optika_chast_a_i_v

1
Оптика. ЧастьА.
1.(9-5) Луч лазера направляется перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Расстояние
между нулевым и первым дифракционным максимумами на удаленном ( расстояние до экрана
L >> 10см) экране равно 10 см. Расстояние между нулевым и вторым дифракционными
максимумами примерно равно 1) 5 см 2) 10 см 3) 20 см 4) 40 см;
2. Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим и отраженными лучами равен 100.
Угол между падающим лучом и зеркалом
1) 50 ; 2) 800
3) 850 4) 950
3.(10-5) Луч лазера падает на дифракционную решетку перпендикулярно ее плоскости. Отношение
Х01: Х02 расстоянии между нулевым и первым (Х01) и между нулевым и вторым дифракционными
максимумами на удаленном от решетки экране примерно равно 1) 1: 1; 2) 1:2; 3) 2:1; 4) 1:4;
4. Световой луч α падает на границу раздела двух сред. Укажите правильное построение
отраженного луча.
1.
2.
3
4.
5.(20-5) При попадании солнечного света на капли дождя образуется
радуга. Это объясняется тем, что белый свет состоит из электромагнитных
волн с различной длиной волны, которые каплями воды по разному
1) поглощаются 2) отражаются 3) поляризуется 4) преломляются;
6. На рассеивающую линзу падает луч света, идущий параллельно
главной оптической оси линзы. Какая из пунктирных стрелок
правильно показывает ход светового луча после выхода из линзы?
1) 1; 2) 2 3) 3; 4) 4;
1
2
F
F
4
3
7(11-5) Луч лазера направляется перпендикулярно плоскости дифракционной решетки. Расстояние
от решетки до экрана L. Расстояние между нулевым и первым дифракционным максимумами на
удаленном экране равно Х. При приближении экрана к решетке до расстояния L/ 2 расстояние
между нулевым и первым дифракционными максимумами примерно равно 1) Х
2)
Х
2 Х ;3)2 х;4) ;
2
8.(21-5) Верно утверждение (-я): Дисперсия является причиной разложения в спектр светового
пучка при его прохождении сквозь А. призму В. Дифракционную решетку 1) только А; 2) только
В; 3) А и В. 4) Ни А , ни В;
9. На рисунке показан ход лучей от точечного источника А через тонкую линзу. Какова
оптическая сила линзы? 1) – 5 дптр; 2) -16,7 дптр; 3) 0,2 дптр; 4) 16,7 дптр;
*
Х,см
10
8
6
4
2
2
4
6
8
10
10 (22-5) Верно ли утверждение: Дисперсией света объясняется А. фиолетовый цвет книги Б,.
фиолетовый цвет листа из тетради, если его рассматривать через цветное стекло. 1) только А.
2) только Б 3) А и В; 4) ни А ни В.
11(6) Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен 200. Угол между падающим и
отраженным лучами равен 1) 400. 2) 500. 3) 700. 4) 1100.
2
12(22-5) На рисунке показан ход лучей от точечного источника А через тонкую линзу. Какова
оптическая сила линзы? 1) – 20 дптр; 2) -5дптр; 3) 0,2 дптр; 4) 20 дптр;
●
5 см
13.(253-7) Луч синего света преломляется на границе
раздела двух сред, как показано на рисунке. Измерения
показали, что углы α и β соответственно равны arcsin 0,5
и arcsin 0,6, абсолютный показатель преломления второй
среды n2 = 1,5. Определите абсолютный показатель первой
среды.
1) 1; 2) 1,2; 3) 1,25; 4) 1,8;
β
n2
α
n1
14(135-4) Два источника испускают электромагнитные волны с одинаковой фазой и одинакой
частотой 5·104 Гц. В точке с разностью хода, равной 1,5 мкм, будет наблюдаться 1) максимум
интерференции, т.к. разность хода равна нечетному числу полуволн. 2) минимум интерференции,
т.к. разность хода равна четному числу полуволн. 3) максимум интерференции, т.к. разность хода
равна четному числу полуволн. 4) минимум интерференции, т.к. разность хода равна нечетному
числу полуволн.
