Егэ 2018 тренажер физика волновая оптика задачи для самостоятельного решения ответы

ЕГЭ 2018, Тренажёр, Физика, Лукашева Е.В., 2018.

  Тематические тестовые задания по физике, созданные специалистами Федеральной предметной комиссии ЕГЭ, ориентированы на подготовку учащихся средней школы к успешной сдаче ЕГЭ.
Книга содержит множество тематических заданий для отработки каждого элемента содержания ЕГЭ по физике, а также диагностические и контрольные варианты экзаменационной работы.
Уникальная методика подготовки, разработанная специалистами Федеральной предметной комиссии ЕГЭ, поможет учащимся научиться правильно оформлять работу, выявлять критерии оценивания, акцентировать внимание на формулировках ряда заданий и избегать ошибок, связанных с невнимательностью и рассеянностью на экзамене.
Использовать предлагаемые тестовые задания можно как в классе, так и дома.
Книга рассчитана на один учебный год, однако при необходимости позволит в кратчайшие сроки выявить пробелы в знаниях ученика и обработать задания, в которых допускается больше всего ошибок, непосредственно за несколько дней до экзамена.
Издание предназначено для учителей физики, родителей и репетиторов, а также учащихся средней школы.
Приказом № 699 Министерства образования и науки Российской Федерации учебные пособия издательства «Экзамен» допущены к использованию в общеобразовательных организациях.

Примеры.
Определите, насколько изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на рисунке, если ключ К замкнуть? Сопротивление каждого резистора равно 2 Ом.

В однородное магнитное поле помещена плоская рамка. Линии магнитной индукции поля перпендикулярны ее плоскости. Магнитный поток через рамку равен 0,01 Вб. Чему будет равен магнитный поток через рамку, если площадь рамки увеличить в 3 раза, а индукцию магнитного поля уменьшить в 3 раза?

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:

Скачать книгу ЕГЭ 2018, Тренажёр, Физика, Лукашева Е.В., 2018 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу

Скачать
— pdf — Яндекс.Диск.

Дата публикации: 22.12.2017 19:10 UTC

Теги:

ЕГЭ по физике :: физика :: Лукашева

Интерференция — такое наложение волн, при котором происходит их взаимное усиление в одних точках пространства и ослабление в других, в зависимости от соотношения между фазами этих волн.

Необходимые условия для наблюдения интерференции:

1) Волны должны иметь одинаковые (или близкие) частоты, чтобы картина, получающаяся в результате наложения волн, не менялась во времени;

2) Волны должны быть однонаправленными (или иметь близкое направление); две перпендикулярные волны никогда не дадут интерференции. Волны, для которых выполняются эти два условия, называются когерентными.

При наложении когерентных волн возможны два предельных случая:

1) Условие максимума:

Разность хода волн равна целому числу длин волн (иначе четному числу длин полуволн). [d_2=d_1=2kdfrac{lambda}{2}] где ((k=0, pm 1,pm 2, pm 3…)). В этом случае волны в рассматриваемой точке приходят с одинаковыми фазами и усиливают друг друга –– амплитуда колебаний этой точки максимальна и равна удвоенной амплитуде.

2) Условие минимума:

Разность хода волн равна нечетному числу длин полуволн. [d_2=d_1=(2k+1)dfrac{lambda}{2}] где ((k=0, pm 1,pm 2, pm 3…)). Волны приходят в рассматриваемую точку в противофазе и гасят друг друга. Амплитуда колебаний данной точки равна нулю.

Принцип Гюйгенса

Каждая точка среды, до которой дошло возмущение, сама становится источником вторичных волн.

Дифракция волн — явление отклонения волны от прямолинейного распространения и огибания волной препятствия.

При дифракции происходит искривление поверхности волны у краев препятствия. Особенно явно дифракция проявляется в том случае, если размеры препятствия сравнимы с длинами волн.

Явление дифракции можно объяснить при помощи принципа Гюйгенса, так как любую точку поля волны следует рассматривать как источник вторичных волн, которые распространяются по всем направлениям, в том числе и в область геометрической тени препятствия.

