1(10v-2007) يوجد تحت الماء عائم مستطيل يبلغ طوله 6 أمتار وارتفاعه 1 متر. وتبلغ المسافة من سطح الماء إلى السطح السفلي للعائم 2.5 متر، والسماء مغطاة بغطاء سحابي مستمر يعمل على تبديد ضوء الشمس بشكل كامل. عمق الظل تحت العائم (مقاسا من السطح السفلي للعائم) 2.3 م تحديد عرض العائم. إهمال تشتت الضوء بالماء. يعتبر معامل انكسار الماء بالنسبة للهواء 4/3. أ
الحل: منطقة الظل
الخطوط العريضة لتلك الأشعة من الضوء، γ
والتي هي قبل الانكسار
انتشر على طول
سطح الماء، وبعد γ
الانكسارات تلمس الحواف ح
عائم وفقا للصورة،
يمكن أن يكون عمق الظل
تحديد بواسطة الصيغة
ح = أين أ
ثم الخطيئة γ = تان γ = أ= 2.3·. الجواب: 5.2 م
2.(2ظ-2007) يوجد تحت الماء عائم مستطيل الشكل عرضه 4 م وطوله 6 م وارتفاعه 1 م. وتبلغ المسافة من سطح الماء إلى السطح السفلي للعائم 2.5 متر، والسماء مغطاة بغطاء سحابي مستمر يعمل على تبديد ضوء الشمس بشكل كامل. تحديد عمق الظل تحت العائمة. (العد من السطح السفلي للعائم) إهمال تشتت الضوء بالماء. يعتبر معامل انكسار الماء بالنسبة للهواء 4/3.
الحل: منطقة الظل أ
الهرم الذي وجوه الجانب
الخطوط العريضة لتلك الأشعة من الضوء، γ
والتي هي قبل الانكسار
انتشر على طول
سطح الماء، وبعد γ
الانكسارات تلمس الحواف ح
عائم وفقا للصورة،
يمكن أن يكون عمق الظل
تحديد بواسطة الصيغة
ح = أين أ- نصف عرض العائمة. ومن ثم: a = h tgγ، قانون الانكسار: حيث α = 90 0
ثم الخطيئة γ = تان γ = ح = .
3.(1ظ-2007) طوف مستطيل قابل للنفخ بطول 6 متر يطفو على سطح الماء. السماء مغطاة بغطاء سحابي مستمر، مما يبدد أشعة الشمس تماما. عمق الظل تحت الطوافة 2.3 m أوجد عرض الطوافة. إهمال عمق غمر الطوافة وتشتت الضوء بالماء. . يعتبر معامل انكسار الماء بالنسبة للهواء 4/3.
الحل: منطقة الظل أ
الهرم الذي وجوه الجانب
الخطوط العريضة لتلك الأشعة من الضوء، γ
والتي قبل الانكسار γ
انتشر على طول
سطح الماء ثم
الانكسارات تلمس الحواف
عائم وفقا للصورة،
يمكن أن يكون عمق الظل
تحديد بواسطة الصيغة
ح = أين أ- نصف عرض العائمة. وبالتالي: a = h tg γ، قانون الانكسار: حيث α = 90 0
ثم الخطيئة γ = تان γ = أ= 2.3·. الجواب: 5.2 م
4. (v-5.2007) يقع المثلث القائم متساوي الساقين ABC أمام عدسة مجمعة رفيعة ذات قوة بصرية تبلغ 2.5 ديوبتر بحيث يقع جانبها AC على المحور البصري الرئيسي للعدسة (الشكل) قمة الرأس. تقع الزاوية القائمة C بعيدًا عن مركز العدسة عن قمة الزاوية الحادة A. والمسافة من مركز العدسة إلى النقطة C تساوي ضعف البعد البؤري للعدسة. التيار المتردد = 4 سم. أنشئ صورة مثلث وأوجد مساحة الشكل الناتج.
الحل: Δ ABC – متساوي الساقين.
كاليفورنيا = أ= 4 سم
BC = 4 سم (بما أن المثلث متساوي الساقين) المساحة Δ A I B I C I S = C I B I · X.
C I B I = BC = 4 سم. (بالنسبة لـ BC d = f = 2F، زيادة Г = 1)
للعثور على X، تأمل الصورة t.A. صيغة العدسة الرقيقة:
هنا = 0.25 ديوبتر، د = 2F – أ= 0.8 م – 0.04 م = 0.76 م = 76 سم.
و = 0.8445 م. X = f - 2F = 0.0445 م (حسب الشكل)
ق = ½ 4 سم · 4.45 سم = 8.9 سم2.
5. (ت-١٢-٢٠٠٧) يقع المثلث القائم متساوي الساقين ABC أمام عدسة متقاربة رفيعة ذات قوة بصرية تبلغ ٢.٥ ديوبتر بحيث تقع ساقه AC على المحور البصري الرئيسي للعدسة (الشكل.) قمة الرأس الزاوية القائمة C تقع بالقرب من مركز العدسة من قمة الزاوية الحادة A. المسافة من مركز العدسة إلى النقطة C تساوي ضعف البعد البؤري للعدسة. التيار المتردد = 4 سم. أنشئ صورة مثلث وأوجد مساحة الشكل الناتج. (الأرز) الإجابة: 7.3 سم2.
6.((в-14-2007) يقع المثلث القائم متساوي الساقين ABC أمام عدسة متقاربة رفيعة ذات قوة بصرية تبلغ 2.5 ديوبتر بحيث يقع جانبها AC على المحور البصري الرئيسي للعدسة (الشكل.) يقع قمة الزاوية القائمة C بالقرب من مركز العدسة، من قمة الزاوية الحادة A. المسافة من مركز العدسة إلى النقطة C تساوي ضعف البعد البؤري للعدسة = 4 سم أنشئ صورة للمثلث وأوجد مساحة الشكل الناتج (الشكل) الإجابة: 9.9 سم2.
2F أف ف 2 ف
7. (ت-١١-٢٠٠٧) يقع المثلث القائم متساوي الساقين ABC أمام عدسة متقاربة رفيعة ذات قوة بصرية تبلغ ٢.٥ ديوبتر بحيث تقع ساقه AC على المحور البصري الرئيسي للعدسة (الشكل.) قمة الرأس تقع الزاوية القائمة C بعيدًا عن مركز العدسة عن قمة الزاوية الحادة A. والمسافة من مركز العدسة إلى النقطة C تساوي ضعف البعد البؤري للعدسة. التيار المتردد = 4 سم. أنشئ صورة مثلث وأوجد مساحة الشكل الناتج. (الأرز) الإجابة: 6.6 سم2.
أ 2F السنة المالية
8. (C4 -2004-5) على محور الثور عند النقطة x 1 = 10 سم يوجد المركز البصري لعدسة رفيعة متباعدة البعد البؤري F 1 = -10 سم، وعند النقطة x 2 = 25 سم - عدسة متقاربة رقيقة. تتطابق المحاور البصرية الرئيسية لكلا العدستين مع محور الثور. الضوء من مصدر نقطي يقع عند النقطة x = 0، بعد أن مر عبر هذا النظام البصري، ينتشر في شعاع متوازي. أوجد البعد البؤري للعدسة المجمعة F 2 .
الحل: د =X 1 =10 سم F 1 = -10 سم،
نحن نصور مسار الأشعة. يتم الحصول على صورة t.O في t O 1 على مسافة d 1 من العدسة المتباعدة. هذه النقطة هي بؤرة العدسة المجمعة بسبب حالة التوازي للشعاع الذي يمر عبر النظام البصري. ومن ثم فإن صيغة العدسة الرقيقة للعدسة المتباعدة لها الشكل: حيث d 1 هي المسافة من العدسة إلى الصورة. د 1 = ف 2 = د 1 + (× 2 - × 1) = 20 سم.
9. (C6-2004-5) على محور الثور عند النقطة x 1 = 10 سم يوجد المركز البصري لعدسة رقيقة متباعدة، وعند النقطة x 2 = 30 سم - عدسة مجمعة رفيعة ذات طول بؤري F 2 = 25 سم. المحور البصري الرئيسي لكلا العدستين يتطابق مع محور الثور. الضوء من مصدر نقطي يقع عند النقطة x = 0، بعد أن مر عبر هذا النظام البصري، ينتشر في شعاع متوازي. أوجد البعد البؤري للعدسة المتباعدة F 1. الإجابة: 10 سم.
10. على محور الثور عند النقطة x 1 = 0 سم يوجد المركز البصري لعدسة رفيعة متباعدة ذات طول بؤري F 1 = -20 سم، وعند النقطة x 2 = 20 سم - عدسة متقاربة رفيعة ذات بؤرة الطول F 2 = 30 سم تتوافق المحاور البصرية الرئيسية لكلا العدستين مع محور الثور. الضوء من مصدر نقطي S يقع عند النقطة x< 0, пройдя данную оптическую систему, распространяется параллельным пучком. Найдите координату Х точечного источника. .Ответ:
11. (B9-2005) على محور الثور عند النقطة x 1 = 10 سم يوجد المركز البصري لعدسة رقيقة متباعدة البعد البؤري F 1 = - 10 سم، وعند النقطة x 2 > X 1 - عدسة متقاربة رفيعة عدسة ذات البعد البؤري F 2 = 30 سم، وتتوافق المحاور البصرية الرئيسية لكلا العدستين مع محور الثور. الضوء من مصدر نقطي يقع عند النقطة x = 0، بعد أن مر عبر هذا النظام البصري، ينتشر في شعاع متوازي. أوجد المسافة بين العدسات. إجابة:
12. (B21-2005) عدسة ذات البعد البؤري 15 سم تنتج صورة لجسم على الشاشة مع تكبير خمسة أضعاف. تم تحريك الشاشة نحو العدسة على طول محورها البصري الرئيسي بمقدار 30 سم، ثم مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم تحريك الجسم بحيث تصبح الصورة واضحة. مدى تحرك الجسم بالنسبة إلى موضعه الأصلي.
المعطى:F = 15 سم
صيغة العدسة الرقيقة للحالة الأولى: G = 5. f = 5d.
من هنا: . و = 0.9 م؛ و 1 = و - X = 0.6 م.
صيغة العدسة للحالة الثانية : وبالتالي d1=
ص = د 1 – د = 0.2 م – 0.18 م = 0.02 م = 2 سم.
13(20-2005) تنتج عدسة ذات البعد البؤري 15 سم صورة لجسم على الشاشة مع تكبير خمسة أضعاف. تم تحريك الشاشة نحو العدسة على طول محورها البصري الرئيسي بمقدار 30 سم، ثم مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم تحريك الجسم بحيث تصبح الصورة واضحة. تحديد الزيادة في الحالة الثانية. (الجواب: ز 1 = 3)
14.(18-2005) تنتج عدسة ذات البعد البؤري 15 سم صورة لجسم على الشاشة مع تكبير خمسة أضعاف. تم تحريك الشاشة نحو العدسة على طول محورها البصري الرئيسي. بعد ذلك، مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم تحريك الجسم بحيث تصبح الصورة حادة. في هذه الحالة، تم الحصول على صورة ذات تكبير ثلاثة أضعاف. ما مقدار حركة الشاشة بالنسبة إلى موضعها الأصلي7 (الإجابة: x = 30 سم)
15. (2002) من أجل "توضيح البصريات"، يتم وضع طبقة رقيقة بمعامل انكسار 1.25 على سطح العدسة. ما الحد الأدنى لسمك الغشاء حتى يمر ضوء من الهواء بطول موجة 600 nm بالكامل عبر الفيلم؟ (معامل انكسار الفيلم أقل من معامل انكسار زجاج العدسة).
الحل: يعتمد سطوع البصريات على التداخل. يتم تطبيق طبقة رقيقة ذات معامل انكسار n n، أقل من معامل انكسار الزجاج n st، على سطح الزجاج البصري. وعندما يتم اختيار السمك بشكل صحيح، فإن تداخل الأشعة المنعكسة منه يؤدي إلى انقراضه، مما يعني أن الضوء يمر من خلاله بالكامل. الشرط الأدنى: Δd = (2к+1) الفرق في مسار الموجات المنعكسة من السطحين العلوي والسفلي للفيلم يساوي ضعف سمك الفيلم من ناحية. Δد = 2 ساعة. من ناحية أخرى، فرق المسار يساوي Δd = (الشرط الأدنى عند k = 0). الطول الموجي π في الفيلم أقل بـ n مرة من الطول الموجي π 0 في الفراغ. = من هنا: Δd=/4n=120nm
16. يبلغ البعد البؤري لعدسة الكاميرا 5 سم، وحجم الإطار 24 × 35 ملم. من أي مسافة يجب تصوير رسم بقياس 480×600 ملم للحصول على أكبر حجم للصورة؟ أي جزء من مساحة الإطار ستشغله الصورة؟
الحل: قم بالرسم.
أوجد التكبير: G =
صيغة العدسة:
نجد النسبة بين مساحات الصورة والإطار: η =
حجم الإطار: 24x35. نجد حجم الصورة: 480:20=24، و600:20=30 (حيث تم تقليل الحد الأقصى للصورة بمقدار 20 مرة)
رقم 21. (V-5-06rv) عدسة ذات البعد البؤري 12 سم تنتج صورة لجسم ما على الشاشة بتكبير أربعة أضعاف. تم تحريك الشاشة على طول المحور البصري الرئيسي للعدسة. بعد ذلك، مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم نقل الجسم بحيث تصبح الصورة حادة مرة أخرى. في هذه الحالة، تم الحصول على صورة ذات تكبير ثلاثة أضعاف. ما المقدار الذي كان يتعين عليك تحريكه بالنسبة إلى موضعه الأصلي؟ (الجواب: 1 سم)
22.(6-6rv). في غرفة مظلمة، يوجد على الطاولة مصباح تفريغ غاز نيون ينبعث منه شريط عمودي من الضوء الأحمر. وفقًا لتعليمات المعلم، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال المنشور الزجاجي للمطياف ويرى بوضوح ثلاثة خطوط ملونة 6 الأحمر والأصفر والأخضر. بعد ذلك، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال محزوز الحيود، ويضع خطوط المحزوز عموديًا. ماذا يمكن للطالب أن يرى في هذه الحالة؟ تبرير استنتاجاتك.
