CCI20101105000

ZADANIA Z FIZYKI DLA STUDENTÓW WYDZIAŁU GiG, KIERUNEK GiG, SEM. III, 2010/2011 ZESTAW 3

Zagadnienia: Istota ruchu falowego. Rodzaje fal. Równanie fali. Zasada superpozycji. Prędkość fal. Moc i

natężenie w ruchu falowym. Interferencja fal. Fale stojące. Fale dźwiękowe. Dudnienia. Zjawisko Dopplera.

Natura i rozchodzenie się światła. Widmo fal elektromagnetycznych. Prędkość światła. Relatywistyczny

efekt Dopplera. Odbicie i załamanie światła. Zasada Huygensa. Zasada Fermata. Optyka geometryczna -

soczewki, zwierciadła. Budowa oka ludzkiego. Interferencja i dyfrakcja światła. Doświadczenie Younga.

Siatki dyfrakcyjne i widma. Dyfrakcja promieni Roentgena. Prawo Bragga. Polaryzacja.

1.    Okręt podwodny płynący ze stałą prędkością v=10m/s wysyła w kierunku swojego ruchu impuls ultradźwiękowy o częstotliwości f=30kHz, który wraca po upływie czasu t=0,6s i ma częstotliwość ^=30,3kHz. W jakiej odległości znajduje się obiekt, od którego odbił się impuls i zjaką prędkością się porusza? Prędkość dźwięku w wodzie wynosi c=1450m/s.

2.    Wiązka promieniowania lasera o długości Z=653 nm pada prostopadle na zapisaną standartową płytę CD. Po odbiciu na ekranie ustawionym w odległości L=l,2m zaobserwowano rząd plamek. Odległość między centralną plamką i sąsiednimi wynosi x=0,5m. Oblicz odległość między ścieżkami zapisu.

3.    W zamocowanej na końcach strunie o długości b = 120 cm wytworzono falę stojącą. W punktach odległych od siebie o d_; = 15 cm i d., = 5 cm amplituda tej fali jest równa A = 3,5 mm. Znaleźć maksymalną amplitudę tej fali. Której harmonicznej odpowiada ta fala?

4.    Odległość między kolejnymi grzbietami fal rozchodzących się na powierzchni jeziora wynosi l=6m. Położona na wodzie piłka wykonuje drgania o okresie T=4s. Ile wynosi rozchodzenia się fali na wodzie?

5.    Powierzchnia czynna ucha ludzkiego wynosi 5cm\ a natężenie progu słyszalności dla 1000Hz wynosi I„=10'^LW/m². Ile wynosi minimalna, jaką może zarejestrować ludzkie ucho?

6.    Siatkę dyfrakcyjną o m = 500 rys/mm oświetlono światłem o długości fali X = 546 nm. W jakiej odległości od siebie znajdują się maksima pierwszego oraz drugiego rzędu na ekranie odległym o L = 0,5 m od szczelin?

7.    Fala głosowa przechodzi z powietrza (330m/s) do wody (1450m/s). Jaki jest stosunek długości fali w wodzie do długości fali w powietrzu?

8.    Graniczna długość fali widma ciągłego promieni rentgenowskich wynosi k_g=l nm. Obliczyć maksymalną prędkość elektronów hamowanych na antykatodzie.

9.    Siatka dyfrakcyjna jest oświetlona prostopadle wiązką światła białego. Czy widzialne widmo pierwszego rzędu może zachodzić na widmo rzędu drugiego? Zakres długości fal widzialnego widma światła białego przyjąć 4000 A ■*- 7000 A.

10.    Wysokość przedmiotu H=0,03 m. Przedmiot ten znajduje się w odległości x=2 m od zwierciadła kulistego wklęsłego, którego promień krzywizny wynosi r=0,08 m. W jakiej odległości powstanie obraz i jaka będzie jego wysokość?

Zadania dodatkowe: