- •Передмова
- •Мета і завдання дисципліни, її місце у навчальному процесі
- •Загальні вказівки до вивчення дисципліни
- •Вказівки до самостійної роботи
- •Вказівки щодо розв'язування задач
- •Вимоги до оформлення контрольних робіт
- •Основи теорії із розділу “Геометрична оптика”
- •Особливості зображень у лінзах
- •Показник заломлення
- •Відбивання світла
- •Заломлення світла
- •Основи теорії із розділу “Хвильова оптика”
- •Тестові завдання із розділу “хвильова оптика”
- •Інтерференція світла
- •Дифракція світла
- •Дисперсія світла
- •Абсорбція світла
- •Поляризація світла
- •Теплове випромінювання
- •Тиск світла
- •Фотоелектричний ефект
- •Ефект Комптона
- •Теплове випромінювання
- •Закон Стефана-Больцмана
- •Закони Віна
- •Фотони. Тиск світла.
- •Яке із перелічених явищ доводить квантову природу світла ?
- •Енергія фотонів
- •Імпульс фотонів
- •Маса фотонів
- •Червона межа фотоефекту
- •Робота виходу електронів
- •Енергія фотоелектронів
- •Рівняння Ейнштейна
- •А) Тільки перший. Б) Так, обидва промені. В) Тільки другий.
- •А) Тільки перший. Б) Так, обидва промені. В) Тільки другий.
- •Затримуючий потенціал
- •Ефект Комптона
- •Рекомендована література
Особливості зображень у лінзах
Лінза |
Розташування предмету |
Розташування зображення |
Особливості зображення |
Збірна |
За подвійною фокус- ною відстанню |
Між фокусом і подвійним фокусом по іншу сторону лінзи |
Дійсне, перевернуте, змен-шене |
У подвійному фокусі |
У подвійному фокусі по іншу сторону лінзи |
Дійсне, перевернуте, рівне самому предмету |
|
Між подвійним фо- кусом і фокусом |
За подвійною фокусною відстан-ню по іншу сторону лінзи |
Дійсне, перевернуте, збіль-шене |
|
У фокусі лінзи |
Видимого зображення немає (зображення у нескінченності) |
|
|
Між фокусом і лінзою |
За предметом, по ту ж саму сторону лінзи, що і предмет |
Уявне, пряме, збільшене |
|
Розсіююча |
Будь-яке |
Між предметом і лінзою, по ту ж саму сторону лінзи, що і предмет |
Уявне, пряме, зменшене |
Величина D, обернена фокусній відстані лінзи F, називається оптичною силою лінзи. D=1/F. Для збірних лінз D>0, а для розсіюючих D<0. [D]=1 м-1=1 дптр – діоптрія – оптична сила лінзи з фокусною відстанню 1 м.
Для тонкої лінзи, поміщеної у однорідне середовище, її оптична сила визнача-
|
ється формулою тонкої лінзи: де n і n0 – відповідно абсолютні показники заломлення матеріалу лінзи і навколишнього середовища, R1 та R2 – |
- радіуси кривини поверхонь лінзи. Цю формулу можна записати в іншому вигляді:
|
де d – відстань від лінзи до предмету, f - відстань від лінзи до його зо-браження. Для розсіюючих лінз відстані F і f треба вважати негатив-ними. (Відстані, відлічувані від лінзи вздовж променя світла, вважа- |
ються позитивними, а проти променя – негативними). Оптична сила D двох тонких
D=D1+D2, |
лінз, складених разом, визначається формулою: де D1 і D2 – оптичні сили кожної із них. |
Поперечне збільшення, що дається лінзою, визначається співвідношенням:
|
де h – висота самого предмету, h - висота його зображення, що дає лінза, d і f – відстані від лінзи до предмету і до зображення відповід- |
|
но. Збільшення, що дається лупою: де L – відстань якнайкращого зору, F – фокусна відстань лупи. |
|
Збільшення, що дається телескопом: де F1 – фокусна відстань об'єктива, F2 - фокусна відстань окуляра. |
Г=LdD1D2, |
Збільшення, що дається мікроскопом: де L – відстань якнайкращого зору, d – відстань між фокусами об'єк- |
тива і окуляра, D1 і D2 – оптичні сили об'єктива і окуляра.
ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ІЗ РОЗДІЛУ “ГЕОМЕТРИЧНА ОПТИКА”
Показник заломлення
Визначте швидкість поширення світла у середовищі, показник заломлення якого n=1,65. (Швидкість поширення світла у вакуумі с=3108 м/с).
А) 1,5108 м/с. Б) 2,4108 м/с. В) 1,8108 м/с. Г) 2,1108 м/с. Д) 2,7108 м/с.
Визначте швидкість поширення світла у алмазі, показник заломлення якого дорівнює 2,4. (с=3108 м/с).
