ГДЗ-Физика-задачник-11кл-Рымкевич-2004-www.frenglish.ru (991537), страница 21
Текст из файла (страница 21)
задачу 1021) а = агся(п [(лз(л,) я(п Р] и угловая высота над горизонтом у = 90' — а. Вычисления: а = агся(п [1,33 я1п (90' — 60')] = 41,7', ? = 90' — 41,7' = 48,3'. Ответ: у = 48,3'. 1 024. ззуч падает на поверхность воды под углом 40'. Нод каким углом должен упасть луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления оказался таким же? Решение.
Запишем условие равенства угла преломле- ния: в!и а, в1п а лс лв откуда я(п пс = (л,(л,) я(п а,. Вычисления: пс = агся1п [(1,6(1,33) я1п 40'] = 50,6'. Ответ: а, = 50,6'. 1 026 луч переходит из воды в стекло. угол падения равен Зб'. Найти угол преломления. Решение. я1п [) = (л1/пз) ягп а. Вы числ ен ия: [) = агся1п [(1,33!1,6) я1п 35'] = 28,5'. Ответ: ]1 = 28,5'. 204 1 027. 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? Решение. Как видно из рисун- ка 54, на котором представ- лен ход лучей, в!п !)' = — вгп а, ))' = а', "1 Лз в1п Р= — 2 в1п а'= — — в1п а= 1 2 "3 л2 ла = — В1П а.
"1 лз Рис. 54 Вычисления: )) = агсв!п ~ — в1п 78,1'~ = 47,4'. 1 1,33 1 028. Нод каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла па- дения? Решение. Воспользуемся условием )) = а/2, тогда 2гйп а/2соз и/2 2 о н/2 з!и а/2 з1п а з!и а/2 откуда а = 2 агссов (л/2).
Вычисления: а = 2 агссоя (1,6/2) = 74'. Ответ: а = 74', 205 Ответ: угол )) = 47,4', не зависит от толщины стенок к сорта стекла. 1 029. под каким углом должен упасть луч на стекло, чтобы преломленный луч оказался перпендикулярным к отраженному? Решение. По условию задачи а + ~) = 90', тогда э~па вша п= = — =Фйа, вгп(90' — а) сов а а = агой и. Вычисления: а = агота 1,6 = 58'. Ответ: а = 58'. 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. Рис. бб Ответ: на рисунке 55 изображен ход лучей в случаях пустой (1) и полной (2) чашек. Вследствие преломления свет, отраженный от монеты, достигает глаза наблюдателя. 206 1 032. На дне пустого сосуда (рис. бб) лежит зеркало.
Как будет изменяться ход отраженного луча по мере заполнения сосуда водой? Рис. 56 Решение. Чем выше уровень воды в сосуде, тем раньше луч испытает преломление, и точка, в которой луч отражается от зеркала, сместится вправо. В результате луч будет смещаться вправо параллельно первоначальному направлению. 1 033. мальчик старается попасть палкой в предмет, находяпзийся 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 воды7 Решение. Как показано на рисунке 57, наблюдатель видит предмет В в точке А вследствие преломления света на границе вода — воздух: з)п )) = втп а/и.
А В С Рис. 57 207 Смещение предмета от нормали юс = вс )4 0 = вс — 0 АЮ = Ас — Юс = Вс )4 — ВЮ л — в)п а Вычисления: ВС = 40 см, Ф3 а = 1, а1п а = 0,7, л = 1,3; АЮ=40 (1 — 0)((),0 — ),) ) )4 Ответ: АВ = 14 см. 1 034. В дно водоема глубиной 2 м вбита свая, на 0,5 и вы- ступающая из воды.
Найти длину тени от сваи на дне водоема при угле падения лучей 70'. Решение. Как видно из рисунка 58, длина тени В=ЬФаа+Н1а8, где л — высота выступающей над водой части сваи, Н вЂ” глубина водоема. Так как в1п 8 = в1п а(л и Ып О 2 1 — в)п 0 то в1п а 2 2 л — в)п а 0=4)4 +Я л — Мп а Рис. 58 Вьсчисления: 0,5 м 1я ТО' + 2м в!п ТО' 3,4 м.
1,33 — в)п 70' 2 . 2 Ответ: Ь = 3,4 м. 208 тогда смещение точки попадания палки в дно от пред- мета 1 036. Луч падает под углом 60' на стеклянную пластину толщиной 2 см с параллельными гранями. Определить смещение луча, вышедшего из пластины.
Решение. Луч сместится на величину (см. задачу 1033) В = й 1и а — й 16 р, где й — толщина пластинки, р — угол преломления. Так как в1п '11 = а1п— и л то ъ-Йч -а л в1п а Вычисления: 2см 16 60 — 2см з1п 60' 1,6 — ьйп 60' 2 . 2 Ответ: Ь = 2,2 см. 1 037 Найти смещение а луча, проходящего через прозрачную пластину с параллельными гранями, если угол падения луча равен а, угол преломления 6, а толщина пластины И. Может ли луч, пройдя через пластину с параллельными гранями, сместиться так, чтобы расстояние между ним и его первоначальным направлением было больше толщины пластины? Решение.