15 (131-5) Два лазерных луча красного и зеленого цвета
А ●
направляются перпендикулярно на грань призмы из стекла
(рис) Известно, что при освещении одного участка белого
экрана одновременно зеленым и красным светом глаз
ощущает желтое пятно в этом месте экрана. Что
В ●
наблюдается на экране?
лучи
1) в точке В наблюдается желтое пятно, выше – красное пятно, ниже – зеленое пятно.
2) в точке В наблюдается желтое пятно, выше – зеленое пятно, ниже – красное
пятно.
С ●
3) в точке В наблюдается темнота, выше – красное пятно, еще выше – зеленое пятно.
4) в точке В наблюдается темнота, выше – зеленое пятно, еще выше – красное пятно.
16 Два лазерных луча красного и зеленого цвета
направляются перпендикулярно на грань призмы из стекла
А●
(рис), находящейся в воздухе. В точках А и В экрана
наблюдаются яркие и цветные пятна. Каковы цвета пятен?
В ●
А) в точке А – красное, в точке В – зеленое
2) в точке В – красное, в точке А - зеленое
3) в точках А и В – зеленые
4) в точках А и В – красные.
3
17. (134-4)
Лучи от двух лазеров направляются поочередно по
нормали в одну и ту же точку на передней грани
стеклянной призмы, находящейся в воздухе. В случае
света от первоначального лазера на экране появляется
освещенное пятно в точке А, а в случае света от второго
лазера – в точке Б. Какое соотношение длин для волн
света первого (λ1) и второго (λ2) лазеров верно?
1) λ1 < λ2: 2) λ1 > λ2: 3) λ1 = λ2: 4) λ1 >> λ2:
А●
В●
лучи
Призма
экран
18.(239-5) На поверхность тонкой прозрачной пленки нормально падает пучок белого света.
В проходящем свете пленка окрашена в зеленый цвет. При небольшом по сравнению с
длиной волны видимого света увеличении толщины пленки ее окраска 1) сместится к
красной области спектра. 2) сместится к синей области спектра 3) станет обесцвечиваться 4)
останется прежней.
19(237-4) На поверхность тонкой прозрачной пленки нормально падает пучок белого света.
В отраженном свете пленка окрашена в зеленый цвет. Пленку немного поворачивают по
часовой стрелке, ее окраска при этом 1) сместится к красной области спектра. 2) сместится к синей
области спектра 3) станет полностью черной; 4) останется прежней
20(236-4) На поверхность тонкой прозрачной пленки нормально падает пучок белого света. В
отраженном свете пленка окрашена в зеленый цвет. При использовании пленки такой же
толщины, но с несколько большим показателем преломления, ее окраска будет 1) находится ближе
к синей области спектра. 2) только полностью черной; 3) только зеленой; 4) находится ближе к
красной области спектра.
21(236-4) Способность длинных радиоволн распространяться на расстояния, значительно
превышающие зону прямой видимости, связана 1) преломлением электромагнитных волн4 2)
поляризацией; 3) дифракцией; 4) отражением ;
22.Луч света падает из воздуха в бензин(n1), затем проходит
через стеклянную пластинку (n2), затем через слой воды (n3).
На рисунке показан ход луча света. Показатели преломления
n1
сред соотносятся следующим образом: 1) n1 = n3 и n3 > n2;
2) ) n1 > n2 n2 = n3 3) ) n1 > n2 < n3 4) ) n1 = n3 ; n3 < n2;
n2
23(237-4) Нагревание продуктов в СВЧ печке связано с
1) отражением электромагнитных волн. 2) преломлением;
3) поглощением ; 4) поляризацией;
n3
24(239-4) DВ опытах Герца треугольная призма из асфальта
отклоняла электромагнитные
волны. Это связано с 1) поглощением электромагнитных волн.
