77 Fale świetlne i ich właściwości.

1.D)

2.E)

Jeżeli źródło umieści się w ogniskowej to da ono po odbiciu wiązkę równoległą.

R- promień Krzywizny,

R=2f , f- ogniskowa.

R=2⋅5=10cm

3.D)

Ognisko zwierciadła wklęsłego to punkty, w którym przecinają się odbite promienie równoległe. Ogniskowa zwierciadła to odległość ogniska od wierzchołka zwierciadła. Długość ogniskowej jest równa połowie promienia krzywizny zwierciadła.

4.E)

n₂<n₁

n₂<n₃>n₂<n₁i n₃

n₂sinβ=n₁sinα

n₂sinβ=n₃sinγ

n₁sinα=n₃sinγ

α>γ

sinα>sinγ

n₃=xn₁ x>1 n₂<n₁=n₃

5.C)

6.A)

r₁, r₂- prom. krzywizny

r₂=∝

....f=20cm

7.C)

Z rysunków widać, że jeżeli będzie się zmniejszać przedmiot s do rozmiarów źródła światła, to wówczas jego obraz ciągle będzie powstawał na osi AB i będzie się zbliżał do punktu F₂-ogniskowej, oraz będzie malał do rozmiarów punktowych.

8.B)

D= -3+7=4 dioptrie

9.D)

p- powiększenie

l
f₁+f₂

ϕ₁-oko ogląda przedmiot pod tym samym kątem,

ϕ₂-widziany przedmiot przy pomocy lunety.

ϕ₁≅tgϕ₁

f₁=pf₂

f₁=16⋅4=64cm

10.B)

Jeżeli szerokość szczeliny d będzie w porównaniu równa λ długości fali świetlnej, wówczas nastąpi jej ugięcie po przejściu przez szczelinę. Ugięcie nastąpi w kierunku prostopadłym do szczeliny.

-linie przerywane - pozorny bieg promieni, jaki wydaje się obserwatorowi.

11.E)

730nm- odpowiada barwie czerwonej światła w próżni.

12.A)

Prawo Brewstera:

Jeżeli światło pada na granicę dwóch ośrodków tak, że promień odbity jest prostopadły do promienia załamanego, to promień odbity jest całkowicie spolaryzowany.

β#α, α+β=90^o

78 Fale świetlne i ich właściwości.

1.E)

R=1m, I=2cd,

φ=IΩ=8Π

2.D)

Z prawa Lamberta:

E₁=9E₂

3.B)

p<1 pozorny odwrócony

wiązka światła padając na zwierciadło kuliste wyp. Ulega rozproszeniu, więc obraz powstanie po drugiej stronie zwierciadła (należy przedłużyć promienie odbite), obraz zawsze jest pozorny: p<1

4.D)

Przy wyjściu szkło-powietrze, promień 3 powinien się załamać.

5.E)

η_s=1.5, η_w=1.33

6.D)

α₁-kąt padania,

α₂-kąt wyjścia,

E- kąt łamiący,

δ-odchylenie.

δ=α₁+α₂-E

Najmniejsze odchylenie zachodzi wówczas, gdy α₁=α₂ symetryczne przejście światła przez pryzmat.

7.D)

Mówi samo za siebie.

8.C)

9.A)

A''B-obraz w mikroskopie

p>1

urojony (przedłużenie promieni)

odwrócony (w stosunku do przedmiotu)

10.A)

Doświadczenie Younga -polegało na przepuszczeniu światła przez dwie szczeliny. Jedynie fale spójne mogą interferować i tworzyć obraz interferencyjny. Fale będą spójne, jeśli będą posiadać stałą w czasie, różnicę faz wynikającą z różnicy dróg.

11.A)

fioletowa- 0.40-0.45μm

niebieska- 0.45-0.49

zielona- o.49-o.56

żółta- 0.56-0.58

pomarańczowa-0.58-0.61

czerwona- 0.61-0.70

ad pytanie- odległość od prążka zerowego zależy od długości fali (dł. Koloru fali)0, im długość krótsza , odległość mniejsza.