В прозрачной плоской дифракционной решетке (см. рисунок) ширина прозрачного штриха равна (a), ширина непрозрачного промежутка — (b). Величина (d=a+b=dfrac{1}{N}) называется периодом дифракционной решетки, где (N) — число штрихов на единицу длины решетки.

Пусть плоская монохроматическая волна падает нормально к плоскости решетки. По принципу Гюйгенса-Френеля каждая щель является источником вторичных волн, способных интерферировать друг с другом. Получившуюся дифракционную картину можно наблюдать в фокальной плоскости линзы, на которую падает дифрагированный пучок.

Допустим, что свет дифрагирует на щелях под углом (varphi). Так как щели находятся друг от друга на одинаковых расстояниях, то разности хода лучей, идущих от двух соседних щелей, для данного направления (varphi) будут одинаковыми в пределах всей дифракционной решетки:

[Delta=CF=(a+b)sinvarphi=dsinvarphi]

В тех направлениях, для которых разность хода равна четному числу полуволн, наблюдается интерференционный максимум. Наоборот, для тех направлений, где разность хода равна нечетному числу полуволн, наблюдается интерференционный минимум. Таким образом, в направлениях, для которых углы (varphi) удовлетворяют условию

[dsinvarphi=mlambda, (m=0,1,2,…)]

наблюдаются главные максимумы дифракционной картины. Эту формулу называют формулой дифракционной решетки. В ней (m) называется порядком главного максимума. Между главными максимумами располагается ((N — 2)) слабых побочных максимумов, но на фоне ярких главных максимумов они практически не видны. При увеличении числа штрихов (N) главные максимумы, оставаясь на прежних местах, становятся более резкими.

При наблюдении дифракции в белом свете все главные максимумы, кроме нулевого центрального максимума, окрашены. Это объясняется тем, что, как видно из формулы [sinvarphi=dfrac{mlambda}{d}] различным длинам волн соответствуют различные углы, на которых наблюдаются интерференционные максимумы.

Звуковыми волнами в широком смысле называются всякие волны, распространяющиеся в упругой среде. В узком смысле звуком называют звуковые волны в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц, воспринимаемые человеческим ухом. Ниже этого диапазона лежит область инфразвука, выше — область ультразвука.

К основным характеристикам звука относятся громкость и высота. Громкость звука определяется амплитудой колебаний давления в звуковой волнеиизмеряется в специальных единицах — децибелах (дБ). Чем больше амплитуда колебаний в звуковой волне, тем громче звук.

Скорость звука в разных средах различна: чем более упругой является среда, тем быстрее в ней распространяется звук. В жидкостях скорость звука больше, чем в газах, а в твёрдых телах — больше, чем в жидкостях.

Главная » ЕГЭ » ЕГЭ 2018. Физика. Тренажёр — Лукашева Е.В., Чистякова Н.И.

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

В сегодняшней статье из категории «Физика» традиционно разбираем решения типовых задач. Тема: волновая оптика.

Подпишитесь на наш телеграм, чтобы не пропустить ничего важного. А чтобы оформить заказ со скидкой, загляните на второй канал для клиентов!

Волновая оптика: задачи с решением

Волновая оптика – это раздел оптики, рассматривающий световые явления в контексте волновой природы света. Существует еще геометрическая и квантовая оптика.

Как решать задачи по волновой оптике? Для начала, нужно знать теорию и формулы, которыми пользоваться. А еще, если вы только начинаете разбираться с физикой, почитайте общую памятку по решению задач.

Задача по волновой оптике №1

Условие

Определить угол отклонения лучей зеленого света с длиной волны 0,55 мкм в спектре первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки, период которой равен 0,02 мм.

Решение

Уравнение дифракционной решетки:

dsinφ=mλ

Здесь d – период (постоянная решетки), φ- угол, на который отклоняется излучение с длиной волны λ в спектре m-го порядка.
Тогда искомый угол отклонения лучей:

φ=arcsinmλd

Вычислим:

φ=arcsin1·5,5·10-725·10-7=12,7°

Ответ: φ=12,7°.