2) преломлением 3) поляризацией 4) отражением
25(239-4) Луч света падает из воздуха в бензин(n1), затем проходит
через стеклянную пластинку (n2), затем через слой воды (n3).
На рисунке показан ход луча света. Показатели преломления
сред соотносятся следующим образом: 1) n1 = n3 и n3 < n2;
2) ) n1 < n2 n2 = n3 3) ) n1 > n2 n2 = n3 4) ) n1 > n2 > n3;
n1
n2
n3
26. На поверхность тонкой прозрачной пленки нормально падает
пучок белого света. В проходящем свете пленка окрашена в
зеленый цвет. При небольшом по сравнению с длиной волны видимого света.
4
увеличении толщины пленки ее окраска 1) сместится к красной области спектра; 2) сместится к
синей области спектра; 3) станет обесцвечиваться 4) останется прежней;
27.На пленке фотоаппарата получено действительное уменьшенное изображение предмета. На
основании этого можно утверждать, что собирающая линза объектива фотоаппарата находилась от
предмета на расстоянии, 1) равному фокусному;2) меньше фокусного; 3) 2F>d >F; 4) d >2F;
28(133-4) Простейший кинопроекционный аппарат в качестве объектива имеет собирающую
линзу. При проецировании кадра кинопленки на экран кинотеатра на экране образуется
изображение 1) действительное прямое; 2) мнимое прямое; 3) мнимое перевернутое; 4)
действительное перевернутое;
29(130-4) На каком расстоянии от рассеивающей линзы на ее главной оптической оси нужно
поместить предмет, чтобы его изображение было действительным7 1) 1) d <F; 2) d > F; 3) d>2F;4)
при любом расстоянии изображение будет мнимым;
30(131-4) При рассматривании текста книги через лупу изображение букв, видимое человеком,
является 1) действительным и увеличенным; 2) действительным и уменьшенным; 3) мнимым и
уменьшенным; 3) мнимым и уменьшенным 4) мнимым и увеличенным;
31(135-4) На каком расстоянии от собирающей линзы нужно поместить предмет, чтобы его
изображение было действительным? 1) d >F ; 2) d <F; 3)
при любом расстоянии изображение будет действительным.
4) при любом расстоянии изображение будет мнимым;
32(253-4) Какие из стеклянных линз, изображенных
на рисунке, нельзя использовать в качестве объектива
фотоаппарата? 1) А и В 2) В и С 3) А и С 4) все три.
А
В
С
33(254) Какие из стеклянных линз, изображенных на рисунке, являются рассеивающими в
воздухе? 1) А и В 2) В и С 3) А и С 4) все три.
34(239). Какое из излучений обладает способностью дифрагировать7 а) α – излучение В.β –
излучение. С. γ– излучение. 1) А и В 2) В 3) В и С. 4) все три.
35. Луч красного света преломляется на границе
n2
α
раздела двух сред, как показано на рисунке. Измерения
показали, что для угла β arcsin 0,6.
абсолютный показатель преломления второй
β n1
среды n2 = 1,5 абсолютный показатель первой
среды n1 = 1,25. Определите угол преломления светового
луча.
1) 300; 2) 600; 3) 0,5 π; 4) 1,2 π ;
36.(251) Угол отклонения луча от первоначального
направления при его отражении от зеркала равен 600.
Угол отражения равен
1) 300 2) 600 3) 1200 4)1500
α
37.На поверхность тонкой прозрачной пленки нормально падает
пучок белого света. В проходящем свете пленка окрашена в
зеленый цвет. При небольшом, по сравнению с длиной волны видимого света,
уменьшении толщины пленки ее окраска 1) останется прежней;.
2) сместится к красной области спектра; 3) сместится к синей области спектра 4)станет
обесцвечиваться;
38(252) Наибольший эффект в опытах Герца наблюдался, когда резонатор ( приемная антенна)
располагался параллельно вибратору ( передающей антенне). Это связано с 1) преломлением
электромагнитных волн 2) поглощением электромагнитных волн; 3) поперечностью
электромагнитных волн; 4) отражением электромагнитных волн;
39(132) При рассматривании текста книги лупу держат от текста на расстоянии 1) произвольном;
2) меньше фокусного; 3) больше фокусного, но меньше двух фокусных; 4) больше двух фокусных;
40(236) На поверхность тонкой прозрачной пленки нормально падает пучок белого света. В
отраженном свете пленка окрашена в зеленый цвет. При использовании пленки такой же
толщины, но с несколько большим показателем преломления, ее окраска будет
5
1) находиться ближе к синей области спектра;
2) только
3) только зеленой; 4) находиться ближе к красной области спектра;
41(132) Два лазерных луча красного и зеленого цвета
направляются перпендикулярно на грань призмы из стекла
(рис), находящейся в воздухе. Известно, что при освещении
одного участка белого экрана одновременно зеленым и
красным светом глаз ощущает желтое пятно
в этом месте экрана. Что
наблюдается на экране на участке АС?
лучи
полностью
черной;
А ●
В ●
1) в точке В наблюдается желтое пятно, ниже – красное пятно,
С ●.
еще ближе к точке С – зеленое пятно
2) в точке В наблюдается желтое пятно, ниже – зеленое пятно, еще ближе к точке С – красное
пятно.
3) в точке В наблюдается темнота, ближе к точке С – красное пятно, еще ближе к точке
С – зеленое пятно.
4) в точке В наблюдается темнота, ближе к точке С – зеленое пятно, еще ближе к точке С –
красное пятно.
42.(233) Угол между зеркалом и падающим лучом составляет 300.
После отражения от зеркала луч отклоняется от первоначального
α
направления. Угол между отраженными и падающими лучами равен
1) 12004 2) 1500; 3) 300; 4) 600.
43. (135) На каком расстоянии от собирающей линзы на ее главной оптической оси нужно
поместить предмет, чтобы его изображение было действительным7 1) 1) d >F; 2) d < F; 3) при
любом расстоянии будет действительным; 4) при любом расстоянии изображение будет мнимым;
44(28) Разложение пучка белого света в спектр при прохождении его через приму объясняется
тем, что свет состоит из набора электромагнитных волн разной длины, которые попадая в призму,
1) движутся с разной скоростью4 2) имеют одинаковую частоту; 3) поглощаются в разной
степени; 4) имеют одинаковую длину волны;
45(10)-2)Лазерный луч зеленого цвета падает перпендикулярно на
А●
дифракционную решетку (100 штрихов на мм) На линии АВС экрана
решетка
наблюдается серия ярких зеленых пятен. Какие изменения произойдут
луч
в расположении пятен на экране при замене лазерного луча зеленого
В●
цвета на лазерный луч красного цвета? 1) Расположение пятен не
изменится; 2) пятно в точке В не сместится, остальные раздвинутся;
экран
3) пятно в точке В не сместится, остальные сдвинутся к нему.
С●
kD
;)
4) пятно в точке В исчезнет, остальные раздвинутся от точки В. ( hk =
d
46(9-2) Лазерный луч красного цвета падает перпендикулярно на дифракционную решетку (50
штрихов на 1 мм) На линии АВС экрана наблюдается серия красных пятен. Какие изменения
произойдут на экране при замене этой решетки на решетку со 100 штрихами на 1 мм? 1) картина
не изменится; 2) пятно в точке В не сместится, остальные раздвинутся от него; 3) пятно в точке
В не сместится, остальные сдвинутся к нему; 4) пятно в точке В исчезнет, остальные раздвинутся
kD
;)
от точки В; ( hk =
1
2
3
4
d
47 При отражении от тонкой пленки интерферируют световые
пучки: 1) 1 и 2; 2) 2 и 3; 3) 3 и 4; 4) 4 и 5;
5
48. Просветление оптических стекол основано на явлении: 1) интерференции света; 2) дисперсии
света; 3) преломления света; 4) полного внутреннего отражения;
6
Оптика. Часть В.