(الإجابة: زكززكززكز)
رقم 23.(7-6rv). في غرفة مظلمة، يوجد مصباح تفريغ غاز نيون على طاولة، ينبعث منه شريط عمودي من الضوء الأزرق. وفقًا لتعليمات المعلم، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال المنشور الزجاجي للمطياف ويرى بوضوح ثلاثة خطوط ملونة: واحد أخضر واثنان أزرق. بعد ذلك، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال محزوز الحيود، ويضع خطوط المحزوز عموديًا. ماذا يمكن للطالب أن يرى في هذه الحالة؟ تبرير استنتاجاتك.
(الجواب: سسسسسسزس)
رقم 24.(8-6rv). في غرفة مظلمة، يوجد على الطاولة مصباح تفريغ غاز نيون ينبعث منه شريط عمودي من الضوء الأحمر. وفقًا لتعليمات المعلم، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال المنشور الزجاجي للمطياف ويرى بوضوح ثلاثة خطوط ملونة 6 الأحمر والبرتقالي والأزرق. بعد ذلك، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال محزوز الحيود، ويضع خطوط المحزوز عموديًا. ماذا يمكن للطالب أن يرى في هذه الحالة؟ تبرير استنتاجاتك.
(الإجابة: gkogKgokg)
رقم 25.(7-6rv). في غرفة مظلمة، يوجد على الطاولة مصباح تفريغ غاز نيون ينبعث منه شريط عمودي من الضوء الأزرق. وفقًا لتعليمات المعلم، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال المنشور الزجاجي للمطياف ويرى بوضوح ثلاثة خطوط ملونة: اثنان باللون الأزرق وواحد بنفسجي. بعد ذلك، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال محزوز الحيود، ويضع خطوط المحزوز عموديًا. ماذا يمكن للطالب أن يرى في هذه الحالة؟ تبرير استنتاجاتك.
(الإجابة: fssfSfssf)
رقم 26.(6-6rv). في غرفة مظلمة، يوجد على الطاولة مصباح تفريغ غاز نيون ينبعث منه شريط عمودي من الضوء الأحمر. وفقًا لتعليمات المعلم، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال المنشور الزجاجي للمطياف ويرى بوضوح ثلاثة خطوط ملونة، من بينها الخطوط الأكثر سطوعًا: خط أحمر، وواحد أصفر، وواحد أزرق. بعد ذلك، ينظر الطالب إلى المصباح من خلال محزوز الحيود، ويضع خطوط المحزوز عموديًا. ماذا يمكن للطالب أن يرى في هذه الحالة؟ تبرير استنتاجاتك.
(الإجابة: gkzhgKgzhkg)
رقم 27.(134-2004) يتم وضع سلك رفيع بين حافتي لوحين زجاجيين مسطحين رفيعين مصقولين جيداً؛ يتم ضغط الأطراف المقابلة للصفائح بإحكام على بعضها البعض. (انظر الصورة). يسقط شعاع ضوء أحادي اللون بطول 600 نانومتر على اللوحة العلوية بشكل طبيعي على سطحه. تحديد الزاوية α التي شكلتها اللوحات إذا كانت المسافة بين هامش التداخل المرصود 0.6 مم. افترض أن ظا α ≈ α.
نظرا: χ = 6 نانومتر. ل = 0.6 ملم.حل:
ك=1 ك=2
الحد الأقصى للحالة: Δd = k . (1) ح 1 ح 2
فرق السكتة الدماغية هو: Δd = 2h. (2) α ≈ تانα. (3) α ≈ , (4) ل
حيث Δh = الفرق في المسافة بين اللوحات في أماكن الحد الأقصى المجاور، l - المسافة بين الحد الأقصى المجاور، α - الزاوية بين اللوحات.
ك = 2). ثم Δh = h 2 – h 1 = نعوض بالتعبير الأخير في (4): α ≈ ,
28.(133-2004) بين حافتين مصقولتين
وضعت لوحات زجاجية مسطحة رقيقة
سلك رفيع يبلغ قطره 0.075 مم؛ عكس
يتم ضغط أطراف الصفائح بإحكام على بعضها البعض (انظر الشكل). سقط شعاع ضوء أحادي اللون طوله الموجي 750 nm على اللوحة العلوية، عموديًا على سطحه. حدد طول اللوحة x إذا لوحظت عليها هامش تداخل،
المسافة بينهما 0.6 ملم. X
المعطى: D = 0.075 مم
ο = 750 نانومتر. ح 1 ح 2
ابحث عن: س =؟
الحد الأقصى للحالة: Δd = k . (1)
فرق السكتة الدماغية هو: Δd = 2h. (2) من تشابه المثلثات: (3) حيث Δh = h 2 – h 1 هو فرق المسافات بين اللوحين عند أماكن الحد الأقصى المتجاور، l هو المسافة بين الحد الأقصى المتجاور، X هو طول المثلث طبق. من المعادلة (3) نعبر عن X = (4)؛
من المعادلتين (1) و (2) نحصل على: k . = 2 ساعة. وبالتالي ح 1 = (ل ك = 1)، ح 2 = (ل
ك = 2). ثم Δh = h 2 – h 1 = نعوض بالتعبير الأخير في (4): X =
الجواب: س = 12 سم.
29(131-2004) بين حافتين مصقولتين جيدا
توضع ألواح زجاجية مسطحة رفيعة بسلك رفيع يبلغ قطره 0.085 مم؛ يتم ضغط الأطراف المتقابلة للصفائح بإحكام على بعضها البعض (انظر الشكل). المسافة من السلك إلى خط تلامس اللوحين 25 cm، يسقط ضوء أحادي اللون على اللوحة العلوية عموديًا على سطحها.
شعاع من الضوء طوله الموجي 700م. تحديد عدد العناصر التي يمكن ملاحظتها
هامش التداخل لكل 1 سم من طول الإسفين.
نظرا: D = 0.085 مم الحل:
X = 25 سم الحد الأقصى للحالة: Δd = k . (1) فرق السكتة الدماغية هو: Δd = 2h. (2)
ο = 700 نانومتر. من تشابه المثلثات : ;(3) حيث Δh = h 2 – h 1
L = فرق 1 سم في المسافات بين اللوحين عند أماكن الحدود القصوى المجاورة،
ابحث عن: ن = ؟ l هي المسافة بين الحد الأقصى المجاور،
X هو طول اللوحة. من المعادلة (3) نعبر عن l = (4)؛ لإيجاد عدد الحد الأقصى لكل 1 سم من الطول، مع الأخذ في الاعتبار أن Δh = h 2 – h 1 = نحصل على:
30(127-2004) بين حافتين مصقولتين 20 سم
وضعت لوحات زجاجية مسطحة رقيقة رقيقة
سلك بقطر 0.05 مم؛ طرفي المعاكس
يتم ضغط الألواح بإحكام على بعضها البعض (انظر الشكل).
المسافة من السلك إلى خط الاتصال
اللوحات 20 سم عادية للوحة العلوية
يسقط ضوء أحادي اللون على سطحه
شعاع الضوء. تحديد الطول الموجي للضوء إذا
طوله 1 سم، ويلاحظ وجود 10 أهداب متداخلة. الجواب: 500 نانومتر.
31.(82-2007) غشاء الصابون طبقة رقيقة من الماء. التي توجد على سطحها جزيئات الصابون. لضمان الاستقرار الميكانيكي وعدم التأثير على الخصائص البصرية للفيلم، يتم تمديد فيلم الصابون على إطار مربع. جانبا الإطار أفقيان. والاثنان الآخران عموديان. تحت تأثير الجاذبية، اتخذ الفيلم شكل إسفين (انظر الشكل)، سميكًا في الأسفل، بزاوية قمة α = 2·10 -4 راد. عند إضاءة مربع بشعاع متوازي من ضوء الليزر بطول موجي 666 نانومتر (في الهواء) ساقط بشكل عمودي على الفيلم، ينعكس منه جزء من الثلج، مكونًا نمط تداخل على سطحه يتكون من 20 شريطًا أفقيًا . ما ارتفاع الإطار إذا كان معامل انكسار الماء 4/3؟
إسفين زاوية القمة α =، اين ا- جانب الإطار. من هنا أ =
32 (81-2008) الامتحان الوطني الموحد 2006 فيزياء الصف الحادي عشر.
فيلم الصابون عبارة عن طبقة رقيقة من الماء توجد على سطحها جزيئات صابون توفر الثبات الميكانيكي ولا تؤثر على الخصائص البصرية للفيلم. يتم تمديد فيلم الصابون على إطار مربع به الجانب أ = 2.5 سم جانبان من الإطار أفقيان، والجانبان الآخران عموديان. وتحت تأثير الجاذبية، اتخذ الفيلم شكل إسفين (انظر الشكل)، سميكًا من الأسفل، بزاوية قدرها
القمة α = 2·10 -4 راد. عند إضاءة مربع بشعاع متوازي من ضوء الليزر بطول موجي 666 نانومتر (في الهواء) ساقط بشكل متعامد على الفيلم، ينعكس جزء من الضوء منه، مكونًا نمط تداخل على سطحه يتكون من 20 شريطًا أفقيًا . ما هو معامل انكسار الماء؟
الحل: شرط تكوين نمط التداخل:
Δد = ك ; حيث χ I = (الطول الموجي في الماء)، k هو عدد الخطوط، Δd هو فرق المسار، وفي هذه الحالة الفرق في سمك الفيلم في الأجزاء السفلية والعلوية من الفيلم. Δد = ك ;
إسفين زاوية القمة α =، اين ا- جانب الإطار. ن =
33. (79-2006) غشاء الصابون عبارة عن طبقة رقيقة من الماء
يحتوي سطحه على جزيئات الصابون، مما يوفر الاستقرار الميكانيكي ولا يؤثر على الخصائص البصرية للفيلم. يتم تمديد فيلم الصابون على إطار مربع طول ضلعه a = 2.5 سم، ويقع جانبان من الإطار أفقيًا، والجانبان الآخران عموديان. تحت تأثير الجاذبية، اتخذ الفيلم شكل إسفين (انظر الشكل)، سميكًا من الأسفل، بزاوية قمة α. عند إضاءة مربع بشعاع متوازي من ضوء الليزر بطول موجي 666 نانومتر (في الهواء) ساقط بشكل متعامد على الفيلم، ينعكس جزء من الضوء منه، مكونًا نمط تداخل على سطحه يتكون من 20 شريطًا أفقيًا . ما الزاوية الموجودة أعلى الإسفين إذا كان معامل انكسار الماء n = 4/3؟ (الإجابة: α ≈ 2·10 -4 راد.)
34.(80-2006) فيلم الصابون عبارة عن طبقة رقيقة من الماء يوجد على سطحها جزيئات الصابون التي توفر الثبات الميكانيكي ولا تؤثر على الخواص البصرية للفيلم. يمتد فيلم الصابون على إطار مربع ذو جانب أ= 2.5 سم وجهان للإطار أفقيان، والجانبان الآخران رأسيان. تحت تأثير الجاذبية، اتخذ الفيلم شكل إسفين (انظر الشكل)، سميكًا في الأسفل، بزاوية قمة α = 2·10 -4 راد. عندما يتم إضاءة مربع بشعاع متوازي من ضوء الليزر بطول موجة 666 نانومتر (في الهواء)، ساقط بشكل عمودي على الفيلم، ينعكس منه جزء من الضوء، مكونًا نمط تداخل على سطحه يتكون من خطوط أفقية. ما عدد الخطوط التي تظهر على الفيلم إذا كان معامل انكسار الماء 4/3؟ (الجواب: 20)
ضوء- هذه موجات كهرومغناطيسية، تتراوح أطوالها الموجية بالنسبة للعين البشرية المتوسطة من 400 إلى 760 نانومتر. وفي هذه الحدود يسمى الضوء مرئي. الضوء ذو الطول الموجي الأطول يظهر لنا باللون الأحمر، والضوء ذو الطول الموجي الأقصر يظهر باللون البنفسجي. من السهل أن نتذكر تناوب الألوان في الطيف باستخدام القول المأثور " لكل عنصياد ويريد زناه، زدي معيذهب Fالأذان." تتوافق الأحرف الأولى من كلمات القول مع الأحرف الأولى من الألوان الأساسية للطيف بترتيب تنازلي لطول الموجة (وبالتالي زيادة التردد): " لأحمر - عنيتراوح - وأصفر - زأخضر - زأزرق - معأزرق - Fأرجواني." يسمى الضوء ذو الأطوال الموجية الأطول من اللون الأحمر الأشعة تحت الحمراء. أعيننا لا تلاحظ ذلك، لكن بشرتنا تسجل مثل هذه الموجات على شكل إشعاع حراري. يسمى الضوء الذي طوله الموجي أقصر من اللون البنفسجي فوق بنفسجي.
موجات كهرومغناطيسية(وعلى وجه الخصوص، موجات الضوء، أو ببساطة ضوء) هو مجال كهرومغناطيسي ينتشر في المكان والزمان. الموجات الكهرومغناطيسية مستعرضة - متجهات الكثافة الكهربائية والحث المغناطيسي متعامدة مع بعضها البعض وتقع في مستوى عمودي على اتجاه انتشار الموجة. تنتشر موجات الضوء، مثل أي موجات كهرومغناطيسية أخرى، في المادة بسرعة محدودة، والتي يمكن حسابها بالصيغة:
أين: ε و μ - النفاذية العازلة والمغناطيسية للمادة، ε 0 و μ 0 – الثوابت الكهربائية والمغناطيسية : ε 0 = 8.85419 10 –12 فهرنهايت/م، μ 0 = 1.25664·10 –6 ح/م. سرعة الضوء في الفراغ(أين ε = μ = 1) ثابت ومتساوي مع= 3∙10 8 م/ث، ويمكن حسابها أيضًا باستخدام الصيغة:
تعتبر سرعة الضوء في الفراغ إحدى الثوابت الفيزيائية الأساسية. إذا انتشر الضوء في أي وسط، فإن سرعة انتشاره يتم التعبير عنها أيضًا بالعلاقة التالية:
أين: ن- معامل انكسار المادة هو كمية فيزيائية توضح عدد المرات التي تكون فيها سرعة الضوء في الوسط أقل منها في الفراغ. يمكن حساب معامل الانكسار، كما يتبين من الصيغ السابقة، على النحو التالي:
- الضوء يحمل الطاقة.عندما تنتشر موجات الضوء، ينشأ تدفق للطاقة الكهرومغناطيسية.