Выражение для смещения луча получено в предыдущей задаче: а = Н $6 а — Ы 16 У. Используя выражение з1пу = з1п о и проводя тригол нометрические преобразования, получаем: г йп и з1п а 2 2 . 2 1 — з1п о л 209 Чтобы выполнялось условие а > и', необходимо в)п а в)п а > 1 г 2 . 2 1 — ип а л — ип а и!па >1+ ила 3 2 . 2 1 — в)п а л — вгп а Последнее условие легко выполнимо, например, в области углов а ~ 90', где вш а < 1, поэтому (1 — а(п а) «(и — з!и а). г г, з Ответ: а = д(ФК а — Фя у); в области углов а < 90' возможно неравенство а > о.
1 038. вечером луч света от уличного фонаря падал под некоторым углом нв поверхность воды в пруду. В морозную ночь пруд стал покрываться слоем прозрачного льда, который постепенно нарастал. Квк изменялся ход луча в воде? Показатель преломления льда несколько меньше, чем воды. Ответ: появление льда не скажется на величине угла преломления луча в воде (см. задачу 1027). Однако луч сместится от фонаря, так как коэффициент преломления льда меньше, чем воды, а точка преломления луча в воде опускается глубже. Следовательно, луч перемещается параллельно своему первоначальному направлению, удаляясь от фонаря.
1039. Где зв ширмой (рис. 59, а, б) находится плоское зер. кало, в где — треугольная стеклянная призма? Сделать пояснительные чертежи, указав ход лучей за ширмой. о) б) Рис. 59 210 Рис. 60 Ответ: на рисунке 60, а, б показан ход лучей в призме и прн отражении от зеркала: за ширмой на рисунке 60, а находится зеркало, за ширмой на рисунке 60, б — призма. 1 040. Начертить дальнейший ход лучей, падающих в точки А и В от источника Я, находящегося на дне сосуда, в который налита вода (рис. 61).
Рис. 61 Решение. Угол полного отражения определяется из условия 1 з1п Ро = — . в Для воды и = 1,33, поэтому 6о = 49'. Из рисунка видно, что угол падения луча в точке А КА НО следовательно, луч преломится на границе и выйдет из воды. В случае луча ЯВ рз=бо >ро, поэтому в точке В произойдет полное отражение, и луч зеркально отразится обратно в воду.
211 1 042. Найти показатель преломления рубина, если предельный угол полного отражения для рубина равен 34'. Решение. п=1/в1п6 = . =1,8. в!и 34' Ответ: и = 1,8. 1 043. при каком наименьшем значении преломляющего угла А стеклянной призмы ВАС (рис. 62) луч ЯМ будет претерпевать полное отражение? Рис. 62 Решение. Угол падения луча иа граиьАС равен углу А, следовательно, луч ЯМ будет претерпевать полное отражение, если А = агсв)п и = агса)п 1,6 = 39'. Ответ: А = 39 . 1 044.
луч падает под углом бо' на прямую треугольную стеклянную призму с преломляющим углом 60'. Найти угол преломления луча при выходе из призмы. Решение. Угол преломления луча на первой грани призмы )) = агса)п вгп = агсв)п вгп = 28,6'. и 1,6 212 Угол падения луча на вторую грань а' = 90' — 30' — )) = 31,4', тогда угол преломления ))' = агсв1п л з(п а' = агсв1п 1,6 а)п 31,4' = 57'. Ответ: ))' = 57'. 1 045. 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 по сравнению с первоначальным направлением, если луч внутри призмы падает: а) на вторую боковую грань; б) на основание? Решение. В случае, если луч попадает на вторую боковую грань (луч 1 на рисунке 63): угол падения а=20', угол преломления )) = агса1п (и в(п а) = агсв)п (1,6 в1п 20') = 33', угол отклонения луча у = )) — а = 33' — 20' = 13' Во втором случае (луч 2) угол падения на грань а' = (180' — а)/2 = 80'.
Рис. 63 213 Вычислим угол полного отражения в стекле (см. зада- чу 1040): ~)о = агсв)п л = агсв1п 1,6 = 39'. Таким образом, '>))о, и луч зеркально отражается под углом а'. Отклонение от первоначального направления у = 180' — 2а' = 180' — 160' = 20'. Ответ: а) у = 13' вверх; б) у = 20' вниз. 47.
Дисперсия света. Интерференция, дифракция, поляризация света 1 047. Сколько длин волн монохроматического излучения с частотой 600 ТГц укладывается на отрезке 1 м? Решение. Найдем длину волны: тогда на отрезке В укладывается Ь ьч М= — =— Х с длин волн. Вьзчисления: 1 м . 600 10 Гц 2 10е и 3 10 м/с Ответ:И=2 10. 214 1 048 вада 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? Решение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