12.B)

ϕ=kcl

ϕ-kąt skręcenia polaryzacji,

k- współczynnik (zależy od rodzaju substancji i st. procent. i od dł. fali)

c- st. procentowy,

l- dł. roztworu.

α=kc₁l₁

4α=kc_xl₂ 4kc₁l₁=kc_xl₂

81 Fotony, emisja i absorpcja promieniowania.

1.E)

E=hν,

,

dla λ małego - E -duże

λ najmniejszą mają promienie fioletowe.

2.A)

E=hν

E=6.62⋅10^-34⋅10¹⁴J⋅s⋅

E=6.62⋅10^-20J

Foton przekaże całą swoją energię E elektronowi.

3.A)

Jeżeli v jest dostatecznie duże, prąd fotoelektryczny osiąga pewną graniczną wartość. Jeżeli zmienimy znak v natężenie prądu fotoelektrycznego nie spadnie gwałtownie do zera. Dowodzi to, ze z płytki A emitowane są elektrony o prędkościach różnych od zera. Niektóre w nich , dochodzą do naczynia B, pomimo faktu, że pole elektryczne przeciwdziała ich ruchowi. Jeżeli odwróconą różnicę potencjałów dostatecznie zwiększymy, to osiągniemy taką wartość v₀, przy której natężenie prądu fotoelektrycznego spada do zera.

4.C)

, n=1,2,3, n- nr.powłoki

5.C)

Elektron może przejść z powłoki k na n k>n oddając energię E_k-E_n, albo z n na k n<k dostając energię E_k-E_n

Albo:

, R-stała Rydeberga

2→1 4→2 6→3

,

E₁= - hcR,

ΔE>ΔE'>ΔE''

6.E)

7.A)

8.D)

Linie Fraunhofera:

Jest to różnica wsp. załamania η_F-η_C długości światła fioletowego i czerwonego.

LF są miarą dyspersji światła. LF w widmie Słońca są odwróceniem widm emisyjnych pierwiastków gazowych znajdujących się w zewn. warstwach Słońca, tak więc są one widmem absorpcyjnym Słońca.

9.C)

Rozgrzane do wysokiej temp. ciała stałe oraz ciecze, wysyłają one nie poszczególne linie, ale jasne nieprzerywalne pasmo, w którym poszczególne barwy płynnie przechodzą w siebie (przykład zmiana barwy ciał stałych - metali podczas ogrzewania T- wysokie.)

10.C)

Dł. fali czerwonej - 0.61-0.70 [ν_c 4.9⋅10¹⁴-4.3⋅10¹⁴]

Dł. Fali zielonej -0.49-0.56 [ν_z 6.10¹⁴-5.4⋅10¹⁴]

W wyniku nałożenia się fali czerwonej i zielonej powstanie fala żółta (mieszanie barw).

11.D)

Przedmiot pokryty idealnym zielonym barwnikiem będzie pochłaniał fale innego koloru, a odbijał koloru zielonego. Jeżeli zostanie oświetlony światłem koloru czerwonego (jednorodnym) wówczas dokona on absorpcji tego światła nie odbijając żadnego, dlatego jego kolor będzie wydawał się być czarnym.

12.A)

W miarę wzrostu temp. bezwzględnej ciała doskonale czarnego coraz większe ilości wypromieniowanej energii odpowiada falom krótkim. Prawo Wiena.

Ciało doskonale czarne.

Iloczyn długości fali λ_max odpowiadający największemu natężeniu i jego temp. bezwzgl. T ma wartość stałą.

λ_maxT=2897(=C) μmK

Jeżeli T rośnie, λ- maleje.

82 Fotony, emisja i absorpcja promieniowania.

1.C)

p=mv

E=mc²

E=hγ

p_⊥=

2.D)

W=4.8⋅10^-19J

pr. Einsteina-Millikana

dla najwolniejszych v→0

hγ=w

,

λ=0.4⋅10^-6m

---