Задачи для экзамена по прфз

Требования к экзамену по ПРФЗ

Уметь:

- чертить изображение в плоском зеркале точечного источника света и тела;

- изображать преломление света на границе поверхностей с различными оптическими плотностями;

- чертить ход лучей в плоскопараллельной пластине и призме;

- получать изображения в тонких линзах при различных расстояниях тела от линзы;

- чертить ход лучей в тонкой пленке, приводящего к интерференции света в отраженных и проходящих лучах;

- изобразить и объяснить ход лучей в дифракционной решетке в монохроматическом свете и белом свете.

- изображать вольтамперную характеристику фотоэлемента при изменении интенсивности падающего на него света, изменении частоты света; объяснять характеристические точки на графике.

Уметь решать расчетные задачи по темам:

- закон отражения для плоских зеркал,

- законы преломления, полное внутреннее отражение;

- формула тонкой линзы, линейное увеличение;

- интерференция в тонких пленках;

- дифракционная решетка,

- расчет импульса, энергии, частоты кванта;

- уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Геометрическая оптика

1. Предмет находится на расстоянии 8 см от переднего фокуса линзы, его изображение на экране в 18 см от заднего фокуса. Найти фокусное расстояние линзы.

2. Определить абсолютный показатель преломления и скорость распространения света в слюде, если при угле падения светового пучка 54⁰ угол преломления равен 30⁰.

1. 1) 1,62, 1,62 2) 1,26, 1,58 3) 1,85, 1,85 4)1,85, 1,62 5) 1,62, 1,85

3. На каком расстоянии от собирающей линзы с фокусным расстоянием 20 см получится изображение предмета, если сам предмет находится от линзы на расстоянии 15 см? Построить изображение предмета.

4. Во сколько раз изменится длина волны света при переходе из среды с абсолютным показателем преломления n = 2 в вакуум?

5. 1) 0 2) 0,5 3) 4 4) 2 5) 1

6. Расстояние от предмета до экрана 5м. Какой оптической силы в дптр надо взять линзу, чтобы получить изображение предмета, увеличенное в 4 раза?

1) 0,25 2) 0,75 3) 1,25 4) 1,75 5) 2,25

7. Предельный угол полного внутреннего отражения для стекла равен 34⁰. Определить скорость света в этом сорте стекла.

8. Луч падает на границу раздела сред под углом 30⁰. Абсолютный показатель преломления первой среды 2,4. определите абсолютный показатель преломления второй среды, если преломленный и отраженный лучи перпендикулярны друг другу.

1) 2,2 2) 2,0 3) 1,8 4) 1,6 5) 1,4

9. Изображение светящейся точки в рассеивающей линзе с оптической силой -5 дптр находится в два раза ближе к линзе, чем сама точка. находящаяся на главной оптической оси. Найти расстояние от светящейся точки до линзы в см.

1) 35 2) 30 3) 25 4) 20 5) 15

10. Предельный угол полного внутреннего отражения светового луча на границе раздела двух сред – жидкости и воздуха, равен 30⁰ . Если с – скорость света в воздухе, то скорость света в жидкости равна

1) с/2 2) с/ ; 3) ; 4) с /2; 5) с .

11. Найдите построением минимальную высоту плоского зеркала, расположенного вертикально, чтобы человек ростом H мог себя видеть в зеркале в полный рост.

12. Человек ростом 1,75 м находится на расстоянии 6 м от столба. На каком расстоянии от себя человек должен положить горизонтально на землю зеркало, чтобы увидеть в нем верхушку столба? Высота столба 7 м.

1) 2,7 м 2) 2,2 м 3) 1,7 м 4) 1,2 м 5) 0,7 м

13. Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим лучом и зеркалом уменьшили на 20°. Угол между зеркалом и отраженным лучом

1) увеличился на 20° 2) увеличился на 10° 3) уменьшился на 20°

4) уменьшился на 10°

14. Фокусное расстояние линзы равно 20 см, расстояние от предмета до линзы равно 10 см. определить расстояние от изображения до линзы, если а) линза собирающая, б) линза рассеивающая

15. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от нее. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения, размеры изображения и оптическая сила линзы? Докажите ответы.

16. Под медленно движущимся плоскодонным кораблем с вертикальными бортами плывет разведчик в легком водолазном костюме. Ширина корабля 4 м, глубина погружения его линии 1,5 м. Небо затянуто облаками, полностью рассеивающими свет. На каком максимальном расстоянии от днища должен держаться разведчик, чтобы его не увидели находящиеся вокруг другие водолазы? Размерами разведчика пренебречь. Показатель преломления воды относительно воздуха равен 4/3.

17. Линза, фокусное расстояние которой 15 см, дает на экране изображение стержня, расположенного перпендикулярно главной оптической оси, с пятикратным увеличением. Экран передвинули вдоль главной оптической оси линзы. Затем при неизменном положении линзы передвинули стержень, чтобы изображение снова стало резким. В этом случае получено изображение с трехкратным увеличением. На сколько см пришлось сдвинуть стержень относительно его первоначального положения?

18. Для того, чтобы мнимое изображение предмета, даваемое рассеивающей линзой было вдвое меньше предмета, его следует расположить на расстояние от линзы, равном

а) половине фокусного расстояния, б) фокусному расстоянию

в) 3/2 фокусного расстояния, г) двойному фокусному расстоянию

д) 5/2 фокусного расстояния

Построить изображение. Привести расчеты.

19. Линза дает прямое, в k раз увеличенное изображение предмета, находящегося на расстоянии d от линзы. Чему равна оптическая сила линзы? Постройте изображение.

20. Расстояние между предметом и экраном 0,75 м. Линза, помещенная между ними, дает четкое изображение при ее двух положениях. Увеличенное изображение больше самого предмета в 2 раза. Чему равна оптическая сила линзы?

21. Собирающая линза дает мнимое изображение предмета, увеличенное в 3 раза. Затем, не меняя положения предмета, собирающую линзу заменяют на рассеивающую с таким же фокусным расстоянием. Каким будет увеличение предмета в этом случае?

а) -3/7 б) 3/5 в) 1/3 г) 3

22. Показатели преломления алмаза и стекла равны соответственно 2,42 и 1,5. Каково должно быть отношение толщин этих веществ, чтобы время распространения света в них было одинаковым?

23. Пучок параллельных световых лучей падает перпендикулярно на тонкую собирающую линзу, диаметром 6 см. Какова оптическая сила линзы, если экран, находящийся от нее на расстоянии 50 см освещен равномерно?

24. В водоем на некоторую глубину помещают источник белого света. Показатель преломления воды для красных лучей 1,328, для фиолетовых 1,335. Вычислите отношение радиусов кругов, в пределах которых возможен выход красных и фиолетовых лучей в воздух.