1В (240) На расстоянии 0,6 м от тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,2 м
находится точечный источник света. Чему равно расстояние от линзы до его изображения (см)?
2(26) Дифракционная решетка, период которой равен 0,005 мм, расположена параллельно экрану
на расстоянии 1,6 м от него и освещается пучком света длиной волны 0,6 мкм, падающим по
нормали к решетке. Определите расстояние между центром дифракционной картины и вторым
максимумом. Ответ выразите в мм. Считать, xто sin φ = tg φ
3. (235) Мыльная пленка образует клин. Свет с длиной волны 640 нм, падая на клин нормально,
создает в проходящем свете интерференционную картину чередующихся темных и светлых полос.
Какова толщина клина в том месте, где в проходящем свете возникает первая, считая от ребра
клина, светлая полоса? Показатель преломления мыльной пленки n = 4/3. Ответ выразите в нм.
4(135) В интерференционном опыте «Кольца Ньютона»
стеклянная линза касается стеклянной пластинки. Чему равна
толщина воздушного зазора в месте нахождения второго темного
интерференционного кольца в проходящем свете? Свет падает
на линзу нормально и имеет длину волны 400 нм.
Ответ выразите в нм. (400 нм)
5.В( 27-5) Дифракционная решетка, период которой 20 мкм, расположена параллельно экрану на
расстоянии 1 м от экрана. Дифракционную решетку освещают перпендикулярно падающим
светом длиной волны 590 нм. Определите (в см) расстояние на экране от центра дифракционной
картины до максимума второго порядка. Ответ округлите до целых. Считать, что sin φ = tg φ.
6В(233) Мыльная пленка образует клин. Свет, падая на клин нормально, создает в проходящем
свете интерференционную картину чередующихся темных и светлых полос. В месте, где
находится третья, считая от ребра клина, светлая полоса толщина пленки составляет 675 нм.
Какова длина волны света? Показатель преломления мыльной пленки n = 4/3. Ответ выразите в
нм.
7В ( 234) Мыльная пленка образует клин. Свет, падая на клин нормально, создает в проходящем
свете интерференционную картину чередующихся темных и светлых полос. В месте, где
находится первая, считая от ребра клина, темная полоса толщина пленки составляет 120 нм.
Какова длина волны света? Показатель преломления мыльной пленки n = 4/3. Ответ выразите в
нм.
8В.( 132) Модуль фокусного расстояния рассеивающей линзы равен 60 см. На каком расстоянии
от линзы находится изображение предмета, который расположен на расстоянии 40 см от линзы?
Ответ выразите в см.
9В.(236) На расстоянии 0,2 м от тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,16 м
зажгли свечу. На каком расстоянии от линзы получится четкое изображение пламени свечи? Ответ
выразите в см.
10В.(252) Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы 0,15 м. На каком расстоянии от нее
надо поместить предмет, чтобы получить его действительное изображение в натуральную
величину? Ответ выразите в см.
11В. (6-5) Параллельный световой пучок падает перпендикулярно
на тонкую собирающую линзу. На расстоянии 25 см от нее
расположена рассеивающая линза. (рис). Оптическая сила
собирающей линзы равна 4 дптр, фокусное расстояние
рассеивающей линзы 20 см. Диаметр линз равен 6 см.
L
Каким должно быть расстояние L от рассеивающей линзы
до экрана, чтобы экран был освещен равномерно?
Ответ дать в см.
7
12В.(239) На расстоянии 2 м от стены находится свеча. Между свечой и стеной на расстоянии 40
см от свечи находится тонкая собирающая линза. Найдите фокусное расстояние линзы (в см) ,
если на стене получено четкое изображение пламени свечи.
13В.(254) На дифракционную решетку, расположенную параллельно экрану на расстоянии 1,6 м,
нормально к ней падает пучок света с длиной волны 580 нм. Определите число штрихов
дифракционной решетки, приходящихся на 1 см, если расстояние между вторыми максимумами
слева и справа от центрального (нулевого) равно 27, 84 см. Считать, что sin φ = tg φ.
