
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •1. Оптика
- •1.1. Геометрическая оптика. Оптические системы. Справочные сведения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.2. Волновая оптика. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом. Теоретические сведения
- •Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
1. Человек, рост которого
,
идет по направлению к уличному фонарю
со скоростью
.
В некоторый момент времени длина тени
человека была
,
а спустя время
длина тени стала
.
На какой высоте висит фонарь? Ответ:
.
2. Два плоских зеркала расположены под
углом друг к другу, и между ними помещен
точечный источник света. Изображение
источника в первом зеркале находится
на расстоянии
,
а во втором зеркале – на расстоянии
от источника. Расстояние между
изображениями источника
.
Найти угол
между зеркалами. Ответ:
.
3. На плоскопараллельную стеклянную ()
пластинку толщиной
падает под углом
луч света. Определить смещение луча,
прошедшего через пластинку. Ответ:
.
4. Какова толщина
стеклянной плоскопараллельной пластинки,
если точку на задней поверхности
пластинки наблюдатель видит на расстоянии
от передней поверхности? Показатель
преломления стекла
.
Ответ:
.
5. Человек с лодки рассматривает предмет,
лежащий на дне. Глубина водоема равна
,
показатель преломления воды равен
.
Определить зависимость кажущейся
глубины
предмета от угла
,
который образует луч зрения с нормалью
к поверхности воды. Ответ:
.
6. На дне сосуда, наполненного водой ()
до высоты
находится точечный источник света. На
поверхности воды плавает непрозрачная
пластинка так, что центр пластинки
находится над источником света. Определите
минимальный диаметр пластинки, при
котором свет не пройдет сквозь поверхность
воды. Ответ:
.
7. Водолаз стоит на горизонтальном дне
водоема, имеющего глубину
.
На каком расстоянии
от водолаза, рост которого
,
находятся те части дна, которые он может
увидеть отраженными от поверхности
воды? Показатель преломления воды
.
Ответ:
.
8. Призма с преломляющим углом
сделана из стекла с показателем
преломления
.
При каком угле падения
луча света на одну из граней выход луча
из второй грани становится невозможным?
Ответ:
.
9. Определить расстояние от собирающей
линзы с фокусным расстоянием
до предмета, при котором расстояние от
предмета до действительного изображения
будет минимальным. Ответ:
.
10. Двояковыпуклая линза с показателем
преломления
имеет одинаковые радиусы кривизны
поверхностей
.
Изображение предмета с помощью этой
линзы оказывается в
раз больше предмета. Определить расстояние
от предмета до изображения. Ответ:
.
11. Точечный источник света находится
на главной оптической оси линзы на
расстоянии
от нее. Фокусное расстояние линзы
,
ее радиус
.
По другую сторону линзы ставят экран
так, что на нем получается четкое
изображение источника. Затем экран
перемещают вдоль оси на расстояние
.
Найти радиус
светлого круга на экране. Ответ:
.
12. Собирающая линза с оптической силой
дптр
дает изображение предмета, равное
размеру предмета. Как нужно изменить
расстояние между линзой и предметом,
чтобы его изображение уменьшилось в 3
раза? Ответ:
.
13. Точечный предмет движется по окружности
со скоростью
вокруг главной оптической оси собирающей
линзы в плоскости, перпендикулярной к
оси и отстоящей от линзы на расстоянии
,
где
- фокусное расстояние линзы. В каком
направлении и с какой скоростью
движется изображение предмета? Ответ:
,
направление вращения такое же.
14. Светящаяся точка описывает окружность
радиуса
в плоскости, перпендикулярной к главной
оптической оси собирающей линзы с
оптической силой
,
а ее изображение описывает на экране
окружность радиуса
.
На каком расстоянии от линзы находится
экран? Ответ:
.
15. Собирающая линза дает действительное
изображение предмета, расположенного
перпендикулярно главной оптической
оси линзы, с увеличением
.
Если предмет передвинуть на
вдоль главной оптической оси, то
увеличение уменьшится в
раза. Найти фокусное расстояние линзы.
Ответ:
.