VI.7. Probleme recapitulative rezolvate - Fenomene optice
1. O sursă punctiformă este agățată de un tavan. La h1 = 80 cm de sursă se află un corp opac sferic cu raza de 50 cm, iar la h2 = 1,6 m de corp se află podeaua. Ce rază are umbra corpului formată pe podea ?
Rezolvare:
Notăm datele problemei și le transformăm în SI:
h1 = 80 cm = 0,8 m
h2 = 1,6 m
R1 = 50 cm = 0,5 m
R2 = ?
Desenăm razele ce determină formarea umbrei:
Egalăm rapoartele:
Scoatem necunoscuta R2:
2. Cum trebuie plasate două oglinzi plane pentru ca raza de lumină să fie deviată ca în figura următoare:
a)
b)
c)
Rezolvare:
a)
b)
c)
3. Se dă unghiul de incidență de 45° dintre raza incidentă și normală. Suprafața de separare dintre sticlă (n1 = 1,5) și apă (n2=1,33) deseneaz-o pe verticală. Construiește raza reflectată și raza refractată. Scrie notațiile pe desen.
Rezolvare:
4. Știind viteza luminii prin safir, vsafir = 1,7 ∙ 108 m/s, aflați indicele de refracție al safirului.
Rezolvare:
Scriem datele problemei:
nsafir = ?
vsafir = 1,7 ∙ 108 m/s
Scriem formula indicelui de refracție și scoatem necunoscuta, nsafir:
5. Să se calculeze viteza luminii prin zirconiu care are indicele de refracție de 2,15.
Rezolvare:
Scriem datele problemei:
c = 3 ∙ 108 m/s
n = 2,15
Scriem formula indicelui de refracție:
Scoatem necunoscuta din ecuație, astfel n coboară la numitor și v urcă la numărător în partea opusă (fiind extremi pot schimba locul între ei).
6. Află distanța (în km) dintre Pământ și Soare, știind că luminii îi ia 8 min și 16 secunde ca să o străbată.
Rezolvare:
Scriem datele problemei:
t = 8 min + 16 s = 480 s + 16 s = 496 s
d = ?
c = 300.000 km/s
Scriem formula vitezei:
Scoatem necunoscuta d din ecuația vitezei:
7. Pentru a lumina fundul unei fântâni, se folosește o oglindă plană. Sub ce unghi față de orizontală trebuie așezată oglinda, dacă razele Soarelui formează cu orizontala un unghi de 20°?
Rezolvare:
Se desenează mersul razelor de lumină:
Cum NI este perpendiculară pe oglindă (normala) avem:
