ХОЧУ ПОЛУЧИТЬ 5 ЗА ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

 

    П О М О Щ Ь  А Б И Т У Р И Е Н Т У  П О  Ф И З И К Е

             КУПИТЬ  КНИГУ                                                                                                             

                     ОПТИЧЕСКИЙ   ДУАЛИЗМ  

                                      С о д е р ж а н и е    к н и г и

    1. в В Е Д Е Н И Е.  

     2. Т Е О Р Е Т И Ч Е С К И Й    О Б З О Р.

     3. Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч  Ч А С Т и  1  ЕГЭ  -  110  З А Д А Ч.

           3-1. ВОЛНОВЫЕ  ПРОЦЕССЫ

           3-2. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ  СВЕТА

           3-3. ДИФРАКЦИЯ  СВЕТА

           3-4. КВАНТОВАЯ  ТЕОРИЯ  ИЗЛУЧЕНИЯ

           3-5. ФОТОЭФФЕКТ

     4. Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч  Ч А С Т И  2  ЕГЭ  -  73  З А Д А Ч И.

           4-1. ВОЛНОВЫЕ  ПРОЦЕССЫ

           4-2. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ  СВЕТА

           4-3. ДИФРАКЦИЯ  СВЕТА

           4-4. КВАНТОВАЯ  ТЕОРИЯ  ИЗЛУЧЕНИЯ

           4-5. ФОТОЭФФЕКТ

     5. зАДАЧИ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО  РЕШЕНИЯ  -  24  з а д а ч И.

     6. т А Б Л И Ц Ы    С   Ф О Р М У Л А М И.

  44 урока по физике для абитуриентов Вы найдете в серии книжек  с  общим    названием "САМ СЕБЕ РЕПЕТИТОР".  
 

      В  КАЧЕСТВЕ  ПРИМЕРА  НИЖЕ  ПРИВЕДЕНЫ  5  ЗАДАЧ  ИЗ  183  ЗАДАЧ  ПО ТЕМЕ  "ОПТИЧЕСКИЙ  ДУАЛИЗМ"  С  ПОДРОБНЫМИ  РЕШЕНИЯМИ 

 

 

      Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т и  1  ЕГЭ

                                                          

                                                                    Задача № 1-10

         На пути одного из двух параллельных лучей, распространяющихся в воздухе, поставили плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной = 6 см. Чему будет равно время запаздывания Δt этого луча?

         Дано:  d = 0,6 м, n = 1,5.  Определить  Δt - ?

        Время запаздывания луча, прошедшего через пластинку равно  Δt = t2t1, где t1 время прохождения лучом расстояния d в воздухе, t2 время прохождения лучом расстояния d в стекле (стеклянной пластинке).

        Эти значения времени равны:  t1 = d/с;   t2 = d/V,  здесь с = 3·108 м/с – скорость света в воздухе, V = с/n = 2·108 м/с – скорость света в стекле.

         Время запаздывания равно   Δt = d/V -  d/с = 0,1 нс.

 

                                                                    Задача № 1-12

         Найти все длины волн видимого света (от 0,76 до 0,38 мкм), которые будут максимально усилены при оптической разности хода Δ интерферирующих волн, равной 1,8 мкм.

         Дано:  λ' = 0,76 мкм, λ" = 0,38 мкм, Δ = 1,8 мкм. Определить λk - ?

         При данной оптической разности хода интерферирующих волн условию максимума соответствуют волны, длины которых определим из уравнения оценки максимума: Δмах = k, откуда λk =  Δмах/k, где k = 1, 2, 3, …

         Определим длины волн, соответствующих максимуму при различных  k:

          k = 1,  λ1 =  Δмах/1 = 1,8 мкм;      k = 2,  λ2 =  Δмах/2 = 0,9 мкм;

           k = 3,  λ3 =  Δмах/3 = 0,6 мкм;      k = 4,  λ4 =  Δмах/4 = 0,45 мкм; 

           k = 5,  λ5 =  Δмах/5 = 0,36 мкм.

         Условию задачи соответствуют длины волн  λ3 = 0,6 мкм  и  λ4 = 0,45 мкм.

                                                          

                                                                    Задача № 1-33

         Катод фотоэлемента освещается монохроматическим светом с длиной волны λ. При отрицательном потенциале на аноде U1 = -1,6 В ток в цепи прекращается. При изменении длины волны света в n = 1,5 раза для прекращения тока потребовалось подать на анод отрицательный потенциал U2 = -1,8 В. Определить работу выхода А материала катода.

         Дано: U1 = -1,6 В, n = 1,5, U2 = -1,8 В.  Определить  А - ?

         Запишем дважды уравнение Эйнштейна для двух рассматриваемых случаев. Учтем, что в первом случае длина волны λ, задерживающий потенциал U1 = -1,6 В. Во втором случае длина волны света будет λ/1,5, поскольку модуль задерживающего потенциала |U2| во втором случае стал больше, энергия фотона увеличилась, а длина волны, соответственно, уменьшилась. Уравнения для обоих случаев имеют вид:

                                              hc/λ = A + eU1      (1);       1,5hc/λ = A + eU2       (2).

         Решаем систему уравнений (1) и (2): умножаем уравнения (1) на число 1,5, получаем уравнение:

                                                       1.5hc/λ = 1.5A + 1.5eU1      (3).

         У уравнений (2) и (3) равны левые части, следовательно равны правые части этих уравнений:

                         1,5А + 1,5еU1 = А + U2 , откуда получаем  0,5А = - е(U2 – 1,5U1)     =>    

                                               А = - 2е(U2 – 1,5U1) = 1,9·10-19 Дж.  

    

            Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т И  2 ЕГЭ

                                         

                                                                                    Задача № 2-10

         Два параллельных пучка световых волн 1 и 2, расстояние между которыми b = 2 см, падают на стеклянную призму с преломляющим углом α = 30о и после преломления выходят из нее (рис. 2.4). Найти оптическую разность хода Δ световых волн после преломления их призмой.

         Дано: b = 0,02 м, α = 30о. Определить  Δ - ?

                                       

                                                                         Рис. 2.4.

         Оптическая разность хода лучей I и II формируется на участке между перпендикулярами к лучам  АВ и ED и она равна Δ = L3 – L1 L2. Здесь L3 = |BDn – оптическая длина второго луча на этом участке, n – абсолютный показатель преломления стекла.

         Отрезок |BD| определим из прямоугольного треугольника ΔОBD (угол BD = 90о). Обозначим отрезок |ОВ| = d,  тогда  |BD| = |ОВtgα = dtgα. Тогда для луча II оптическая длина будет L3 = ndtgα.

         Оптическая длина луча I на этом участке будет L1 + L2 , где L1 = |AC|·n - оптическая длина второго луча на отрезке |AC|,  L2 = |CE|. Отрезок |AC| определим из прямоугольного треугольника  ΔОАС: |AC| = |ОАtgα = (d – b)tgα. Тогда оптическая длина луча |AC| равна  L1= n(d – b)tgα.

         Луч I  при выходе из призмы в воздух преломляется в соответствии с законом преломления:                                                  sinα/sinβ = 1/n  или  sinβ = n·sinα  (1).

           Треугольник ΔЕСD прямоугольный (угол <СЕD = 90о), тогда 

                                            |СЕ| =|СDcosθ =Dcos(90оβ) = |СDsinβ.

        Воспользуемся формулой закона преломления (1):  |СЕ| =|СDn·sinα. ОтрезокD| выразим из треугольника  ΔCNDD| = |CN|/cosα = b/cosα.

         Тогда оптическая длина луча |СЕ| равна L2 = b·n·sinα/cosα= nbtgα.

         И, окончательно, оптическая разность хода лучей  I и II равна

                                      Δ = L3  – L1 L= ndtgα – n(db)tgα - nbtgα = 0.

                                                                   

                                                                    Задача № 2-19

         Два точечных монохроматических источника света S1 и S2 расположены на расстоянии d друг от друга. На расстоянии Н = 8 м от источника S1 наблюдается интерференция (рис. 2.13). Источник S2 отодвигают от источника S1. Первый раз потемнение в точке А наблюдается при расстоянии между источниками d1 = 2 мм. В следующий раз потемнение наступает при расстоянии d2. Найти это расстояние.

         Дано: Н = 8 м, d1 = 0,002 м.  Определить d2 - ?

                             

                                                                         Рис. 2.13.

         Определим разность хода между волнами, попадающими в точку А от источников  S1 и  S2  в общем случае, когда расстояние между источниками будет d (рис.2.13):

         Потемнение в первом случае (при расстоянии  d1) наблюдается, если разность хода волн (1) равна половине длины  волны: Δ1 = λ/2,  откуда получаем:

                                                               

         Порядок следующего интерференционного минимума соответствует разности хода волн Δ2 = 3λ/2. Воспользуемся выведенной формулой (1) для определения расстояния d2:

                                                               

         Решаем совместно уравнения (2) и (3), получаем:

                                                            

                                                         

           КУПИТЬ  КНИГУ                                                                              ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

                                           телефон:   +79175649529,  почта:  gaegoralev@mail.ru

                ©   Содержание  и  дизайн:  Александр  Горский.          egefizika5.com

/