Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
15.50. Картину площадью S=2x2 ма снимают фотоаппаратом, установленным от нее на расстоянии а=4,5 м. Изображение получилось размером s=5x5 сма. Найти фокусное расстояние F объектива аппарата. Расстояние от картины до объектива считать большим по сравнению с фокусным расстоянием.
15.51. Телескоп имеет объектив с фокусным расстоянием /71=150 см и окуляр с фокусным расстоянием /72=10 см. Под каким углом зрения $ видна полная Луна в этот телескоп, если невооруженным глазом она видна под углом А0=ЗГ?
15.52. При помощи двояковыпуклой линзы, имеющей диаметр D=9 см и фокусное расстояние F=50 см, изображение Солнца проектируется на экран. Каким получается диаметр d изображения Солнца, если угловой диаметр Солнца а=32'? Во сколько раз освещенность, создаваемая изображением Солнца, будет больше освещенности, вызываемой Солнцем непосредственно?
15.53. Свет от электрической лампочки с силой света /=200 кд падает под углом а=45° на рабочее место, создавая освещенность ?=141 лк. На каком расстоянии лот рабочего места находится лампочка? На какой высоте h от рабочего места она висит?
15.54. Лампа, подвешенная к потолку, дает в горизонтальном направлении силу света /=60 кд. Какой световой поток Ф падает на картину площадью S=0,5 ма, висящую вертикально на стене на расстоянии г=2 м от лампы, если на противоположной стене находится большое зеркало на расстоянии а=2 м от лампы?
203
15.55. Большой чертеж фотографируют сначала целиком, затем отдельные его детали в натуральную величину. Во сколько раз надо увеличить время экспозиции при фотографировании деталей?
15.56. 21 марта, в день весеннего равноденствия, на Северной Земле Солнце стоит в полдень под углом а = 10° к горизонту. Во сколько раз освещенность площадки, поставленной вертикально, будет больше освещенности горизонтальной площадки?
15.57. В полдень во время весеннего и осеннего равноденствия Солнце стоит на экваторе в зените. Во сколько раз в это время освещенность поверхности Земли на экваторе больше освещенности поверхности Земли в Ленинграде? Широта Ленинграда ср=60°.
15.58. В центре квадратной комнаты площадью 5=25 м2 висит лампа. На какой высоте h от пола должна находиться лампа, чтобы освещенность в углах комнаты была наибольшей?
15.59. Над центром круглого стола диаметром D=2 м висит лампа с силой света / = 100 кд. Найти изменение освещенности Е края стола при постепенном подъеме лампы в интервале 0,5^/i^0,9 м через каждые 0,1 м. Построить график E=f(h).
15.60. В центре круглого стола диаметром D = l,2 м стоит настольная лампа из одной электрической лампочки, расположенной на высоте ht=40 см от поверхности стола. Над центром стола на высоте h2=2 м от его поверхности висит люстра из четырех таких же лампочек. В каком случае получится большая освещенность на краю стола (и во сколько раз): когда горит настольная лампа или когда горит люстра?
15.61. Предмет при фотографировании освещается электрической лампой, расположенной от него на расстоянии гх=2 м. Во сколько раз надо увеличить время экспозиции, если эту же'лампу отодвинуть на расстояние гг=3 м от предмета?
15.62. Найти освещенность Е на поверхности Земли, вызываемую нормально падающими солнечными лучами. Яркость Солнца 5=1,2-10э кд/м2.
15.63. Спираль электрической лампочки с силой света /=100 кд заключена в матовую сферическую колбу диаметром: a) d=5 см; б) rf=10 см. Найти светимость /? и яркость В лампы. Потерей света в оболочке колбы пренебречь.
15.64. Лампа, в которой светящим телом служит накаленный шарик диаметром d=3 мм, дает силу света /=85 кд.
209
Найти яркость В лампы, если сферическая колба лампы сделана: а) из прозрачного стекла; б) из матового стекла. Диаметр колбы D=6 см.
15.65. Какую освещенность Е дает лампа предыдущей задачи на расстоянии г=5 м при нормальном падении света?
15.66. На лист белой бумаги площадью 5=20x30 сма перпендикулярно к поверхности падает световой поток Ф'=120 лм. Найти освещенность Е, светимость R и яркость В бумажного листа, если коэффициент отражения р=0,75.
15.67. Какова должна быть освещенность Е листа бумаги в предыдущей задаче, чтобы его яркость была равна б = 104 кд/м3?
15.68. Лист бумаги площадью S = 10x30 см2 освещается лампой с силой света /=100 кд, причем на него падает 0,5% всего посылаемого лампой света. Найти освещенность Е листа бумаги.
15.69. Электрическая лампа с силой света /=100 кд посылает во все стороны в единицу времени Wx= 122 Дж/мин световой энергии. Найти механический эквивалент света К и к. п. д. г] световой отдачи, если лампа потребляет мощность yV= 100 Вт.
§ 16. Волновая оптика
По принципу Доплера частота V света, воспринимаемая регистрирующим прибором, связана с частотой V, посылаемой источником света, соотношением
где v — скорость регистрирующего прибора относительно источника, с — скорость распространения света. Положительное значение v соответствует удалению источника света. При v<^c формулу приближенно можно представить в виде
