Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Луч падает на поверхность жидкости из воздуха под углом а, Определите угол ф падения луча на дно сосуда. 5.68Я. Нижняя поверхность плоскопараллельной стеклянной пластинки посеребрена. На пластинку сверху падает луч света под углом а = 60', в результате чего от нес отражаются два луча, идущих на расстоянии а = 20 мм один от другого. Определите тол~пину и пластинки. 5.69 . На горизонтальном дне бассейна, имеющего глубину Ь = 2, 0 и, лежит плоское зеркало.
Луч света, преломившись на поверхности воды, отражается от зеркала и выходит в воздух. Расстояние от точки вхождения луча в вод1 до точки выхода отраженного луча из воды равно Л = 1, 5 м, Определите угол падения луча О. 228 оптикл гл. ь 5.70~. Предмет находится на расстоянии ь = 15 см от стеклянной плоскопараллельной пластинки. Наблютатель рассматривает предмет сквозь пластинку, причем луч зрения нормален к ней. Определите расстояние х от изображения предмета до ближайшей к наблюдателю грани, если толщина пластинки д = = 4,8 см.
5.71 . Над водой на высоте Ь1 = 1,0 м помех тили горизонтальное плоское зеркало. На какой высоте Ь над водой увидит свое отражение рыба, находя|паиса на глубине Ьз = О, 50 му 5.72~. На дне сосуда. заполненного водой, лежит плогкое зеркало. Человек, наклонившийся над сосудом, видит изображение своего глаза в зеркале на расстоянии наилучшего зрения д = 25 сл6 когда расстояние от глаза до поверхности воды 5 = = 5 см. Определит< глубину Н сосуда. 5.73а. Сечение стеклянной прямой призмы имеет форму равнобедренного треугольника. Одна пз равных граней призмы посеребрена.
Луч света падает на вторую равную грань призмы перпендикулярно к ее поверхности и после двух отражений выходит через третью грань призмы перпендикулярно к ней. Найдите углы призмы. Призма находится в воздухе. 5.74а. Луч света выходит из призмы под тем же углом. под которым входит в нес, причем отклоняется ог первоначального направления распространения на угол О = 15'. Преломляющий угол призмы равен ез = 45'. Найдите показатель преломления и материала призмы. Призма, находится в воздухе. 5.75~. Луч света падает из воздуха на боковую грань прямой призмы, преломляющий угол которой ~р = 60'.
Угол падения лу та о = 30'. Определите угол б отклонения луча от первоначального направления после прохождения луча через призму. Показатель преломления материала призмы и = 1, 5. 5.76~. Луч света падает на боковую грань стеклянной призмы под прямым углом. Определите угол б отклонения луча от первоначального паправленпя, если преломляю- /~ ч и щий угол призмы равен: 1з 6 1) ~р1 = ЗО'„2) чзз = 60'. 5 77з Для обраще- Ь ния изображения часто ,6 используют призму Довс (см. рисунок). представляющую собой усе- К задаче 5.77 ченную прямую прямоугольную равнобедренную призму. Определите минимальную длину а ребра АВ, при которой пучок света, целиком заполняющий боковую грань призмы, полностью проидет через призму. 229 тонкнк линзы Высота трапеции АРСВ равна 6 = 2, 1 см. Показатель преломленття материала призмы и = 1, 41.
5.78~. Прямая призма изготовлена из материала с показателем преломления и. В основании призмы лежит равнобедренный пряхтоугольньтй треугольник АВС. Одна из равных боковых граней (АВВт Ат ) матовая, две другие гладкие. Призма стоит на газете, соприкасаясь с ней большей из боковых граней (АССт Ат ).
Какую часть т1 площади газетного текста, закрытого призмой, может видеть наблюдатель, смотрятпий через гладкую грань ВССт Вт? 5.79 . Свет падает под утлом о на торпевую поверхность конического суживающегося световода с углом раствора конуса р «1. Показатель преломления материала световода и. дттаметр входного торца Р. Найдите длину Ь, на которую луч проникает внутрь световода, если его боковая поверхность: а) зеркальная; б) прозрачная.
Поглотттенттеьт света в световоде пренебречь. 5.80 . Благодаря преломлению и отражению солнечных лу- 4 чей в каплях дождя пли тумана возникает радуга. Определите угол д отклонентттт светового луча, падаютцсго на сфорическую каплю воды, в результате двух преломлений и одного отражения на ~о~ер~~ос~~ капли. Угол ~аде~~~ лу"та из воздуха на ттоверхность капли равен сп 5.814. Человек смотрит на рыбку, находятпуюся в диаметрально противоположной от него точке сферического аквариума радиуса Л. На какое расстояние х смещено при этом изображение рыбки относительно самон рыбки? Показатель преломления воды принять равным и = 4ттЗ. 5.4.
Тонкие линзы Будем рассматривать только тонкие линзы, толптина которых мала по сравнснтпо с радиусами кривизны Лт и Лз ограничиваюптих линзу сферических поверхностей. Полюсы этих сферических поверхностей можно считать совпадаклцпми в одной точке, которую называют оптическим иснтром линзы. Прямую, проходятпую через оптический центр и центры кривизны сферических поверхностей, называют главной опгаической осью линзы. Остальные прямые, проходящие чере;т центр линзы, назьтвают побочными оптическими осями линзы.
