Тема №14 Электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

06 Оптика

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №14 электродинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#18392

Школьник, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света (см. рисунок). Для этого он направил узкий пучок света на стеклянную пластину

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

|-----|-----|----|-----|----| |уголα-|-20∘-|40∘-|-50∘--|70∘-| -sin-α--0,34--0,64--0,78--0,94--

1) При любых углах падения угол преломления не превзойдет $45∘$ .
2) Показатель преломления стекла примерно равен 1,88.
3) Угол падения равен $∘ 20$ .
4) Угол отражения равен $∘ 20$ .
5) Угол преломления равен $40∘$ .

Источники: Демидова 2020

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
По закону Снеллиуса показатель преломления можно вычислить как отношение синуса падающего угла к синусу преломленного угла:

n= sinα. sinβ

Угол падения равен $70∘$ , угол преломления $40∘$ , тогда с учетом таблицы показатель преломления

0,94- n = 0,64 ≈ 1,47.

Пусть угол падения равен $90∘$ , то есть максимум, значит, угол преломления будет равен

sinβ = 1-≈ -1--≈ 0,68. n 1,47

Найдем синус $45∘$ $sin 45∘ ≈ 0,707.$ Значит, синус угла падения всегда меньше синуса угла $45∘$ и угол преломления всегда меньше $∘ 45.$
2) $Н еверно$
См. пункт 1.
3) $Н еверно$
Угол падения равен $70∘$ (отсчитывается от нормали к стеклу).
4) $Н еверно$
Угол падения равен углу отражения, то есть $∘ 70$ (угол отсчитывается от нормали к стеклу).
5) $В ерно$
Угол преломления по рисунку $40∘$ .

Ответ: 15

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#18706

Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно $F$ . На главной оптической оси слева от линзы на расстоянии $a = 2,5F$ от неё находится точечный источник света. Горизонтальная ось Ox совпадает с главной оптической осью линзы. Выберите все верные утверждения.
1) Изображение точечного источника света будет находиться справа от линзы на расстоянии $b< a$ от неё.
2) Если линзу переместить вдоль главной оптической оси так, что расстояние от точечного источника света до линзы станет равным $3,5F$ , то изображение источника будет находиться справа от линзы на расстоянии $b >a$ от неё.
3) Если линзу переместить вдоль главной оптической оси так, что расстояние от точечного источника света до линзы уменьшится на величину $l = F$ , то изображение источника будет находиться справа от линзы на расстоянии b>a от неё.
4) Если линзу сместить перпендикулярно главной оптической оси, не изменяя расстояния a от точечного источника света до линзы, то оптическая сила линзы не изменится.
5) Если линзу повернуть относительно главной оптической оси на угол $α$ , то изображение точечного источника света повернется относительно оси Ox на угол $2α$ .

Показать ответ и решение

Формула тонкой линзы:

1 1 1 a + b = F

1) $Верно$
В первом случае $a = 2,5F$ . По формуле тонкой линзы:

b= -aF--= 2,5F = 5F. a− F 1,5F 3

Изображение находится между первым и вторым фокусом.
2) $Н еверно$
Во втором случае $a =3,5F$ . По формуле тонкой линзы:

b= -aF--= 3,5F-= 7F a − F 2,5 5

Изображение находится между первым и вторым фокусом.
3) $В ерно$
В третьем случае $a= 1,5F$ . По формуле тонкой линзы:

b= -aF--= 1,5F-= 3F a− F 0,5

Это ситуация, обратная к первому случаю, и изображение будет находится за вторым фокусом.
4) $В ерно$
Оптическая сила линзы не зависит от расположения источника.
5) $Н еверно$
Если линзу повернуть относительно главной оптической оси на угол $α$ , то изображение точечного источника света продолжит находится на оси Ox (по правилам построения изображений в тонкой линзе).

Ответ: 134

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#22579

Точечный источник света находится в ёмкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, в пределах которого лучи света от источника выходят из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий радиус светлого пятна представлены в таблице. Погрешность измерения глубины погружения и радиуса пятна составила 1 см. Выберите все верных утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

|---------------------|---|--|---|---|---|--|---| |Глубина-погруж-ения, см-|10-|20|30-|40-|50-|60|70-| ----Радиус пятна, см---12--24-36--48--60--72-84--

1) Образование упомянутого пятна на поверхности обусловлено дисперсией света в жидкости.
2) Предельный угол полного внутреннего отражения меньше $45∘$ .
3) Показатель преломления жидкости меньше 1,5.
4) Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
5) Граница пятна движется с ускорением.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Образование упомянутого пятна на поверхности не обусловлено дисперсией света в жидкости.
2) $Н еверно$
Тангенс предельного угла полного внутреннего отражения равен отношению радиуса пятна к глубине погружения. Для экспериментальных данных $tan(αпред)= 12 > 1 10$ , а значит, предельный угол больше $45∘$ .
3) $В ерно$
Показатель преломления жидкости равен

∘------------- ∘ ------- n = ---1---- = 1 + --2-1----= 1+ -1-2 ≈ 1,3< 1,5 sin(αпред) tan (αпред) 1,2

4) $Верно$
Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
5) $Н еверно$
Изменения радиуса пятна за равные промежутки времени одинаковы. Граница пятна движется без ускорения.

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#26340

На рисунке изображён ход светового луча 1, падающего из среды с показателем преломления $n1$ на плоскую поверхность среды с показателем преломления $n2$ . На рисунке также показаны отражённый и преломлённый лучи.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Угол падения луча на границу раздела сред равен $60∘$ .

2) Угол отражения луча равен $120∘$ .

3) Угол преломления луча равен $30∘$ .

4) Показатель преломления среды 1 больше показателя преломления среды 2.

5) Скорость распространения света в среде 1 больше скорости распространения света в среде 2.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Угол падения – угол между падающим лучом и перпендикуляром., то есть

90∘− 30∘ =60∘

2) $Неверно$
Угол падения равен углу отражения ( $60∘$ ). Также это можно было решить исходя из рисунка:

150∘− 90∘ = 60∘.

3) $Верно$
Угол преломления – угол между преломленным лучом и перпендикуляром

270∘− 240∘ = 30∘.

4) $Неверно$
По закону Снеллиуса:

n2= sin-α, n1 sin β

где $α$ – угол падения, $β$ – угол преломления.
Так как $α > β$ , то $sinα > sinβ$ и $n2 > n1.$
5) $В ерно$
Так как

n2 = v1, n1 v2

где $vi$ – скорость в $i$ -ой среде, то $v2 <v1$ .

Ответ: 135

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#27178

Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно F. На главной оптической оси слева от линзы на расстоянии $a= 2,5F$ от неё находится точечный источник света. Горизонтальная ось Ox совпадает с главной оптической осью линзы. Выберите все верные утверждения.
1) Изображение точечного источника света будет находиться справа от линзы на расстоянии $b< a$ от неё.
2) Если линзу переместить вдоль главной оптической оси так, что расстояние от точечного источника света до линзы уменьшится на величину $l = F$ , то изображение источника будет находиться справа от линзы на расстоянии $b< a$ от неё.
3) Если линзу переместить вдоль главной оптической оси так, что расстояние от точечного источника света до линзы станет равным $3,5F$ , то изображение источника будет находиться справа от линзы на расстоянии $b < a$ от неё.
4) Если линзу сместить перпендикулярно главной оптической оси, не изменяя расстояния $a$ от точечного источника света до линзы, то оптическая сила линзы увеличится.
5) Если линзу повернуть относительно главной оптической оси на угол $α$ , то изображение точечного источника света также повернется относительно оси Ox на угол $α$ .

Показать ответ и решение

Формула тонкой линзы:

1 1 1 a + b = F

1) $Верно$
В первом случае $a = 2,5F$ . По формуле тонкой линзы:

b = -aF--= 2,5F- = 5F >a a− F 1,5F 3

Изображение находится между первым и вторым фокусом.
2) $Н еверно$
Во втором случае $a =1,5F$ . По формуле тонкой линзы:

b= -aF--= 1,5F = 3F > a a− F 0,5

3) $Верно$
В третьем случае $a= 3,5F$ . По формуле тонкой линзы:

b= -aF--= 3,5F-= 7F a − F 2,5 5

Изображение находится между первым и вторым фокусом.
4) $Н еверно$
Оптическая сила линзы не зависит от расположения источника.
5) $Н еверно$
Если линзу повернуть относительно главной оптической оси на угол $α$ , то изображение точечного источника света продолжит находится на оси Ox (по правилам построения изображений в тонкой линзе).

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#94745

Ученик, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света (см. рисунок). Для этого он направил узкий пучок света на стеклянную пластину.

