Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
• 14.5.11. На поверхности водоема глубиной H = 2 м находится круглый плот, радиус которого R= 3 м. Определите радиус тени от плота на дне озера при освещении водоема рассеянным светом.
14.5.12. Во сколько раз действительная глубина реки больше, чем нам кажется, когда мы смотрим на ее дно?
14.5.13. На расстоянии H = 1,5 м от поверхности воды висит лампа. Чему равно кажущееся расстояние от поверхности воды до лампы для человека под водой?
14.5.14. В сосуд налиты две несмешивающиеся жидкости: сверху с показателем преломления n1 = 1,3, снизу — n2 = 1,5. Наблюдателю, смотрящему вертикально вниз, дно сосуда кажется расположенным на расстоянии I = 20 см от поверхности жидкости. Найдите
h,
высоту каждого слоя жидкости, если отношение высот — =2.
h2
14.5.15. На горизонтальном дне водоема глубиной H = 1,2м лежит плоское зеркало. На каком расстоянии от места вхождения луча в
340
воду этот луч снова выйдет на поверхность воды после отражения от зеркала? Угол падения луча на поверхность воды а = 30°.
14.5.16. Луч света от фонарика, лежащего на дне водоема, попадает на зеркало, расположенное над поверхностью воды под углом а =60° к горизонту, и дальше распространяется вертикально вверх. Под каким углом к вертикали направлен луч от фонарика в воде?
14.5.17. На дне стеклянной ванночки лежит зеркало, поверх которого налит слой воды высотой A = 20 см. На высоте H = 30 см над поверхностью воды висит лампа. На каком расстоянии от поверхности зеркала будет изображение лампы в нем?
14.5.18. Человек смотрит на свое изображение в зеркале, положенном на горизонтальное дно сосуда, наполненного водой. На каком расстоянии человек видит свое изображение, если его лицо находится на высоте A = 10 см над уровнем воды, а зеркало — на глубине A0 = 8 см под уровнем воды?
14.6. Полное внутреннее отражение
• 14.6.1. Показатели преломления некоторого сорта стекла для красного и фиолетового лучей равны соответственно пкр = 1,51 и Пф = 1,53. Найдите предельные углы полного внутреннего отражения акр и аф при падении этих лучей на поверхность раздела стекло—воздух.
14.6.2. Каков предельный угол полного внутреннего отражения луча света при падении на границу стекло—вода?
14.6.3. Луч света падает на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом а = 30° и преломляется под углом P = 45°. Чему равен предельный угол полного внутреннего отражения для этих сред?
• 14.6.4. На дне водоема глубиной H = 7 м находится точечный источник света. На поверхности воды плавает тонкий деревянный диск так, что его центр находится над источником. При каком минимальном радиусе диска лучи от источника не будут выходить из воды?
14.6.5. В водоем на некоторую глубину помещают источник белого света. Показатель преломления воды для красных лучей пкр = 1,328, для фиолетовых лучей — Пф = 1,335. Вычислите отношение радиусов кругов, в пределах которых возможен выход красных и фиолетовых лучей в воздух.
14.6.6. В днище судна сделан стеклянный иллюминатор диаметром d = 40 см, много большим толщины стекла. Определите площадь обзора у такого иллюминатора. Показатель преломления воды n = 1,4, расстояние от днища до дна A = 5 м.
14.6.7. На какой глубине под водой находится водолаз, если он видит отраженными от поверхности воды те части горизонтального дна, которые расположены от него на расстоянии s = 15 м и больше? Рост водолаза A = 1,5 м.
341
• 14.6.8. Водолаз ростом h = 180 см стоит на дне озера глубиной H = 2,4 м. Найдите наименьшее расстояние s от точки, где стоит водолаз, до тех точек дна, которые он может увидеть в результате полного внутреннего отражения от границы раздела «вода—воздух». Дно озера считать горизонтальным.
14.6.9. На дне водоема расположено плоское зеркало так, что луч света, падающий на поверхность зеркала под углом а = 60° к его плоскости, после отражения претерпевает полное внутреннее отражение от поверхности водоема. Найдите угол, который составляет плоскость зеркала с горизонтом.
14.6.10. Луч света падает на горизонтальную водную поверхность под углом а. Под каким минимальным углом к поверхности воды нужно установить в воде зеркало, чтобы луч, отразившись от него, не мог бы выйти из воды в воздух? Показатель преломления воды n.
14.6.11. Световод (длинная тонкая нить) изготовлен из прозрачного материала с показателем преломления n = 1,28. Определите максимальный угол падения луча на торец световода, при котором луч будет идти внутри световода, не выходя за его пределы.
• 14.6.12. Перед торцом стеклянного цилиндрического световода, показатель преломления которого равен n, на оси расположен точечный источник света. Найдите угол P между крайними лучами конического светового пучка, выходящего из световода. (Иначе: надо найти угловую апертуру пучка света.)
14.7. Прохождение света
через плоскопараллельную пластину
14.7.1. Луч света падает на плоскую стеклянную пластинку толщиной d = 3 см под углом а = 70°. Определите смещение луча внутри пластинки.
• 14.7.2. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом а = 60°. Какова толщина пластинки d, если при выходе из нее луч сместился на і = 20 мм?