- تنبعث موجات الضوء على شكل كميات فردية من الإشعاع الكهرومغناطيسي (الفوتونات) بواسطة الذرات أو الجزيئات.
بالإضافة إلى الضوء، هناك أنواع أخرى من الموجات الكهرومغناطيسية. تم إدراجها أدناه بترتيب انخفاض الطول الموجي (وبالتالي زيادة التردد):
- موجات الراديو؛
- الأشعة تحت الحمراء؛
- ضوء مرئي؛
- الأشعة فوق البنفسجية.
- الأشعة السينية.
- أشعة غاما.
التشوش
التشوش– أحد ألمع مظاهر الطبيعة الموجية للضوء. يرتبط بإعادة توزيع الطاقة الضوئية في الفضاء عند تطبيق ما يسمى ب متماسكالموجات، أي موجات لها نفس الترددات وفرق طور ثابت. تتميز شدة الضوء في منطقة تداخل الشعاع بطابع تناوب الخطوط الفاتحة والداكنة، حيث تكون الشدة عند الحد الأقصى أكبر وعند الحد الأدنى أقل من مجموع شدة الشعاع. عند استخدام الضوء الأبيض، تظهر أهداب التداخل بألوان مختلفة من الطيف.
لحساب التداخل، يتم استخدام هذا المفهوم طول المسار البصري. دع الضوء يسافر المسافة لفي وسط ذو معامل انكسار ن. ثم يتم حساب طول المسار البصري بالصيغة:
لكي يحدث التداخل، يجب أن تتداخل حزمتان على الأقل. بالنسبة لهم يتم حسابه اختلاف المسار البصري(فرق الطول البصري) حسب الصيغة التالية:
هذه القيمة هي التي تحدد ما يحدث أثناء التداخل: الحد الأدنى أو الحد الأقصى. تذكر ما يلي: الحد الأقصى للتداخل(الشريط الضوئي) يتم ملاحظته في تلك النقاط في الفضاء التي يتم فيها استيفاء الشرط التالي:
في م= 0، يتم ملاحظة الحد الأقصى من الترتيب الصفري، عند م= ±1 الحد الأقصى من الدرجة الأولى وهكذا. الحد الأدنى من التدخل(الشريط الداكن) يتم ملاحظته عند استيفاء الشرط التالي:
فرق الطور بين الذبذبات هو :
بالنسبة للرقم الفردي الأول (واحد) سيكون هناك حد أدنى من الترتيب الأول، وبالنسبة للرقم الثاني (ثلاثة) سيكون هناك حد أدنى من الترتيب الثاني، وما إلى ذلك. لا يوجد حد أدنى للطلب.
الانحراف. صريف الحيود
الانحرافالضوء هو ظاهرة انحراف الضوء عن الاتجاه المستقيم لانتشاره عند المرور بالقرب من عوائق تكون أبعادها قابلة للمقارنة مع الطول الموجي للضوء (انحناء الضوء حول العوائق). تظهر التجربة أن الضوء، في ظل ظروف معينة، يمكن أن يدخل منطقة الظل الهندسي (أي أن يكون حيث لا ينبغي أن يكون). إذا كان هناك عائق دائري في مسار شعاع ضوء متوازي (قرص مستدير أو كرة أو ثقب دائري في شاشة معتمة)، فيجب على الشاشة الموجودة على مسافة كبيرة بما فيه الكفاية من العائق، نمط الحيود- نظام من الحلقات الفاتحة والداكنة بالتناوب. إذا كان العائق خطيًا (شق، خيط، حافة الشاشة)، فسيظهر على الشاشة نظام من حواف الحيود المتوازية.
شبكات الحيودهي هياكل دورية محفورة بواسطة آلة تقسيم خاصة على سطح لوح زجاجي أو معدني. في الشبكات الجيدة، يبلغ طول الخطوط الموازية لبعضها البعض حوالي 10 سم، ويوجد ما يصل إلى 2000 خط في المليمتر الواحد. في هذه الحالة، يصل الطول الإجمالي للشبكة إلى 10-15 سم. ويتطلب إنتاج هذه الشبكات استخدام أعلى التقنيات. ومن الناحية العملية، تُستخدم أيضًا الشبكات الخشنة التي تحتوي على 50-100 خط لكل ملليمتر المطبقة على سطح الفيلم الشفاف.
عندما يسقط الضوء عادة على محزوز الحيود، يتم ملاحظة الحد الأقصى في بعض الاتجاهات (إلى جانب الاتجاه الذي سقط فيه الضوء في البداية). من أجل أن يتم ملاحظتها الحد الأقصى للتداخل، يجب استيفاء الشرط التالي:
أين: د- الفترة (أو الثابت) للشبكة (المسافة بين الخطوط المجاورة)، مهو عدد صحيح يسمى ترتيب الحد الأقصى للحيود. في تلك النقاط من الشاشة التي يتم استيفاء هذا الشرط فيها، يوجد ما يسمى بالحد الأقصى الرئيسي لنمط الحيود.
قوانين البصريات الهندسية
البصريات الهندسيةهو فرع من فروع الفيزياء لا يأخذ بعين الاعتبار الخصائص الموجية للضوء. كانت القوانين الأساسية للبصريات الهندسية معروفة قبل وقت طويل من تحديد الطبيعة الفيزيائية للضوء.
وسط متجانس بصريا- هذه وسيلة في الحجم الكامل يظل معامل الانكسار فيها دون تغيير.
قانون الانتشار المستقيم للضوء:في الوسط المتجانس بصريا، ينتشر الضوء بشكل مستقيم. يؤدي هذا القانون إلى فكرة أن شعاع الضوء هو خط هندسي ينتشر عبره الضوء. تجدر الإشارة إلى أن قانون الانتشار المستقيم للضوء ينتهك ويفقد مفهوم شعاع الضوء معناه إذا مر الضوء عبر ثقوب صغيرة أبعادها قابلة للمقارنة مع الطول الموجي (في هذه الحالة، يتم ملاحظة الحيود).
عند السطح البيني بين وسطين شفافين، يمكن أن ينعكس الضوء جزئيًا بحيث ينتشر جزء من الطاقة الضوئية في اتجاه جديد بعد الانعكاس، ويمر جزئيًا عبر الحدود وينتشر في الوسط الثاني.
قانون انعكاس الضوء:تقع الأشعة الساقطة والمنعكسة، وكذلك العمودي على السطح البيني بين الوسطين، المعاد بناؤها عند نقطة سقوط الشعاع، في نفس المستوى (مستوى الورود). زاوية الانعكاس γ مساوية لزاوية السقوط α . لاحظ أن جميع الزوايا في البصريات يتم قياسها من الخط المتعامد على السطح البيني بين الوسيطين.
قانون انكسار الضوء (قانون سنيل):تقع الأشعة الساقطة والمنكسرة، وكذلك العمودي على السطح البيني بين الوسطين، المعاد بناؤها عند نقطة سقوط الشعاع، في نفس المستوى. زاوية الإصابة نسبة جيبية α إلى جيب زاوية الانكسار β هي قيمة ثابتة لوسائطين محددتين ويتم تحديدها بواسطة التعبير:
تم إنشاء قانون الانكسار بشكل تجريبي من قبل العالم الهولندي دبليو سنيليوس في عام 1621. قيمة ثابتة نيتم استدعاء 21 معامل الانكسار النسبيالبيئة الثانية مقارنة بالأولى. يسمى معامل انكسار الوسط نسبة إلى الفراغ معامل الانكسار المطلق.
يسمى الوسط ذو القيمة المطلقة الأكبر بالكثافة البصرية، والوسط ذو القيمة المطلقة الأصغر يسمى الأقل كثافة. عند الانتقال من وسط أقل كثافة إلى وسط أكثر كثافة، فإن الحزمة "تضغط" على العمودي، وعند الانتقال من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة، فإنها "تبتعد" عن العمودي. الحالة الوحيدة التي لا ينكسر فيها الشعاع هي أن تكون زاوية السقوط 0 (أي أن الأشعة تكون متعامدة مع السطح البيني).
عندما ينتقل الضوء من وسط أكثر كثافة بصريا إلى وسط أقل كثافة بصريا ن 2 < ن 1 (على سبيل المثال، من الزجاج إلى الهواء) يمكن ملاحظتها ظاهرة الانعكاس الداخلي الكليأي اختفاء الشعاع المنكسر. يتم ملاحظة هذه الظاهرة عند زوايا الإصابة التي تتجاوز زاوية حرجة معينة α العلاقات العامة، وهو ما يسمى الزاوية الحدية للانعكاس الداخلي الكلي. لزاوية السقوط α = α العلاقات العامة، الخطيئة β = 1 منذ ذلك الحين β = 90°، وهذا يعني أن الشعاع المنكسر يمر على طول الواجهة نفسها، ووفقًا لقانون سنيل، يتم استيفاء الشرط التالي:
وبمجرد أن تصبح زاوية السقوط أكبر من الزاوية المحددة، فإن الشعاع المنكسر لم يعد يمتد ببساطة على طول الحدود، لكنه لا يظهر على الإطلاق، حيث يجب أن يكون جيبه الآن أكبر من واحد، لكن هذا لا يمكن أن يحدث.
العدسات
عدسةهو جسم شفاف يحده سطحان كرويان. إذا كان سمك العدسة نفسها صغيرا مقارنة بنصف قطر انحناء الأسطح الكروية فتسمى العدسة رفيع.
هناك عدسات جمعو نثر. إذا كان معامل انكسار العدسة أكبر من معامل انكسار الوسط المحيط، فإن العدسة المجمعة في الوسط تكون أكثر سمكًا منها عند الحواف، والعدسة المتباعدة، على العكس، أرق في الجزء الأوسط. إذا كان معامل انكسار العدسة أقل من معامل انكسار الوسط المحيط، فإن العكس هو الصحيح.
يسمى الخط المستقيم الذي يمر بمراكز انحناء الأسطح الكروية المحور البصري الرئيسي للعدسة. وفي حالة العدسات الرقيقة يمكننا أن نفترض تقريباً أن المحور البصري الرئيسي يتقاطع مع العدسة عند نقطة واحدة، وهو ما يسمى عادة المركز البصري للعدسة. يمر شعاع الضوء عبر المركز البصري للعدسة دون أن ينحرف عن اتجاهه الأصلي. تسمى جميع الخطوط المستقيمة التي تمر عبر المركز البصري المحاور الضوئية الثانوية.
إذا تم توجيه شعاع من الأشعة الموازي للمحور البصري الرئيسي نحو عدسة، فبعد مرورها عبر العدسة، ستتقارب الأشعة (أو استمرارها) عند نقطة واحدة F، من اتصل التركيز الرئيسي للعدسة. تحتوي العدسة الرقيقة على بؤرتين رئيسيتين، تقعان بشكل متناظر بالنسبة للعدسة على المحور البصري الرئيسي. العدسات المجمعة لها بؤر حقيقية، بينما العدسات المتباعدة لها بؤر وهمية. المسافة بين المركز البصري للعدسة ياوالتركيز الرئيسي Fمُسَمًّى البعد البؤري. ويشار إليه بنفس الحرف F.
صيغة العدسة
الخاصية الرئيسية للعدسات هي القدرة على إنتاج صور للأشياء. صورة- هذه هي النقطة في الفضاء التي تتقاطع فيها الأشعة (أو امتداداتها) المنبعثة من المصدر بعد انكسارها في العدسة. الصور تأتي مستقيمو رأسا على عقب, صالح(الأشعة نفسها تتقاطع) و خيالي(استمرارية الأشعة تتقاطع) ، الموسعو مخفض.
يمكن تحديد موضع الصورة وشخصيتها باستخدام الإنشاءات الهندسية. للقيام بذلك، استخدم خصائص بعض الأشعة القياسية، والتي يعرف مسارها. وهي الأشعة التي تمر عبر المركز البصري أو أحد بؤر العدسة، وكذلك الأشعة الموازية للمحور البصري الرئيسي أو أحد المحاور البصرية الثانوية.
للتبسيط، يمكنك أن تتذكر أن صورة النقطة ستكون نقطة. صورة النقطة الواقعة على المحور البصري الرئيسي تقع على المحور البصري الرئيسي. صورة القطعة هي قطعة. إذا كان القطعة متعامدة مع المحور البصري الرئيسي، فإن صورتها تكون متعامدة مع المحور البصري الرئيسي. لكن إذا كانت القطعة مائلة إلى المحور البصري الرئيسي بزاوية معينة، فإن صورتها ستميل بزاوية أخرى.
يمكن أيضًا حساب الصور باستخدام صيغ عدسة رقيقة. إذا تم الإشارة إلى أقصر مسافة من جسم إلى عدسة د، وأقصر مسافة من العدسة إلى الصورة هي من خلالها F، فيمكن كتابة صيغة العدسة الرقيقة على النحو التالي:
مقاس د، معكوس البعد البؤري. مُسَمًّى القوة البصرية للعدسة. وحدة قياس الطاقة الضوئية هي 1 ديوبتر (دوبتر). الديوبتر هو القوة البصرية للعدسة ذات البعد البؤري 1 متر.
من المعتاد تخصيص علامات معينة للأطوال البؤرية للعدسات: للعدسة المجمعة F> 0، للتشتت F < 0. Оптическая сила рассеивающей линзы также отрицательна.
كميات دو Fاتبع أيضًا قاعدة علامة معينة: F> 0 - للصور الحقيقية؛ F < 0 – для мнимых изображений. Перед ديتم وضع علامة "-" فقط عندما يسقط شعاع متجمع من الأشعة على العدسة. ثم يتم تمديدهم ذهنياً إلى التقاطع الموجود خلف العدسة، ويتم وضع مصدر ضوئي وهمي هناك، ويتم تحديد المسافة إليه د.
