Задачи на тему Световые волны
из задачника Рымкевич 10 класс по предмету Физика

Название темы: Скорость света. Законы отражения и преломления. Полное отражение
Задача № 1004. Из задачника Рымкевича 2001 года (5-е издание)
№ 1005. Сколько времени идет свет от Солнца до Земли?
№ 1006. От ближайшей звезды (а Центавра) свет доходит до Земли за 4,3 года. Каково расстояние до звезды?
№ 1007. В историческом опыте Физо по определению скорости света расстояние между колесом, имеющим N = 720 зубцов, и зеркалом было I = 8633 м. Свет исчез в первый раз при частоте обращения зубчатого колеса v = 12,67 с-1. Какое значение скорости света получил Физо?
№ 1008. В 1875 г. метод Физо был использован французским физиком Корню, который, значительно увеличив частоту вращения колеса, зарегистрировал 28 последовательных исчезновений и появлений света. Какое значение скорости света получил Корню, если расстояние от колеса до зеркала было 23 000 м, число зубцов 200, а 28-е появление света наблюдалось при частоте вращения колеса 914,3 с-1?
№ 1009. Под каким углом должен падать луч света на плоское зеркало, чтобы угол между отраженным и падающим лучами был равен 70°?
№ 1010. Изобразить два взаимно перпендикулярных зеркала АО и ОВ, луч CD, падающий на зеркало ОВ, и направления DE и EF дальнейшего хода этого луча. Доказать, что луч EF параллелен лучу CD при любом угле падения луча CD в плоскости двугранного угла.
№ 1011. Как при помощи двух плоских зеркал можно проводить наблюдения из-за укрытия? При возможности изготовьте такой прибор (зеркальный перископ).
№ 1012. Угловая высота Солнца над горизонтом α = 20°. Как надо расположить плоское зеркало, чтобы отраженные лучи света направить: а) вертикально вверх; б) вертикально вниз?
№ 1013. Человек, стоящий на берегу озера, видит в гладкой поверхности воды изображение Солнца. Как будет перемещаться это изображение при удалении человека от озера? Солнечные лучи считать параллельными.
№ 1014. Используя условие предыдущей задачи, найти, на сколько должен человек наклониться (понизить уровень глаз), чтобы изображение Солнца в воде приблизилось к берегу на 80 см, если высота Солнца над горизонтом 25°?
№ 1015. Человек смотрится в зеркало, подвешенное вертикально. Будут ли изменяться размеры видимой в зеркале части тела человека по мере удаления его от зеркала? Ответ пояснить построением и проверить на опыте.
Задача № 1016. Из задачника Рымкевича 2001 года (5-е издание)
№ 1017. Зная скорость света в вакууме, найти скорость света в алмазе.
№ 1018. Сравнить скорость света в этиловом спирте и сероуглероде.
№ 1019. Почему, сидя у горящего костра, мы видим предметы, расположенные по другую сторону костра, колеблющимися?
№ 1020. Почему, измеряя высоту небесного тела над горизонтом, мы находим ее большей, чем она есть в действительности?
№ 1021.1 Угол падения луча света на поверхность подсолнечного масла 60°, а угол преломления 36°. Найти показатель преломления масла.
№ 1022. На какой угол отклонится луч света от первоначального направления, упав под углом 45° на поверхность стекла? на поверхность алмаза?
№ 1023. Водолазу, находящемуся под водой, солнечные лучи кажутся падающими под углом 60° к поверхности воды. Какова угловая высота Солнца над горизонтом?
№ 1024. Луч света падает на поверхность воды под углом 40°. Под каким углом должен упасть луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления оказался таким же?
№ 1025. В каких случаях угол падения равен углу преломления?
№ 1026. Луч света переходит из воды в стекло. Угол падения равен 35°. Найти угол преломления.
№ 1027. Вода налита в аквариум прямоугольной формы. Угол падения луча света на стеклянную стенку 78,1°. Найти угол преломления луча в воде при выходе из стекла. Зависит ли ответ задачи от: а) толщины стенок; б) показателя преломления данного сорта стекла?
№ 1028. Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения?
№ 1029. Под каким углом должен упасть луч на стекло, чтобы преломленный луч оказался перпендикулярным к отраженному?
№ 1030(н). На какой высоте h находится аэростат А, если с башни высотой Н он виден под углом а над горизонтом, а его изображение в озере видно под углом (β под горизонтом (рис. 110)?