А) 1,5108 м/с. Б) 1,25108 м/с. В) 2,0108 м/с. Г) 2,25108 м/с. Д) 1,75108 м/с.
Яка швидкість світла у склі із показником заломлення n=1,5 ? Відповідь надати у кілометрах за секунду. (с=3108 м/с).
А) 3104 км/с. Б) 6105 км/с. В) 8103 км/с. Г) 9104 км/с. Д) 2105 км/с.
Як зміниться швидкість поширення світла при переході світла із вакууму у прозоре середовище із показником заломлення n=2 ? (с=3108 м/с).
А) Зменшиться у 4 рази. Б) Зменшиться у разів. В) Збільшиться у 2 рази.
Г) Зменшиться у 2 рази. Д) Зменшиться у 4 рази.
Як змінюється частота світла при переході його із вакууму у прозоре середовище із показником заломлення 2 ?
А) Залежить від кута падіння. Б) Зменшується у 2 рази. В) Лишається незмінною.
Г) Залежить від кута заломлення. Д) Збільшується у 2 рази.
Як зміниться довжина світлової хвилі при переході із повітря у прозоре середовище, показник заломлення якого дорівнює 1,73 ?
А) Зменшиться у рази. Б) Збільшиться у 1,73 рази. В) Зменшиться у 1,73 рази.
Г) Зменшиться у (1,73)2 разів. Д) Збільшиться у рази.
При переході світлового променя із одного середовища з показником заломлення n1 у друге (з показником n2) виявилось, що кут заломлення менший за кут падіння . Що можна сказати про швидкість поширення світла V2 у другому середовищі ?
А) V2=V1. Б) V2<V1. В) Г) V2>V1. Д) V2=n2V1.
Знайти абсолютний показник заломлення n середовища, у якому світло з енергією фотона Е=4,410-19 Дж має довжину хвилі =310-5 см.
А) 1,51. Б) 1,72. В) 2,16. Г) 1,94. Д) 1,33.
Алмазну пластинку освітлюють фіолетовим світлом, частотою =7,51014 Гц. Визначити довжину хвиль цих променів у алмазі , якщо показник заломлення алмазу становить 2,465.
А) 2,1810-7 м. Б) 7,1610-7 м. В) 5,7410-7 м. Г) 1,6210-7 м. Д) 4,2610-7 м.
Світлові хвилі у деякій рідині мають довжину =600 нм і частоту =41014 Гц. Визначити абсолютний показник заломлення цієї рідини n.
А) 1,54. Б) 1,41. В) 1,73. Г) 1,94. Д) 1,25.
Для даного світла довжина хвилі у воді становить =0,46 мкм. Яку довжину матиме хвиля у повітрі 0, якщо показник заломлення води n=1,37 ?
А) 0,63 мкм. Б) 0,41 мкм. В) 0,74 мкм Г) 0,56 мкм. Д) 0,49 мкм.
Частота світлових коливань дорівнює =41014 Гц. Визначити довжину хвилі цього випромінювання у алмазі. Абсолютний показник заломлення алмазу n=2,4.
А) 842,8 нм. Б) 126,3 нм. В) 312,5 нм. Г) 643,2 нм. Д) 489,7 нм.
Довжина хвилі жовтого світла у вакуумі 0=579 нм, а у рідкому бензолі =386 нм. Визначити абсолютний показник заломлення бензолу n.
А)1,41. Б) 1,33. В) 1,73. Г) 2,14. Д) 1,50.
Довжина хвилі світлового променя у повітрі дорівнює 0=580 нм. Визначити довжину хвилі в нанометрах цього променя у рідині із показником заломлення n=1,45.
А) 400 нм. Б) 750 нм. В) 460 нм. Г) 690 нм. Д) 530 нм.
У скільки разів зміниться довжина світлової хвилі при переході із повітря 0 у воду ? Показник заломлення води n=1,33.
А) Збільшиться у 1,33 рази. Б) Зменшиться у (1,33)2 рази. В) Збільшиться у рази.
Г) Зменшиться у 1,33 рази. Д). Зменшиться у рази.
Обчислити відносний показник заломлення n12 алмазу відносно льоду. Абсолютні показники заломлення алмазу n1=2,42, а льоду - n2=1,21.
А) 1,41. Б) 2,0. В) 1,73. Г) 1,5. Д) 0,5.
Довжина хвилі червоного світла у повітрі 0=700 нм. Якою буде довжина цього світла у воді , показник заломлення якої n=1,33 ?
А) 432 нм. Б) 931 нм. В) 526 нм. Г) 608 нм. Д) 584 нм.
Абсолютні показники заломлення алмазу n1=2,42, а скла n2=1,5. Яке відношення товщини алмазу до товщини скла, якщо час поширення світла в них однаковий ?
А) 1,61. Б) 2,14. В) 1,96. Г) 0,62. Д) 1,38.