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

|-----|-----|----|-----|----| |уголα-|-20∘-|40∘-|-50∘--|70∘-| -sin-α--0,34--0,64--0,78--0,94--

1) Показатель преломления стекла примерно равен 1,47.
2) Наблюдается полное внутреннее отражение.
3) Угол преломления равен $∘ 50 .$
4) Угол падения равен $∘ 70 .$
5) Угол отражения равен $20∘.$

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

n= sinα. sinβ

Угол падения равен $70∘$ , угол преломления $40∘$ , тогда с учетом таблицы показатель преломления

0,94- n = 0,64 ≈ 1,47.

2) $Неверно$
Нет, полное внутреннее отражение наблюдается, когда световой луч падает из среды с большей оптической плотностью в менее плотную среду. При определённом для каждой среды угле падения наблюдается только отражение, а преломлённый луч исчезает.
3) $Н еверно$
Угол преломления по рисунку $40∘.$
4) $В ерно$
Угол падения по рисунку $70∘.$
5) $Н еверно$
Нет, угол падения равен углу отражения, то есть $∘ 70$ (угол отсчитывается от нормали к стеклу).

Ответ: 14

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#95163

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

|------|-----|----|-----|-----| |уголα-|-20∘--|40∘-|-50∘-|-70∘--| | sinα |0,34 |0,64|0,78 |0,94 | ------------------------------

1) Угол падения равен $∘ 20.$
2) Наблюдается полное внутреннее отражение.
3) Угол преломления равен $40∘.$
4) Показатель преломления стекла примерно равен 2,3.
5) Угол отражения равен $70∘.$

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Угол падения по рисунку $70∘.$
2) $Н еверно$
Нет, полное внутреннее отражение наблюдается, когда световой луч падает из среды с большей оптической плотностью в менее плотную среду. При определённом для каждой среды угле падения наблюдается только отражение, а преломлённый луч исчезает.
3) $В ерно$
Угол преломления по рисунку $40∘.$
4) $Н еверно$
По закону Снеллиуса показатель преломления можно вычислить как отношение синуса падающего угла к синусу преломленного угла:

sinα- n= sinβ.

Угол падения равен $70∘$ , угол преломления $40∘$ , тогда с учетом таблицы показатель преломления

n = 0,94-≈ 1,47. 0,64

5) $Верно$
Да, угол падения равен углу отражения, то есть $∘ 70$ (угол отсчитывается от нормали к стеклу).

Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#95872

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

|------|-----|----|-----|-----| |уголα-|-20∘--|40∘-|-50∘-|-70∘--| | sinα |0,34 |0,64|0,78 |0,94 | ------------------------------

1) Угол падения равен $∘ 70.$
2) Показатель преломления стекла равен примерно 1,47.
3) Угол преломления равен $50∘.$
4) В стекле скорость света больше, чем в воздухе.
5) Угол отражения равен $20∘.$

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Угол падения равен $70∘$ (отсчитывается от нормали к стеклу).
2) $В ерно$
По закону Снеллиуса показатель преломления можно вычислить как отношение синуса падающего угла к синусу преломленного угла:

sinα- n= sinβ.

Угол падения равен $70∘$ , угол преломления $40∘$ , тогда с учетом таблицы показатель преломления

0,94 n = 0,64-≈ 1,47.

3) $Неверно$
Угол преломления по рисунку $∘ 40$ .
4) $Н еверно$
Нет, это можно проанализировать по формуле: $c v = n,$ где $c$ - скорость света, $n$ - показатель преломления среды.
5) $Н еверно$
Угол падения равен углу отражения, то есть $70∘$ (угол отсчитывается от нормали к стеклу).

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#96017

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

|------|-----|----|-----|-----| |уголα-|-20∘--|40∘-|-50∘-|-70∘--| | sinα |0,34 |0,64|0,78 |0,94 | ------------------------------

1) Угол падения равен $∘ 20.$
2) Показатель преломления стекла равен примерно 1,88.
3) Угол преломления равен $40∘.$
4) В стекле скорость света меньше, чем в воздухе.
5) Угол отражения равен $20∘.$

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Угол падения равен $70∘$ (отсчитывается от нормали к стеклу).
2) $Н еверно$
По закону Снеллиуса показатель преломления можно вычислить как отношение синуса падающего угла к синусу преломленного угла:

sinα- n= sinβ.