Лучи, проходящие через оптический центр линзы. не меняют направления распространения при прохождении через линзу. Точка Г, в которой пересекаются после преломления лучи. падающие на линзу пу тколт, параллельным главной оптической оси (ттлтт ттродолжения этих лучей), называется фокусом линзы, а плоскость.
проходящая через фокус и перпендикулярная 230 гл. з оптика главной оптической оси.. - фоколь>лой плоскостью. Расстояние между оптическим центром и фокусом называется фокусным расстоянием линзы; обозна лают его буквой Г; фокусное расстояние расселлвающелй линзы удобно считать отрицательным. Вели лина В, обратная фокусному расстоянию, — оптическая сила линзы: 1Э = (~ — 1) — +— где и показатель преломления материала линзьл по отноше- нию к среде, в которой линза находится; Йл и Ла радиусы кривизны ограничивающих линзу поверхностей (Глля вогнутых поверхностей радиусы кривизны принято считать отрицатель- ными, для выпуклых положительными). Формула тонкой .лилоы: 1 1 1 — + — = —, 8 1 Г' где й — расстояние от предмета до линзы.
) — расстояние от лин- зы до изображения предмета. Отрицательные значения И. или 1 соответствуют мнимым источникам или мнимым изображениЛинейное увеличение й предмета, опредегляемое отношени- ем размера изображения к размеру предмета (в направлении, перпендикулярнолл главной оптической оси линзы) определено формулой й= )д где й расстояние от предмета до линзы. ) расстояние от линзы до изображения предмета. 5.82 . На одном чертеже постройте изображение предмета, расположенного на расстоянии а от линзы с фокусным расстоянием Г, для случаев: 1) 2(Г( < с1 < со, 2) а = 2)Г); 3) )Г~ < < И < 2~~Г(: 4) л1 = )Г(; 5) л1 < (Г(.
Рассмотрите собирающую и рассеиваю>ну>о линзы. Предмет представляет собой стрелку с началом на главной оптической осп линзы. 5.83 . На собпракппук> (расл>еллвак>плук>) линзу падает параллельный пучок лучей, образующих некоторый угол с главной оптической осью линзы. Постройте ход преломленных лучей, считая положение фокуса известным. 5.84". Светящаяся точка лежит на главной оптической оси линзы. Постройте изображение точки в собирающей н рассеивающей линзах для случаев: 1) О < а < ~Г~; 2) ~Г~ < а < 2~Г~. 231 тонкик линзы 5.85~.
По известному ходу луча АЛ через собпразощу1о линзу постройте хо,т луча СВ (см. рисунок). Положение фокусов не задано. К задаче 5.85 К задаче 5.85 5.86~. По известному ходу луча АВ через рассеивающую линзу постройте ход луча Сс1 1см. рисунок). Положение фокусов не задано. 5.87 .
На рисунке показана главная оптическая ось линзы 2 ЛХХ, а также ход падающего на линзу луча до и после преломления линзой. Построением определите положение линзы и ее фокусов. Какая это линза — собирающая илп рассеиваю1цая7 К задаче 5.87 5.88~. На рисунке изображен луч АВ, прощедгпий через линзу. Построением определите ход этого луча до линзы, если известно положение главной оптической оси М11' линзы н ее фокусов. 5.89~. На рисунке показаны главная оптическая ось линзы ЛХзч', положение источника света Я и его изображения У.
Построением ог1ределите положение линзы, ее фокусов и тип линзы. оптика гл. ь 5.90 . Постройте изображение предмета в собиракпцей (а) и рассеивающей (б) линзах, есеи предмет болыпе линзы, заклю- К задаче 8 88 ченной в оправу (см. рисунок). Положения линзы, ее главной оптической оси ЛХХ и фокусов известны. К задаче 8.89 5.91т. Постройте изображение отрезка АВ в собирающей линзе (см. рисунок а) и в случае, когда отрезок АВ проходит через фокус линзы (б). 5.92~. 11а рисунке представлен предмет АВ и его изображе- ние в линзе А В'.
Построением определите положение линзы и ее фокусов. 5.93г. Определите фокусное расстояние Г и оптическую силу О стеклянной двояковыпуклой линзы: а) в воздухе (показатель преломления и = 1); б) в воде (показатель преломления и =. 1., 3), если радиусы кривизны ее поверхностей равны Л1 =- = 150 мм и Ла = 100 мм. Показатель преломления стекла равен и„= 1,5. 233 5А тонкик линзы 5.94 . На каком расстоянии д от собирьпощей линзы, фокуснос расстояние которой равно Г = 60 см, надо поместить пред- Г у М вЂ” ° о Г М вЂ” — ° в К задаче 5.90 мет, чтобы его действительное изображение получилось умень- шенным в 1; = 2 раза?  — °вЂ” А в Г Ф- К задаче 5.91 5.95~. Предмет находится на расстоянии д = 5 см от собирающей линзы с фокусным расстоянием Е =- 10 см.
На каком расстоянии Ь от предмета находится его изображение' ? 5.96г. Определите оптическую силу О рассеиваю- В А щей линзы, сс чи известно, что предмет расположен перед пей на расстоянии д = 2 4 м, а мнимое изображс- В ние находится на расстоянии и = 1, 6 м от линзы. 5.97т. На каком расстоянии г" от собирающей линзы с фокусным расстоянием г' = 20 см получится изображение пред- 234 оптика гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