Задача № 1030. Из задачника Рымкевича 2001 года (5-е издание)
№ 1031. Возьмите неглубокую чайную чашку, поставьте на стол и положите на ее дно монету. После этого отойдите от стола так, чтобы край чашки закрывал монету. Теперь, не меняя положения головы, попросите товарища налить в чашку воды. Монета станет снова видна. Сделайте чертеж, объясните явление.
№ 1032. На дне пустого сосуда (рис. 111) лежит зеркало. Как будет изменяться ход отраженного луча по мере заполнения сосуда водой?
№ 1033. Мальчик старается попасть палкой в предмет, находящийся на дне ручья глубиной 40 см. На каком расстоянии от предмета палка попадет в дно ручья, если мальчик, точно прицелившись, двигает палку под углом 45° к поверхности воды?
№ 1034.* В дно водоема глубиной 2 м вбита свая, на 0,5 м выступающая из воды. Найти длину тени от сваи на дне водоема при угле падения лучей 70°.
№ 1035. В сосуде с водой находится полая (наполненная воздухом) призма, склеенная из стекла (рис. 112). Начертить дальнейший ход луча SA (указать лишь общий характер хода луча, не производя вычислений).
№ 1036. Луч света падает под углом 60° на стеклянную пластину толщиной 2 см с параллельными гранями. Определить смещение луча, вышедшего из пластины.
№ 1037. Найти смещение а луча света, проходящего через прозрачную пластину с параллельными гранями, в воздухе, если угол падения луча равен α, угол преломления γ, а толщина пластины d. Может ли луч, пройдя через пластину с параллельными гранями, сместиться так, чтобы расстояние между ним и его первоначальным направлением было больше толщины пластины?
№ 1038. Вечером луч света от уличного фонаря падал под некоторым углом на поверхность воды в пруду. В морозную ночь пруд стал покрываться слоем прозрачного льда, который постепенно нарастал. Как изменялся ход луча в воде? Показатель преломления льда несколько меньше, чем воды.
№ 1039. Где за ширмой (рис. 113) находится плоское зеркало, а где — треугольная стеклянная призма? Сделать пояснительные чертежи, указав ход лучей за ширмой.
№ 1040. Начертить дальнейший ход лучей, падающих в точки А и В от источника S, находящегося на дне сосуда, в который налита вода (рис. 114).
№ 1041. С повышением температуры показатель преломления воды несколько уменьшается. Как при этом изменяется предельный угол полного отражения для воды?
№ 1042. Найти показатель преломления рубина, если предельный угол полного отражения для рубина равен 34°.
№ 1043. При каком наименьшем значении преломляющего угла А стеклянной призмы ВАС (рис. 115) луч SM будет претерпевать полное отражение?
№ 1044(н). Найти угол падения луча на поверхность воды, если известно, что он больше угла преломления на 10°.
№ 1044. Луч света падает под углом 50° на прямую треугольную стеклянную призму с преломляющим углом 60°. Найти угол преломления луча при выходе из призмы.
№ 1045. Луч падает перпендикулярно на боковую грань прямой стеклянной призмы, в основании которой лежит равнобедренный треугольник с углом при вершине 20°. На сколько градусов отклонится луч при выходе из призмы от своего первоначального направления, если он внутри призмы падает: а) на вторую боковую грань; б) на основание?
Название темы: Линзы
№ 1060(н). Из стекла требуется изготовить двояковыпуклую линзу с фокусным расстоянием 10 см. Каковы должны быть радиусы кривизны поверхностей линзы, если известно, что один из них в 1,5 раза больше другого?
№ 1061(н). Каковы радиусы кривизны поверхностей выпукло-вогнутой собирающей линзы с оптической силой 5 дптр, если один из них больше другого в 2 раза?
№ 1062(н). На всю поверхность собирающей линзы, имеющей диаметр D и фокусное расстояние F, направлен пучок лучей, параллельных главной оптической оси. На каком расстоянии L от линзы надо поставить экран, чтобы на нем получился светлый круг диаметром d?
№ 1063(н). В каком случае линза, находящаяся в ящике (рис. 116), будет собирающей и в каком— рассеивающей? Найти построением оптический центр и фокус линзы в каждом случае.
№ 1064(н). Свеча находится на расстоянии 12,5 см от собирающей линзы, оптическая сила которой равна 10 дптр. На каком расстоянии от линзы получится изображение и каким оно будет?
№ 1065(н). Предмет расположен в 25 см от собирающей линзы с радиусами кривизны поверхностей 20 см. Определить показатель преломления стекла, из которого изготовлена линза, если действительное изображение предмета получилось на расстоянии 1 м от нее.
№ 1066(н). Рассматривая предмет в собирающую линзу, его располагают на расстоянии 4 см от нее. При этом получают мнимое изображение, в 5 раз большее самого предмета. Какова оптическая сила линзы?
№ 1067(н). Выразить линейное увеличение Г в зависимости от фокусного расстояния линзы F и расстояния предмета от линзы d.
№ 1068(н). На каком расстоянии от линзы с фокусным расстоянием 12 см надо поместить предмет, чтобы его действительное изображение было втрое больше самого предмета?
№ 1069(н). На каком расстоянии перед рассеивающей линзой с оптической силой -3 дптр надо поместить предмет, чтобы его мнимое изображение получилось посередине между линзой и ее мнимым фокусом?
№ 1070(н). Определить оптическую силу рассеивающей линзы, если известно, что предмет, помещенный перед ней на расстоянии 40 см, дает мнимое изображение, уменьшенное в 4 раза.
№ 1071(н). Предмет находится на расстоянии 4F от линзы. Во сколько раз его изображение на экране меньше самого предмета?
№ 1072(н). Предмет находится перед рассеивающей линзой на расстоянии mF (где F — ее фокусное расстояние). На каком расстоянии от линзы получится мнимое изображение и во сколько раз оно будет меньше самого предмета?
№ 1073(н). Расстояние от предмета до экрана 90 см. Где надо поместить между ними линзу с фокусным расстоянием 20 см, чтобы получить на экране отчетливое изображение предмета?
№ 1074(н). Расстояние от предмета до экрана равно 3 м. Какой оптической силы надо взять линзу и где следует ее поместить, чтобы получить изображение предмета, увеличенное в 5 раз?
№ 1075(н). Каков ход лучей света 1 после преломления в линзах (рис. 117)? Каков ход лучей света 2 до преломления в линзах?
№ 1076(н). На рисунке 118 показаны положение линзы, главной оптической оси, светящейся точки S и ее изображения S'. Найти построением положения главных фокусов линзы.
№ 1077(н). На рисунке 119 показаны положения главных оптических осей OO', светящихся точек А и их изображений А'. Какие линзы (собирающие или рассеивающие) соответствуют рисункам а, б, в? Найти построением положение линз и их главных фокусов.
Название темы: Дисперсия света. Интерференция; дифракция; поляризация света
№ 1046. Какие частоты колебаний соответствуют крайним красным (λ = 0,76 мкм) и крайним фиолетовым (λ = 0,4 мкм) лучам видимой части спектра?
№ 1047. Сколько длин волн монохроматического излучения с частотой 600 ТГц укладывается на отрезке 1 м?
№ 1048. Вода освещена красным светом, для которого длина волны в воздухе 0,7 мкм. Какой будет длина волны в воде? Какой цвет видит человек, открывший глаза под водой?
№ 1049. Для данного света длина волны в воде 0,46 мкм. Какова длина волны в воздухе?
№ 1050. Показатель преломления для красного света в стекле (тяжелый флинт) равен 1,6444, а для фиолетового — 1,6852. Найти разницу углов преломления в стекле данного сорта, если угол падения равен 80°.
№ 1051. Какими будут казаться красные буквы, если их рассматривать через зеленое стекло?
№ 1052. Через призму смотрят на большую белую стену. Будет ли эта стена окрашена в цвета спектра?
№ 1053. На черную классную доску наклеили горизонтальную полоску белой бумаги. Как окрасятся верхний и нижний края этой полоски, если на нее смотреть сквозь призму, обращенную преломляющим ребром вверх?
№ 1054. Для получения на экране MN (рис. 120) интерференционной картины поместили источник света S над поверхностью плоского зеркала А на малом расстоянии от него. Объяснить причину возникновения системы когерентных световых волн.
№ 1055. Две когерентные световые волны приходят в некоторую точку пространства с разностью хода 2,25 мкм. Каков результат интерференции в этой точке, если свет: а) красный (λ = 750 нм); б) зеленый (λ = 500 нм)?