Угол падения равен $70∘$ , угол преломления $40∘$ , тогда с учетом таблицы показатель преломления

0,94 n = 0,64-≈ 1,47.

3) $Верно$
Угол преломления по рисунку $∘ 40$ .
4) $В ерно$
Да, это можно проанализировать по формуле: $c v = n,$ где $c$ - скорость света, $n$ - показатель преломления среды.
5) $Н еверно$
Угол падения равен углу отражения, то есть $70∘$ (угол отсчитывается от нормали к стеклу).

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#104266

Стеклянную линзу, изображённую на рисунке, перенесли из воздуха в глицерин. Показатели преломления веществ равны соответственно $nстекла = 1,52$ , $nвоздуха = 1,0$ , $n глицерина = 1,47$ . Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

$PIC$

1) При нахождении в воздухе линза была рассеивающей.
2) При переносе линзы из воздуха в глицерин её фокусное расстояние увеличилось.
3) При переносе линзы из воздуха в глицерин линза из рассеивающей превратилась в собирающую.
4) При переносе линзы из воздуха в глицерин оптическая сила линзы увеличилась.
5) При нахождении в глицерине оптическая сила линзы больше нуля.

Источники: Статград 2025 декабрь №3 | Статград 2025 декабрь №2

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Пустим луч параллельно главной оптической оси, тогда после преломления он пойдет в точку фокуса, если линза преломляющая
Запишем закон преломления для линзы при переходе из стекла в воздух.

1,52sinα = sinβ,

sinβ-= 1,52. sinα

Т.к. синус угла увеличивается при уменьшении угла, то $β < α$ , тогда лучи фокусируются в некоторой точке на оптической оси.
2) $В ерно$
Известна формула для оптической силы линзы с двумя сферическими поверхностями радиусов $R1$ и $R2$

( ) D = (nсреда− nлинза)⋅ -1-+ 1-- . R1 R2

А фокусное расстояние $1 F = D-$ .
Тогда при уменьшении показателя преломления среды фокусное расстояние увеличивается.
3) $Н еверно$
Нет, см.пункт 1.
4) $Н еверно$
Нет, см. пункт 2.
5) $В ерно$
Да, т.к. в этом случае линза собирающая.

Ответ: 25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#109779

Точечный источник света находится в ёмкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, в пределах которого лучи света от источника выходят из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий диаметр светлого пятна представлены в таблице. Погрешность измерения глубины погружения и диаметра пятна составила 1 см. Выберите все верных утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

|----------------------|--|---|---|---|---|----|---| |Глубина погружения, см|10|20-|30-|40-|50-|-60-|70-| ----Диаметр пятна, см---20-40--60--80--100--120--140-

1) Образование упомянутого пятна на поверхности обусловлено интерференцией света в жидкости.
2) Угол полного внутреннего отражения равен $45∘$ .
3) Показатель преломления жидкости больше 1,5.
4) Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
5) Граница пятна движется с ускорением.

Источники: Отличный результат

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Образование упомянутого пятна на поверхности не обусловлено интерференцией света в жидкости.
2) $В ерно$
Тангенс предельного угла полного внутреннего отражения равен отношению радиуса пятна к глубине погружения. Для экспериментальных данных $tan(αпред)= 10 = 1 10$ , а значит, угол равен $45∘$ .
3) $Н еверно$
Показатель преломления жидкости равен

∘ ------------- ∘ ----- n= ----1--- = 1+ --2-1----= 1+ 1 ≈ 1,4 < 1,5 sin (α пред) tan (αпред) 1

4) $Верно$
Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
5) $Н еверно$
Изменения диаметра пятна за равные промежутки времени одинаковы. Граница пятна движется без ускорения.

Ответ: 24

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#120418

$PIC$

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

----------------------------- |угол α |20∘ |40∘ | 50∘ |70∘ | |-------|----|----|-----|----| --sin-α---0,34--0,64-0,78--0,94-|

1) Угол падения равен $∘ 20.$

2) Показатель преломления стекла примерно равен 1,47.

3) Угол преломления равен $40∘.$

4) В воздухе скорость светового луча меньше, чем в стекле.

5) Угол отражения равен $20∘.$

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Угол падения равен $70∘$ (отсчитывается от нормали к стеклу).
2) $В ерно$
По закону Снеллиуса показатель преломления можно вычислить как отношение синуса падающего угла к синусу преломленного угла: