Прохождение света через пластинку с параллельными гранями и четырехгранную призму.

⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 40Следующая ⇒

Пусть на пластинку с параллельными гранями падает луч АВ под углом i₁, после преломления, внутри пластинки, он идет по пути ВС и вторично преломившись на нижней грани идет в воздухе по пути СD.

Докажем, что АВ || СD. Для верхней поверхности можно записать , для нижней поверхности Перемножим , но b₁ = i₂ (соответственные при параллельных и секущей) сократим и получим

Таким образом, пройдя сквозь пластинку с параллельными гранями луч не изменяет своего направления, а лишь смещается. Величина смещения луча зависит от угла падения, толщины пластинки и ее показателя преломления. Рассмотрим, как проходят лучи через трехгранную призму. Вещество в призма более плотное, чем окружающая среда.

b₁ < i₁

b₂> i₂

Преломленный луч отклоняется к основанию призмы. Угол d – угол отклонения луча; грани призмы, через которые луч входит в призму и выходит из нее называют преломляющими гранями, а угол между ними - преломляющим углом j.

Вещество призмы менее плотное чем окружающая среда.

b₁> i₁

b₂ < i₂

Преломленный луч отклоняется к вершине.

ЗАДАЧИ К БЛОКУ 21

1. Луч света переходит из воды в воздух. Определить угол падения, если угол преломления 45°.

Дано:

n = 1, 33

b = 45°

__________

i -?

Решение:

Воспользуемся формулой второго закона преломления. Для случая, когда вторая среда воздух или вакуум.

Откуда:

По таблице находим: i = 32°

Ответ: 32°

2. Определить показатель преломления скипидара, если угол падения лучей 45°, а угол преломления 30°.

Дано:

i = 45°

b = 30

_______

n -?

Решение:

В данном случае имеем две среды - воздух и скипидар, значит:

Ответ: 1, 4.

3. При переходе через границу двух сред скорость света возросла в 1, 6 раза. Угол падения 32°. Каков угол преломления?

Дано:

– 1, 6

i = 32°

_________

b -?

Решение:

Значит:

sinb = 1, 6× sin 32 = 1, 6 × 0, 5299 = 0, 8478 » 0, 85

b = 59°

Ответ: 59°

4. Скорость распространения света в прозрачной среде 200000 км/с. Определить предельный угол полного отражения среды.

Дано:

u = 2× 10⁸ м/с

С = 3× 10⁸ м/с

__________

i_пр –?

Решение:

Ответ: 42°

5. Под водой вертикально весит шест 1, 5 м. Определить длину его тени, если лучи Солнца падают на поверхность воды под углом 40°.

Дано:

h = 1, 5 м

i = 40°

n = 1, 33

________

l -?

Решение:

b = 29°;

l = h× tg b = 1, 5 × 0, 55 = 0, 72 м.

Ответ: 0, 72 м.

6. Световые волны в алмазе имеют длину 450 нм. Каковы будут их длина и частота колебаний в воде.

Дано:

l_ал = 450× 10^{-9 м}

С = 3 × 10⁸ м/с

n_ал = 2, 42

n_в = 1, 33

______________

n –?

l_в –?

Решение:

Ответ: 833 нм; 2, 7 × 10¹⁴ Гц

7. Длина световой волны в воде 650 нм. Какова ее скорость и частота колебаний?

Дано:

l_в = 650× 10^{-9 м}

n = 1, 33

С = 3× 10⁸ м/с

____________

u –? n –?

Решение:

Ответ: 2, 26 × 10⁸ м/с; 3, 4× 10¹⁴ Гц

8. Луч света переходит из воздуха в стекло. Угол падения равен 38°. Определить угол падения.

Дано:

i = 38

n = 1, 6

_______

b -?

Решение:

b = 22°

Ответ: 22°

9. Луч света переходит из воздуха в стекло, падая на границу раздела под углом 80°. На какой угол отклонится луч света от своего первоначального направления?

Дано:

i = 80°

n = 1, 6

__________

g –?

Решение:

Ответ: 42°

Блок 21 (б)

Линзы

1. Основные понятия линз.

2. Оптическая сила линзы и единица её измерения.

3. Построение изображений в линзах.

а) точка лежит на главной оптической оси.

б) точка лежит на побочной оси.

в) построение изображений предмета.

4. Вывод формулы сопряженных точек тонкой линзы.

5. Линейное увеличение, полученное с помощью линзы.

6. Оптические приборы.

а) проекционный фонарь.

б) фотоаппарат.

в) лупа

Глаз как оптическая система. Недостатки зрения.

Л.С. Жданов Физика §30.1-30.8, 31.1-37.1/ В.В. Жилко §58-61

1. Основные понятия линз.

Линза представляет собой прозрачное тело, ограниченное двумя гладкими выпуклыми или вогнутыми поверхностями (одна из них может быть плоской). Линзы подразделяются на выпуклые, которые к середине толще и вогнутые, которые к середине тоньше.

Прямую, которая проходит через сферические центры кривизны поверхности линзы С₁ и С₂ или через сферический центр С перпендикулярно к плоской поверхности линзы называют главной оптической осью линзы. Световой луч, направленный вдоль оптической оси не преломляется.

Внутри каждой линзы на главной оси имеется точка О, замечательная тем, что всякий луч, проходящий через неё не изменяет своего направления, а лишь смещается (этим смещением для тонких линз можно пренебречь).

Всякую прямую, проходящую через оптический центр линзы (кроме главной оси) называют побочной оптической осью. Луч, проходящий вдоль побочной оси, не преломляется.

Если на собирающую линзу направить пучок лучей, параллельных её главной оптической оси, то они соберутся в точке Ф с другой стороны линзы. У рассеивающей линзы такие лучи после линзы идут расходящимся пучком, но таким образом, что их продвижения сходятся в одной точке.

Точку Ф на главной оптической оси линзы, в которой сходятся лучи, идущие до преломления в линзе параллельно её главной оптической оси, называют главным фокусом линзы. У собирающих линз главный фокус действительный, а у рассеивающих мнимый. У каждой линзы имеется два главных фокуса, расположенных симметрично относительно её оптического центра.

Расстояние F между главным фокусом линзы и её оптическим центром называют главным фокусным расстоянием. Если главный фокус действительный, то F считают положительным, а если мнимый, отрицательным.

Плоскость, проходящую через главный фокус перпендикулярно главной оптической оси называют фокальной. У собирающей линзы фокальные плоскости действительные, у рассеивающих мнимые. Лучи, параллельные побочной оси собираются в побочном фокусе, который является точкой пересечения побочной оси и фокальной плоскости.

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 212223 24 25 26 Следующая ⇒