اعتمادًا على موضع الجسم بالنسبة للعدسة، تتغير الأبعاد الخطية للصورة. زيادة خطيةالعدسات Γ تسمى نسبة الأبعاد الخطية للصورة والجسم. هناك صيغة للتكبير الخطي للعدسة:
على هذا الموقع. للقيام بذلك، لا تحتاج إلى أي شيء على الإطلاق، أي: تخصيص ثلاث إلى أربع ساعات كل يوم للتحضير لـ CT في الفيزياء والرياضيات، ودراسة النظرية وحل المشكلات. الحقيقة هي أن CT هو اختبار لا يكفي فيه مجرد معرفة الفيزياء أو الرياضيات، بل تحتاج أيضًا إلى أن تكون قادرًا على حل عدد كبير من المشكلات بسرعة ودون إخفاقات حول مواضيع مختلفة ومتفاوتة التعقيد. ولا يمكن تعلم هذا الأخير إلا من خلال حل آلاف المشاكل.
سيسمح لك التنفيذ الناجح والدؤوب والمسؤول لهذه النقاط الثلاث بإظهار نتيجة ممتازة في التصوير المقطعي، وهو الحد الأقصى الذي يمكنك القيام به.
وجدت خطأ؟
إذا كنت تعتقد أنك وجدت خطأ في المواد التدريبية، يرجى الكتابة عنه عبر البريد الإلكتروني. يمكنك أيضًا الإبلاغ عن خطأ على الشبكة الاجتماعية (). في الرسالة، أشر إلى الموضوع (الفيزياء أو الرياضيات)، أو اسم أو رقم الموضوع أو الاختبار، أو رقم المشكلة، أو المكان في النص (الصفحة) الذي يوجد فيه خطأ في رأيك. قم أيضًا بوصف الخطأ المشتبه به. لن تمر رسالتك دون أن يلاحظها أحد، وسيتم تصحيح الخطأ، أو سيتم توضيح سبب عدم اعتباره خطأ.
"نظام إعداد الطلاب لامتحان الدولة الموحدة.
تحليل المهام الإشكالية
من امتحان الدولة الموحدة KIM-2010"
(ورشة عمل)
1. عندما تكون أطراف البطارية قصيرة الدائرة، يكون التيار في الدائرة 12 A. عند توصيل مصباح كهربائي بمقاومة كهربائية 5 أوم إلى أطراف البطارية، يكون التيار في الدائرة 2 A. بناءً على نتائج تحدد هذه التجارب المقاومة الداخلية للبطارية.
المعطى: الحل:
أنا دائرة مقصورة = 12 أ أنا دائرة مقصورة = ε / ص أنا = ε /( ص + ص)
ص = 5 أوم ε = أنا ل . ح . ∙ص ε = أنا (ص + ص)
أنا = 2 أ أنا ل . ح . ∙ص = أنا (ص + ص)
أنا ل . ح . ∙ص = أنا∙R + أنا∙ص
ص - ؟ أنا ل . ح . ∙ص - أنا∙ص = أنا∙ر
ص (أنا ل . ح . - أنا) = أنا∙R
ص = الأشعة تحت الحمراء /( أنا دائرة مقصورة - أنا )
ص = 2 أ∙5 أوم/(12 أمبير - 2 أمبير) =1 أوم
الجواب: 1 أوم
2. أوجد المقاومة الداخلية والمجال الكهرومغناطيسي للمصدر الحالي، إذا كانت الطاقة في الدائرة الخارجية عند تيار 30 أمبير 180 واط، وعند تيار 10 أمبير تكون هذه الطاقة 100 واط.
المعطى: الحل:
ر 1 = 180 دبليو ر 1 = أنا 1 2 ر 1 ر 2 = أنا 2 2 ر 2 ر 1 ≠ ر 2
أنا 1 = 30 أ ر 1 = ر 1 / أنا 1 2 ر 2 = ر 2 / أنا 2 2
ص 2 = 100 دبليو ε = أنا 1 (ر 1 + ص) ε = أنا 2 (ر 2 + ص)
أنا 2 = 10 أ ε = أنا 1 ( ر 1 / أنا 1 2 + ص) ε = أنا 2 ( ر 2 / أنا 2 2 + ص)
ε - ؟ ص - ؟ أنا 1 ( ر 1 / أنا 1 2 + ص) = أنا 2 ( ر 2 / أنا 2 2 + ص)
ر 1 / أنا 1 +أنا 1 ∙ ص = ر 2 / أنا 2 +أنا 2 ∙ ص
أنا 1 ∙ ص - أنا 2 ∙ ص = ر 2 / أنا 2 - ر 1 / أنا 1
ص (أنا 1 -أنا 2 ) = ر 2 / أنا 2 - ر 1 / أنا 1
ص (أنا 1 -أنا 2 ) = (أنا 1 ص 2 -أنا 2 ص 1 ) / أنا 1 أنا 2 ص = (أنا 1 ص 2 -أنا 2 ص 1 ) / أنا 1 أنا 2 (أنا 1 -أنا 2 )
ص = 0.2 أوم
ε = ص 1 / أنا 1 + أنا 1 ∙ ص ε = 12 فولت
الجواب: 12 فولت؛ 0.2 أوم
3. تتكون البطارية من 100 مصدر تيار بقوة دافعة 1 فولت ومقاومة داخلية لكل منها 0.1 أوم. تم ربط المصادر في مجموعات مكونة من 5 مصادر على التوالي، وتم توصيل هذه المجموعات على التوازي. ما أقصى طاقة مفيدة يمكن إطلاقها في مقاومة الحمل لهذه البطارية؟
المعطى: الحل:
ε = 1 V ε – EMF لعنصر واحد، 5ε – EMF لمجموعة واحدة
ص = 0.1 أوم والبطارية بأكملها
ن = 5 ص – المقاومة الداخلية للعنصر 5 ص - مجموعات،
ن = 100 5 ص /20 = ص /4 – مقاومة البطارية الداخلية .
ص -؟ الطاقة القصوى P م ستخضع ل
المساواة بين المقاومة الداخلية والخارجية
ر = ص /4.
