Scan Pic0076

Natężenie oświetlenia (oświetlenie) E pewnej powierzchni przedstawia wzór:

- I

E = —cos a, r

gdzie a jest kątem padania promienia świetlnego na oświetloną powierzchnię. Jednostką natężenia oświetlenia jest jeden luks; [E] = 1 lx.

Rozwiązanie zadania 5.3 Prawidłowa odpowiedź: B.

Pole powierzchni półsfery o promieniu R jest równe 2nR². W rozważanym zadaniu strumiene świetlne 0₁ i0₂ można więc przedstawić następująco:

I-2aR*

■R?

Si 2kI,    oraz

O,

Jak widać, strumienie świetlne przepływające przez obie półsfery są jednakowe,

Oliczając natężenia oświetlenia zauważymy, że wszystkie promienie świetlne padają na powierzchnię każdej półsfery prostopadle. Kąt padania w tym wypadku jest równy zeru, a więc cos a = 1. Mamy więc:

skąd

£ =_t_

²    4R² '

E₂<E,.

Rozwiązanie zadania 5.4 Prawidłowa odpowiedź: A.

Szukaną światłość I obliczymy ze wzoru na natężenie oświetlenia:

1 = Er¹ =100 cd.

skąd

Rozwiązanie zadania 5.5

Prawidłowa odpowiedź: C.

Zgodnie z treścią zadania zakładamy, że natężenia oświetlenia powierzchni każdą z żarówek są równe; E₁ = E₂. Na podstawie wyżej podanych wskazówek i przy założeniu, że promienie padają na powierzchnię pod kątem 0°, równość tę można zapisać następująco:

Stąd

a więc r₂ = -^

Rozwiązanie zadania 5.6 Prawidłowa odpowiedź: B.

Natężenie oświetlenia jest proporcjonalne do kosinusa kąta padania światła a.

Rozwiązanie zadania 5.7 Prawidłowa odpowiedź: D.

Filtr fioletowy, którym osłonięto żarówkę, przepuszcza tylko światło fioletowe. A zatem na ekranie powstanie symetryczny układ prążków fioletowych, przy czym kąt a_n, jaki tworzy n-ty prążek z kierunkiem promieni padających, długość fali A. światła padającego i odległość d między szczelinami siatki dyfrakcyjnej są związane równaniem

dsii\a„ =nA.

Uwaga: Filtr nie idealny, stanowiący tylko w przybliżeniu monochromatyczne źródło światła, przepuszcza na ogół światło o mniejszym lub większym zakresie długości fal, zależnym od jego jakości. Z tego powodu obserwowane na ekranie prążki mogą być rozmyte. Idealnie monochromatyczne źródło światła stanowi laser. Doświadczenie z monochromatycznym światłem lasera jest opisane w podręczniku [4] na ste. 211.

ROZWIĄZANIE ZADANIA 5.8 Prawidłowa odpowiedź: A.

Przed przystąpieniem do rozwiązywania tego zadania przeanalizuj szczegółowo §42 w podręczniku [4].

- 151 -