14 В.(6-5) Параллельный световой пучок падает перпендикулярно
на тонкую собирающую линзу с оптической силой 5 дптр.
Диаметр линзы равен 6 см. Каков внешний диаметр
светлого кольца на экране, стоящем на расстоянии
60 см от линзы?
Ответ дать в см.
15В.(30-5 ) Дифракционная решетка, период которой 20 мкм, расположена параллельно экрану на
расстоянии 1 м от экрана. Дифракционную решетку освещают перпендикулярно падающим
светом длиной волны 590 нм. Какой должна быть минимальная ширина экрана, чтобы можно
было наблюдать дифракционные максимумы второго порядка? Ответ выразите в см и округлите
до целых. Считать, что sin φ = tg φ.
16В(133) Фокусное расстояние собирающей линзы равно 40 см. На каком расстоянии от линзы
находится изображение предмета, расположенного на расстоянии 24 см от линзы? Ответ выразите
в см.
17В.( 134) Фокусное расстояние собирающей линзы равно 40 см. На каком расстоянии от линзы
находится предмет, если линза дает его мнимое изображение на расстоянии 60 см от линзы? Ответ
в см.
18В. (237) Фокусное расстояние тонкой линзы – объектива проекционного аппарата равно 15 см.
Диапозитив находится на расстоянии 15,6 см от объектива. На каком расстоянии от объектива
получится четкое изображение диапозитива? Ответ выразите в метрах и округлите до целых.
19В.(131) Изображение предмета, расположенного на расстоянии 40 см от рассеивающей линзы,
наблюдается на расстоянии 24 см от линзы. Найдите модуль фокусного расстояния рассеивающей
линзы. Ответ в см.
20В.В призме угол при вершине равен 300. Луч, пущенный
300
перпендикулярно одной из граней, выходит из нее так, как
показано на рисунке. Каков показатель преломления материала
призмы n? В бланк ответов запишите число 10 n, округлив его
300
до целых. ( ответ: 17)
21В.
В сечении призмы равнобедренный прямоугольный треугольник
Симметричного хода луча в призме можно добиться, пуская его
практически вдоль одной из ее граней.(рис) Чему равен
показатель преломления материала призмы n на основании
этих данных? В бланк ответов запишите число 10n,
округлив его до целых. (Ответ:14)
22В. Если луч света падает на прямоугольную призму под углом 80 0 , то ход луча оказывается
симметричным. Каков показатель преломления n материала призмы? Ответ округлите до десятых
и запишите в бланк ответов число 10n. (Sin 800 =0,98.) ( Ответ: 14)
8
Интерференция в тонких пленках. Геометрическая разность хода Δd = 2d; оптическая
разность хода Δd = 2dn, при отражении лучей от оптически от более плотной среды
происходит потеря полуволны, а при отражении от менее плотной потери нет.



Δd = 2dn -  2k ; или условие максимума: 2d n = ( 2к  1);
2
2
2
Условие минимума:
2d n = k
условие максимума: 2d n = k

Условие минимума: 2d n = ( 2к  1);
2
Кольца Ньютона:
В проходящем свете:

(2k  1) R ; (k  1,2,3..) , где R – радиус кривизны линзы.
2
k
Толщина воздушного зазора, соответствующего темным кольцам: dk = ;
2
Радиусы светлых колец Ньютона: r kсв =
R
rk
d
Радиусы темных колец: rk = kR . Из этой формулы видно ,что в центре интерференционной
картины всегда будет темное пятно. Кольца будут тем лучше различимы, чем больше R, т.е. чем
уже воздушный зазор.
Толщина воздушного зазора, соответствующее для светлых колец:
4
dk =
;
(2k  1)
r2
;
2 dk =
R
23. Период дифракционной решетки 3 мкм. Найдите наибольший порядок спектра для желтого
света (580 нм)
d Sin α = k∙λ; Максимальный порядок достигается при Sin α = 1.
K=