Задача по волновой оптике №2

Условие

Угол между главными оптическими осями двух поляроидов составляет 30°. Определить, во сколько раз изменится интенсивность прошедшего через них света, если угол увеличить в 1,5 раза?

Решение

После прохождения второго поляроида, по закону Малюса, интенсивность излучения составит:

I1=I0cos2φ1I2=I0cos2φ2

Тогда при изменении угла:

k=I2I1=I0cos2φ2I0cos2φ1=cos2φ2cos2φ1

Вычислим:

k=cos245cos230=222322=34

Ответ: k=34.

Задача по волновой оптике №3

Условие

Красная граница фотоэффекта для цинка равна λ0=310 нм. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если на цинк падает свет длиной λ=200 нм. Ответ дайте в электронвольтах.

Решение

Запишем формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

hν=hcλ=A+Tmax

Красная граница фотоэффекта определяется как:

hcλ0=A

Отсюда:

Tmax=hc1λ-1λ0

Чтобы получить значение в электронвольтах, разделим это выражение на заряд электрона:

Рассчитаем:

Tmax=6,62·10-34·3·1081,6·10-1912·10-7-13,1·10-7=2,2 эВ

Ответ: Tmax=2,2 эВ.

Задача по волновой оптике №4

Условие

Катод освещается излучением с длиной волны  360 нм, причем ежесекундно на S=1 cм2 поверхности падает энергия Е=6·10-5 Дж. Считая, что k=3% падающих фотонов выбивают электроны, определить плотность тока насыщения.

Решение

Найдем число фотонов, падающих на данный участок поверхности:

N=Eε=Eλhc

Плотность тока насыщения:

j=EnSt=EeλShc

Вычислим:

j=1,6·10-19·6·10-5·3,6·10-710-4·6,62·10-34·3·108=0,174 Ам2

Ответ: j=0,174 Ам2.

Нужно больше задач? У нас в блоге уже есть решения задач на тему интерференция и дифракция!

Задача по волновой оптике №5

Условие

На мыльную пленку, показатель преломления которой равен 1,33, под углом 45° падает белый свет. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет? Длина волны для желотого цвета равна 600 нм.

Решение

Отраженные лучи окрашены в желтый цвет при условии максимального усиления длины волны желтого света. Условие усиления – оптическая разность хода равна целому числу длин волн. Получим:

2dn2-sin2φ+λ2=kλ

Отсюда:

d=k-12λ2n2-sin2φ

Минимальная толщина пленки будет при k=1 и будет равна:

dmin=λ4n2-sin2φ

Рассчитаем:

dmin=6·10-71,332-sin245°=1,33·10-7 м

Ответ: dmin=1,33·10-7 м.

Волновая оптика: вопросы

Вопрос 1. Какие оптические явления описывает волновая оптика?

Ответ. Волновая оптика описывает и объясняет такие физические явления, как:

• интерференция;
• дифракция;
• дисперсия;
• поляризация.

Вопрос 2. Что такое интерференция света?

Ответ.  Интерференция – это усиление или ослабление амплитуды результирующей волны в результате сложения когерентных волн.

Когерентные волны имеют одинаковые частоты и постоянную разность начальных фаз.

Вопрос 3. Что такое световая волна?

Ответ. Световая волна – это электромагнитное колебание, распространяющееся в простарнстве.

Вопрос 4. Какую природу, помимо волновой, имеет свет?

Ответ. Помимо волновой, свет имеет корпускулярную природу. В одних явлениях обнаруживаются свойства волн, а в других – свойства частиц. Это называется корпускулярно-волновым дуализмом.

Вопрос 5. Что такое дисперсия света?

Ответ. Дисперсия света – зависимость показателя преломления (скорости света) в среде от длины волны.

Нужна помощь в решении задач? Обращайтесь в профессиональный сервис помощи студентам в любое время.