№ 1056. Два когерентных источника S1 и S2 освещают экран АВ, плоскость которого параллельна направлению S1S2 (рис. 121). Доказать, что на экране в точке О, лежащей на перпендикуляре, опущенном на экран из середины отрезка S1S2, соединяющего источники, будет максимум освещенности.
№ 1057. Экран АВ освещен когерентными монохроматическими источниками света S1 и S2 (рис. 121). Усиление или ослабление будет на экране в точке С, если: а) от источника S2 свет приходит позже на 2,5 периода; б) от источника S2 приходит с запозданием по фазе на 3π; в) расстояние S2C больше расстояния S1C на 1,5 длины волны?
№ 1058. Расстояние S2C (рис. 121) больше расстояния S1C на 900 нм. Что будет в точке С, если источники имеют одинаковую интенсивность и излучают свет с частотой 5⋅1014 Гц?
№ 1059. Два когерентных источника и S2 (рис. 121) излучают монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить, на каком расстоянии от точки О на экране будет первый максимум освещенности, если OD = 4 м и S1S2 = 1 мм.
№ 1060. Как изменяется интерференционная картина на экране АВ (рис. 121), если: а) не изменяя расстояния между источниками света, удалять их от экрана; б) не изменяя расстояния до экрана, сближать источники света; в) источники света будут испускать свет с меньшей длиной волны?
№ 1061. Между двумя шлифованными стеклянными пластинами попал волос, вследствие чего образовался воздушный клин. Почему в отраженном свете можно наблюдать интерференционную картину?
№ 1062. Почему при наблюдении на экране интерференционной картины от тонкой мыльной пленки, полученной на вертикально расположенном каркасе, в отраженном монохроматическом свете расстояние между интерференционными полосами в верхней части меньше, чем в нижней?
№ 1063. Почему в центральной части спектра, полученного на экране при освещении дифракционной решетки белым светом, всегда наблюдается белая полоса?
№ 1064. В школе есть дифракционные решетки, имеющие 50 и 100 штрихов на 1 мм. Какая из них даст на экране более широкий спектр при прочих равных условиях?
№ 1065. Как изменяется картина дифракционного спектра при удалении экрана от решетки?
№ 1066. Дифракционная решетка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя спектрами первого порядка равен 8°.
№ 1067. Определить угол отклонения лучей зеленого света (λ = 0,55 мкм) в спектре первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки, период которой равен 0,02 мм.
№ 1068. Из задачника Рымкевича 2001 года (5-е издание)
№ 1069. Для определения периода решетки на нее направили световой пучок через красный светофильтр, пропускающий лучи с длиной волны 0,76 мкм. Каков период решетки, если на экране, отстоящем от решетки на 1 м, расстояние между спектрами первого порядка равно 15,2 см?
№ 1070. Какова ширина всего спектра первого порядка (длины волн заключены в пределах от 0,38 до 0,76 мкм), полученного на экране, отстоящем на 3 м от дифракционной решетки с периодом 0,01 мм?
№ 1071. Свет, отраженный от поверхности воды, частично поляризован. Как убедиться в этом, имея поляроид?
№ 1072. Если смотреть на спокойную поверхность неглубокого водоема через поляроид и постепенно поворачивать его, то при некотором положении поляроида дно водоема будет лучше видно. Объяснить явление.
№ 1073. На рисунке 122 представлен график зависимости проекции напряженности электрического поля электромагнитной волны от времени для данной точки пространства (луча). Найти частоту и длину волны.
№ 1074. На рисунке 123 представлен график распределения проекции напряженности электрического поля электромагнитной волны по заданному направлению (лучу) в данный момент времени. Найти частоту колебаний.
№ 1093(н). В установке для наблюдения колец Ньютона используется плосковыпуклая линза с радиусом кривизны 8,6 м. При освещении установки монохроматическим светом, падающим нормально на плоскую поверхность линзы, радиус четвертого темного кольца был равен 4,5 мм. Определить длину волны света, если наблюдение велось в отраженном свете.
№ 1101(н). Линия с длиной волны λ1 = 426 нм, полученная при помощи дифракционной решетки в спектре второго порядка, видна под углом φ1 = 4,9°. Найти, под каким углом φ2 видна линия с длиной волны λ2 = 713 нм в спектре первого порядка.

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн