Оптика . Квантовая физика. Атомное ядро.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

30. Человек удаляется со скоростью v= 2,0 м/с от уличного фо­наря, находящегося на высоте Н= 8,5 м от поверхности Земли. В некоторый момент времени длина тени человека составляла Ь=1,3 м, а через t = 1 с — стала d = 1,8 м. Найдите рост человека. ^Ч inn-

 

DF=VT=2м

D/S=CB/H ; b/S=Be/H ; eB=FB+b ; CB=d+2+FB

…d/CB=S/H ; b/eB=S/H заменим С подставкой

d/(d+2+FB)=b/(Fb+b) ; (Fb)d+bd=bd+2b+Fb*b

FB=(d-b)=2b ; Fb=2b/(d-b)=5.2 ; b/S=eB/H ; S=Hb/(FB+b)=1.7 м

Ответ: 1,7м

31. Сколько изображений получится от светящейся точки в двух плоских зеркалах, образующих между собой прямой угол? Сколько будет изображений, если точку поместить между парал­лельными зеркалами?

Выполняя последовательно построения изображ-й т-ки Ао, в зеркале 1,2, Найдём, что А1 является изображением точки Ао в зеркале 2ж а А2 в зеркале 1.

 

А3-изображение точки А1 в зеркале 1

А3 изображение точки А2 в зеркале2

Они совпадают, т.к Ао,А1,А2,А3-прямоугольник

 

Ответ: R=3

 

32. На дне сосуда, наполненного водой до высоты Н, нахо­дится точечный источник света. На поверхности воды плавает круглый непрозрачный диск так, что центр диска находится над источником света. При каком минимальном радиусе R диска свет не будет выходить через поверхность воды? Показатель прелом­ления воды п. 33. Столб вбит вертикально в дно реки глубиной Н = 2 м. Над поверхностью воды столб возвышается на h = 1 м. Какова длина тени столба на дне реки, если высота Солнца над горизон­том <р= 30° ? п=1,33.

При определении  a свет ни будет выходить из воды b=90 sin90=1

Sina/sinb=1/n ;   a-пред-й угол отражения sina-1/n В то же время sina=AO/AB ; AO=R

AB=R/sina=Rn

Из теоремы Пифагора R*R=A*B*B-H*H=R*R*n*n-H*H

R=((Rn)*(Rn)-H*H)под корнем

Ответ: R=((Rn)*(Rn)-H*H)под корнем

34. При определении на глаз по вертикальному направлению глубина реки кажется равной h = 1,5 м. Какова истинная глубина реки?

АВ=Htg=h*tgb ; H=AS ; h=AS ;

H/h=tgb/tga

a и b, малы   ;     tgb/tga=sinb/sina=n   ;           H/h=n  H=hn=1.95м

Ответ: H=hn=1.95м

35. Солнечные лучи, проходя через маленькую прорубь во льду, освещают дно озера. Расстояние между точками дна, куда попадают лучи сразу после восхода и перед заходом Солнца в день весеннего равноденствия, L= 3 м. Определите глубину озера. Показатель преломления воды п = 1,3.

b’=b;        A’OB=AOB

A’O=AO=h/r=1.5м

tgb=AO/H ; H=AO/tgb ;tg50=1.192

H=1.5/1.192=1.26м

Ответ: H=1.5/1.192=1.26м

 

 

36. По дороге со скоростью v = 54 км/ч движется автомо­биль. Его фотографируют с расстояния L = 10 м от дороги (и от автомобиля). Размытие изображения на пленке не должно пре­вышать величину d = 50 мкм. Каково должно быть время экспо­зиции Дг, если фокусное расстояние объектива F = 40 мм ?

Лин увел. Линзы   I=d/S=f/L S=Ld/f

1/f=1/a+1/L ; f=LF/(l-F)

S=Ld(LF(L-F=d(L-F)/F

T=d(L-F)/FV=0.00083 cсек.

Ответ0,00080ск

 

 

37. Свеча расположена на расстоянии L = 2,5 м от экрана. Собирающая линза дает на экране четкое изображение свечи при двух положениях, находящихся на расстоянии а = 50 см друг от друга. Определите оптическую силу D линзы.

F+d=3.5 м ; d+0.5=d’ f-0.5=f’

D=1/f+1/d=(f+d)/fd  D=1/f’+1/(d*d)=(f’+d’)/f’d’

D=L/fd ; D=L/f’d’

F+d=2.5

Fd=(f-0.5)(d+0.5)

 

(2.5-d)d=(2-d)(d+0.5)

2.5d-d*d=2d+1-d*d+0.5d

d=1    f=1.5

Отсюда D=2.5/1.5=5/3 ДПТР

Ответ 5/3 ДПТР

38. Горящая лампочка находится на расстоянии d = 0,9 м от центра экрана. Можно ли получить отчетливое изображение нити лампочки в центре экрана, используя для этого собирающую лин­зу с фокусным расстоянием F = 24 см ?

Изображение должно быть отчётливое увеличенное

 

1/F=1/f+1/d

f+d=L

 

fd=FL если эта система имеет решение, то можно получить отчётливое                

 f+d=L  изображение нити, если нет то нельзя, т.к не найдётся точного расположения .    fd=0.216

                              f+d=0.4

                       d*d-0.9d+0.216=0

Д<0 система не имеет реш-й следовательно Нельзя

Ответ  Нет

39. При фотографировании человека с расстояния di = 15 м его изображение на фотопластинке получилось высотой hi = 30 мм, а с расстояния d2 = 9 м — высотой hz = 51 мм. Определите фокусное расстояние объектива фотоаппарата.

Г=|F| / |d1-F|=H/R ;      F>0 ; d-F>0

 

F/(d1-F)=h1/H ;  F/(d2-F)=h2/H

 

Jnc.lf h1(d1-F)=h2(d2-F)

 

F=(h2d2 - h1d1) / (h2-h1)=0.42 м

Ответ F=0. 42 м

40. На собирающую линзу с фокусным расстоянием Fi падает пучок лучей, параллельных главной оптической оси. На каком расстоянии от собирающей линзы надо поместить рассеивающую линзу с фокусным расстоянием Fz, чтобы выходящие из нее лучи вновь стали параллельны главной оптической оси? Фокусные расстояния линз относятся, как Fi:F2 =3:1.

Для собирающей линзы имеем 1/f1+1/d1=1/F1

Считая, что d=бесконечности

Поэтому 1/f1=1/F1. Откуда   F1=f1

Следовательно изображение нах-ся в орогизе линзы и является источником для расс. Линзы

Для рассеевающей линзы –1/f2+1/d2=-1/F2

…d2=L-F1  f2-бесконечность след-но

1/(L-F1)=-1/F2 F1-L2=F2 L2=F1-F2=2F2

 

Ответ 2F2

41. Две тонкие двояковыпуклые линзы с фокусным расстоя­нием Fi и Рг расположены вплотную одна к другой. Определите оптическую силу D такой системы.

   

Оптическая сила системы линзы = сумме оптич. Сил линз, входящих в систему D=D1+D2

D=1/F след-но D=1/F1+1/F2=(F1+F2) / F1*F2

 

Ответ: D=(F1+F2) / F1*F2

42. С помощью собирающей линзы на экране получают изображение предмета в форме квадрата. Расстояние от поверхности предмета до линзы составляет 20 см; площадь изображения в два раза больше площади самого предмета. Определите фо­кусное расстояние линзы.

В изображении будет квадрат с площадью в 2-а раза большей чем предмет. Площади в увеличении относится как квадраты лин-х размеров.  

Т.е Г=корень из 2

Г=f/d f=(корень из 2 )d

Формула тонкой линзы 1/F=1/f+1/d=(f+d) / fd

F=fd / (f+d)=d*d*(корень из 2) / d((корень из2) + 1) =

=(корень из 2 )d / ((корень из 2) + 1)=0,12 м Г=12см

 

Ответ : 12см

43. Небольшому шарику, который находится на поверхности собирающей линзы, расположенной горизонтально, сообщили вер­тикальную скорость Vo= 10 м/с. Оптическая сила линзы D = 0,5 дптр. Сколько времени будет существовать действительное изображе­ние шарика в этой линзе ?

D=1/F+1/d для действит-о изображения f>0

D=Vоt   f- не раввно 0

Найдём крит момент

D=1/Vоt t=1/VоD=0.2 c

След-но изобр-ие в линзе будет существовать t=0.2c

Ответ: 12с

 

44. Вдоль главной оптической оси собирающей линзы рас­положена спичка, один конец которой удален от центра линзы на а = 16 см, а другой — на Ь = 20 см. Фокусное расстояние линзы F = 12 см. Найдите увеличение изображения спички.

Г=|F| / |a-F|

 

Г1=0.12/0.04=3

 

Г= |F| / |b-F| ; Г2=0.12 / 0.08=1.5

 

<Г>=(Г1+Г2) / 2=2,25

 

S=b-a=4см S’-изображение

                 S’-=S<Г>=9 см

Ответ: 9см

68. При какой частоте v электромагнитное излучение (поток фотонов) при взаимодействии с веществом способно вызвать рождение пары электрон — позитрон ? те = 9,1 Ю-31 кг.

E=2Fe         Ee=Ee=Eо=m (электрона)*с*с

 

…hc/l=2m(электрона)*с*с

 

n=2m*c*c / h=8.2*((10) в 11-й степени) Гц

 

Ответ: n=8.2*((10) в 11-й степени) Гц

 

 

69. Определите длину волны фотона, энергия которого равна кинетической энергии протона, прошедшего ускоряющую раз­ность потенциалов U = 20 В.

A=q*U

 

Работа эл поля

 

А=Еn

 

Энергия фотона Еф=hn=hc/l

 

Прирвняем Еф=Еп  qU=hc/l

 

Отсюда l=hc/qU=0.62*((10) в минус 7-й степени) м

 

Ответ : 0.62*((10) в минус 7-й степени) м

70. Капля воды массой m = 0,2 мг, попав в луч лазера, по­глощает ежесекундно п = 1015 с-' фотонов. На сколько градусов нагреется капля за t = 10 с ? Длина волны света А. = 0,75 мкм. Св = 4200 Дж/кг К.

Дата: 2019-07-24, просмотров: 212.