Классы
Предметы

Решение задач по теме "Оптика"

Этот видеоурок доступен по абонементу
Подробнее об абонементе, платных и бесплатных уроках

У вас уже есть абонемент? Войти

Оплатить абонементот 75 руб. в месяц
У вас уже есть абонемент? Войти
Решение задач по теме "Оптика"

Данный урок является завершающим в главе «Оптика» и посвящен решению задач, связанных с этим разделом физики. В ходе этого урока будут подробно показаны решения трех типовых задач различной сложности, которые взяты из сборника задач для подготовки к единому государственному экзамену.

Задача 1

На рисунке 1 представлена плоскопараллельная пластина и указан ход луча через эту пластину. Определите показатель преломления пластины. Варианты ответа: 1. 0,67; 2. 1,33; 3. 1,5; 4. 2,0.

Рис. 1. Иллюстрация к задаче

Решение

Показатель преломления равен:

,

где  – угол падения,  – угол преломления (см. Рис. 2).

Для определения синусов данных углов рассмотрим два прямоугольных треугольника (выделенных красным цветом на рисунке 2).

Рис. 2. Иллюстрация к задаче

Из первого треугольника:

 ,

где  – катет, противолежащий углу ;  – гипотенуза.

Из второго треугольника:

,

где  – катет, противолежащий углу ;  – гипотенуза.

Согласно теореме Пифагора:

- гипотенуза первого треугольника:

,

где  – катет, прилежащий углу .

- гипотенуза второго треугольника:

,

где  – катет, прилежащий углу .

На рисунке 2 видно, что:

 

 

Следовательно:

 

Таким образом, показатель преломления равен:

 

Ответ: 3. .

Задача 2

На экране с помощью тонкой линзы, фокусное расстояние которой равно 36,5 см, получено изображение предмета с десятикратным увеличением. Необходимо найти расстояние от линзы до изображения.

Дано:  – увеличение;  – фокусное расстояние линзы

Найти:  – расстояние от линзы до изображения

Решение

Формула тонкой линзы:

,

где d – расстояние от линзы до предмета.

Увеличение линзы определяется по формуле:

 

Выразим из этой формулы расстояние от линзы до предмета и подставим полученное значение в формулу тонкой линзы:

 

 

 

Отсюда расстояние от линзы до изображения равно:

 

Подставим в данное выражение известные значения:

 

Ответ: .

Задача 3

Сколько раз длина волны света укладывается в пленке, толщина которой составляет ? Показатель преломления пленки – 1,8; длина волны в вакууме – 720 нм. Волна падает на пленку перпендикулярно ее плоскости.

Дано:  – длина волны в вакууме;  – показатель преломления пленки;  – толщина пленки

Найти:  – число длин волн

Решение

На толщине пленки d укладывается число длин волн:

,

где  – длина волны в пленке.

Как известно, длина волны в веществе (пленке) равна:

,

где n – показатель преломления вещества,  – длина волны в вакууме.

Следовательно:

 

Подставим в данное выражение известные значения:

 

Ответ:

 

Список литературы

  1. Физика. 11 класс: Учебник для общеобразоват. учреждений и шк. с углубл. изучением физики: профильный уровень / А.Т. Глазунов, О.Ф. Кабардин, А.Н. Малинин и др. Под ред. А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина. Рос. акад. наук, Рос. акад. образования. – М.: Просвещение, 2009.
  2. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2005.
  3. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2010.
  4. В.А. Орлов. Тематические тесты по физике. 11 класс. – М.: Вербум, 2000.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Class-fizika.narod.ru (Источник).
  2. Physics.gubkin.ru (Источник).
  3. Afportal.kulichki.net (Источник).

 

Домашнее задание

  1. Упражнение 9 (1, 2, 7) стр. 195; упражнение 10 (1) стр. 223 – Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2010. (Источник)
  2. Под каким углом (в градусах) падает луч света на стеклянную пластинку с показателем преломления, равным , если преломленный луч оказался перпендикулярным отраженному?
  3. На экране с помощью тонкой линзы получено изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран передвинули на 30 см вдоль главной оптической оси линзы. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет, чтобы изображение снова стало резким. В этом случае получилось изображение с трехкратным увеличением. На сколько пришлось передвинуть предмет относительно его первоначального положения?
  4. Лампа находится на расстоянии 2 м от экрана. На каком расстоянии от лампы нужно поставить собирающую линзу с фокусным расстоянием 0,4 м, для того чтобы получить на экране увеличенное изображение лампы?