падающие солнечные лучи образуют с поверхностью воды угол а = 60°. Показатель преломления воды п = 1,33.
4.8. Световой луч падает по нормали на боковую грань прямой стеклянной призмы, поперечное сечение которой — равнобедренный треугольник, а = 70°. Показатель преломления стекла п = 1,5. Определите угол между падающим и вышедшим из призмы лучами.
4.9. При каких значениях показателя преломления материала прямоугольной призмы возможен ход луча, изображенный на рисунке? Сечение призмы — равнобедренный прямоугольный треугольник, луч падает на грань AB перпендикулярно.
4.10. Тонкий световой луч падает на боковую грань стеклянной призмы из воздуха под углом ? = 45°. Угол между боковыми гранями призмы равен а = 30°. Показатель преломления воздуха равен 1, а стекла п = 1,41. Определите угол смещения луча от первоначального направления распространения б.
56 4.11. Луч, отраженный от поверхности стекла, образует с преломленным лучом прямой угол. Определите угол падения, если показатель преломления для стекла п = 2, а для воздуха равен 1.
4.12. Луч, отраженный от поверхности стекла, образует с преломленным лучом прямой угол. Определите угол преломления, если показатель преломления стекла п= 1,73; а для воздуха равен 1.
4.13. В воздухе длина волны монохроматичного света Xq = 0,6 мкм. При переходе в стекло длина волны становится равной X = 0,42 мкм. Под каким углом свет падает на границу раздела воздух — стекло, если отраженный и преломленный лучи образуют прямой угол? Показатель преломления воздуха считать равным единице.
4.14. Луч падает на плоскопараллельную пластинку из стекла под углом равным 45°. Какова толщина пластинки, если луч при выходе из нее сместится на а = 2,0 см? Показатель преломления стекла п = 1,8.
4.15. Почему с моста лучше видно рыбу, плывущую в реке, чем с низкого берега?
4.16. Луч света падает из воздуха на поверхность жидкости под углом а] = 40° и преломляется под углом P1 = 24° . При каком угле падения луча угол преломления будет P2 = 20° ?
4.17. Луч света падает на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом а] = 35° и преломляется под углом P1 = 25° . Чему будет равен угол преломления, если луч будет падать под углом а 2 =50°?
4.18. Пучок параллельных световых лучей шириной cIq =1,0 см
падает под углом а = 60° из воздуха (показатель преломления равен 1) на плоскую поверхность толстой стеклянной пластинки. Определите показатель преломления стекла, если ширина пучка в пластинке d = 1,6 см.
4.19. Постройте изображение точечного источника S в тонкой соби- S^ А рающей линзе. Используя построе- j
ниє, получите зависимость расстоя- —1—н _. | ------1—
ния между изображением и главной F ^
оптической осью линзы от фокусно-
О F
57 -L......_.—(-.-
F
О
F
го расстояния линзы OF, расстояния SA между источником и главной оптической осью линзы, расстояния АО между источником и линзой. Решите эту же задачу для рассеивающей линзы.
4.20. Постройте изображение точечного источника S в тонкой собирающей линзе. Используя построение, получите зависимость расстояния между изображением и линзой от фокусного расстояния линзы OF, рас- т
стояния АО между источником и линзой, расстояния SA между источником и главной оптической осью линзы. Решите эту же задачу для рассеивающей линзы.
4.21. Постройте изображение точки S, лежащей на главной оптической оси тонкой рассеивающей линзы (см. рисунки). F— фокус.
5 F
F
F S
а)
А
б)
•¦f ¦
F
4.22. Постройте изображение точки S, лежащей на главной оптической оси тонкой собирающей линзы (см. рисунки). F— фокус.
F S
¦¦f ¦
F
S F
F
а)
б)
4.23. Постройте ход луча до прохождения им тонкой рассеивающей линзы. F— фокус линзы (см. рисунок).
-I-
F
А
58 4.24. Постройте изображение отрезка AB, получаемое с помощью тонкой собирающей линзы.
А В О'- I—> t -
F
н-----о"
F
O'-i-
F
А В
-I-O' F
а) б)
4.25. Постройте изображение отрезка AB, получаемое с помощью тонкой рассеивающей линзы.
V V
А В
А В О'-Л—»¦ + ¦
F
-H-
F
¦О
о'-+-
F
А
а)
-I-O
F
А
б)
4.26. Постройте изображение отрезка AB, получаемое с помощью тонкой линзы: а и б — собирающей; в — рассеивающей.
В
1-4.
О' А F
F О"
в А
-.-.¦.-.и
О' F А
F~0"
а)
б)
В
-.-1-4.
О' A F
F О"
А
в)
4.27. Постройте изображение отрезка AB, параллельного оптической оси тонкой собирающей линзы (рисунки а и б), а также па-
59 раллельного оптической оси тонкой рассеивающей линзы (рисунок в).
А В
------+ ••
F
F
А В
•¦ +------
F
F
А В
I—I
------
F
F
а) б) в)
4.28. На рисунке показано изображение S' точечного источника, полученное с помощью тонкой рассеивающей (а) и собирающей (б) линз. Построением определите положение источника.