يتدفق التيار من خلال مقاومة الحمل
أنا = 5 ε / (ر + ص /4) = 5 ε / (ص /4 + ص /4) = 5 ε∙ 4/2 ص = 10 ε / ص
ص م = أنا 2 ص = 100 ε 2 / ص 2 ∙ ص /4 = 25 ε 2 / ص
ص م = 250 دبليو
إجابة : 250 دبليو
حل مشاكل امتحان الدولة الموحدة الجزء ج: البصريات الهندسية مع الحلول C1.1. تعطي العدسة الرفيعة L صورة واضحة وحقيقية للجسم AB على الشاشة E (انظر الشكل 1). ماذا سيحدث لصورة الجسم على الشاشة إذا كان النصف العلوي من العدسة مغطى بقطعة من الورق المقوى الأسود K (انظر الشكل 2)؟ قم ببناء صورة للكائن في كلتا الحالتين. اشرح إجابتك من خلال الإشارة إلى القوانين الفيزيائية التي استخدمتها لشرحها. ج5.1. مصباح لوحي مضيء على شكل دائرة قطرها 2 م مثبت في سقف غرفة بارتفاع 6 م. على ارتفاع 3 م من الأرضية يوجد مربع معتم طول ضلعه 2 م بالتوازي معها يقع مركز اللوحة ومركز المربع على نفس الوضع الرأسي. تحديد الحد الأدنى للحجم الخطي للظل على الأرض. الجواب: 2 م. يتم دفع كومة مخبأة تحت الماء عموديًا إلى قاع خزان بعمق 3 أمتار. يبلغ ارتفاع الكومة 2 م. تلقي الكومة ظلا بطول 0.75 م على قاع الخزان. أوجد زاوية سقوط أشعة الشمس على السطح 4 من الماء. معامل انكسار الماء n = . 3 4 28°. = أركسين 73 H h L C5.3. يتم دفع الكومة عموديًا إلى القاع الأفقي لخزان بعمق 3 أمتار، وتكون مخفية تمامًا تحت الماء. عند زاوية سقوط ضوء الشمس على سطح الماء تساوي 30 درجة، تلقي الكومة ظلًا بطول 0.8 م على قاع الخزان. معامل الانكسار للمياه. الجواب: ح ≈ 2 م. يتم دفع كومة مخبأة تحت الماء عموديًا إلى القاع الأفقي لخزان بعمق 3 أمتار. يبلغ ارتفاع الكومة 2 متر، وتكون زاوية سقوط ضوء الشمس على سطح الماء 30 درجة. تحديد طول ظل الكومة في أسفل الخزان. معامل الانكسار للمياه. الجواب: L ≈ 0.8 م. حوض سباحة بعمق 3 m مملوء بالماء، ومعامل الانكسار النسبي عند السطح البيني للهواء والماء هو 1.33. ما نصف قطر دائرة الضوء المنبعثة من المصباح الكهربي الموجود في قاع حوض السباحة على سطح الماء؟ الجواب: قبل الميلاد ≈ 3.4 م. حوض سباحة عمقه 4 أمتار مملوء بالماء، ومعامل الانكسار النسبي عند السطح البيني للهواء والماء هو 1.33. ما هو عمق حوض السباحة بالنسبة للمراقب الذي ينظر رأسيًا إلى الأسفل في الماء؟ 1 حل مسائل امتحان الدولة الموحدة الجزء ج: البصريات الهندسية مع الحلول الإجابة: h` = 3 م. طوف قابل للنفخ عرضه 4 أمتار وطوله 6 أمتار يطفو على سطح الماء السماء مغطاة بغطاء سحابي مستمر ينثر ضوء الشمس بالكامل. تحديد عمق الظل تحت الطوافة. إهمال عمق غمر الطوافة وتشتت الضوء بالماء. من المفترض أن يكون معامل انكسار الماء بالنسبة للهواء 4 متساويًا. 3 الجواب: 1.76 م. تطير البعوضة بالقرب من سطح الماء في النهر، ويوجد سرب من الأسماك على مسافة 2 متر من سطح الماء. ما أقصى مسافة يمكن للبعوضة أن تصطاد فيها على هذا العمق؟ معامل الانكسار النسبي للضوء عند السطح البيني للهواء والماء هو 1.33. ج5.9. يسقط شعاع ضوئي على شاشة مسطحة بزاوية α = 45° ويشكل نقطة مضيئة على الشاشة. أمام الشاشة، في مسار الشعاع، يتم وضع لوحة زجاجية مسطحة، حوافها موازية للشاشة. سمك اللوحة d = 4 cm، ومعامل انكسار الزجاج n = √2.5 = 1.58. يمر الشعاع عبر وجهي اللوحة. إلى أي مدى ستتحرك النقطة الضوئية على الشاشة؟ الجواب: ق = 2 سم. يتم الحصول على صورة للقضيب بتكبير خمسة أضعاف على الشاشة باستخدام عدسة رفيعة. يقع القضيب بشكل عمودي على المحور البصري الرئيسي، كما أن مستوى الشاشة عمودي أيضًا على هذا المحور. تم تحريك الشاشة مسافة 30 سم على طول المحور البصري الرئيسي للعدسة. بعد ذلك، مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم تحريك القضيب بحيث تصبح الصورة حادة مرة أخرى. في هذه الحالة، تم الحصول على صورة ذات تكبير ثلاثة أضعاف. تحديد البعد البؤري للعدسة. الجواب: أو. ج5.11. وباستخدام عدسة رفيعة، يتم الحصول على صورة لجسم ما على الشاشة بتكبير خمسة أضعاف. تم تحريك الشاشة مسافة 30 سم على طول المحور البصري الرئيسي للعدسة. بعد ذلك، مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم نقل الجسم بحيث تصبح الصورة حادة مرة أخرى. في هذه الحالة، تم الحصول على صورة مع التكبير ثلاث مرات. على أي مسافة من العدسة كانت صورة الجسم في الحالة الأولى؟ ج5.12. تنتج عدسة ذات البعد البؤري 15 cm صورة لجسم على الشاشة مكبرة بمقدار خمسة أضعاف. تم تحريك الشاشة نحو العدسة على طول محورها البصري الرئيسي بمقدار 30 سم، ثم مع الحفاظ على موضع العدسة دون تغيير، تم تحريك الجسم بحيث أصبحت الصورة حادة مرة أخرى. إلى أي مدى تم نقل الجسم بالنسبة إلى موضعه الأصلي؟ ج5.13. أوجد التكبير الناتج عن عدسة طولها البؤري F = 0.26 m إذا كان الجسم بعيدًا عنها على مسافة a = 30 cm الإجابة: 6.5. 2 حل مشاكل امتحان الدولة الموحدة الجزء ج: البصريات الهندسية مع الحلول C5.14. يوجد مثلث قائم الزاوية ABC مساحته 50 سم2 أمام عدسة رفيعة متقاربة بحيث يقع ضلعه AC على المحور البصري الرئيسي للعدسة. البعد البؤري للعدسة 50 سم، ويكون رأس الزاوية القائمة C أقرب إلى مركز العدسة من رأس الزاوية الحادة A. والمسافة من مركز العدسة إلى النقطة C تساوي ضعف المسافة. البعد البؤري للعدسة (انظر الشكل). أنشئ صورة مثلث وأوجد مساحة الشكل الناتج. ج5. 15. يتعرض حمل صغير معلق على خيط طويل لاهتزازات توافقية، حيث تصل سرعته القصوى إلى 0.1 م/ث. باستخدام عدسة مجمعة ذات طول بؤري 0.2 متر، يتم عرض صورة الكتلة المتأرجحة على شاشة تقع على مسافة 0.5 متر من العدسة. المحور البصري الرئيسي للعدسة متعامد مع مستوى تذبذب البندول ومستوى الشاشة. الحد الأقصى لإزاحة صورة الحمل على الشاشة من موضع التوازن هو A1 = 0.1 m. ما طول الخيط I؟ الجواب: ل ≈ 4.4 م. جسم صغير معلق على خيط طوله 2.5 m يتعرض لاهتزازات توافقية، حيث تصل سرعته القصوى إلى 0.2 m/s. باستخدام عدسة مجمعة ذات طول بؤري 0.2 متر، يتم عرض صورة الكتلة المتأرجحة على شاشة تقع على مسافة 0.5 متر من العدسة. المحور البصري الرئيسي للعدسة متعامد مع مستوى تذبذب البندول ومستوى الشاشة. تحديد أقصى إزاحة لصورة التحميل على الشاشة من موضع التوازن. الجواب: A1 = 0.15 م. حمل وزنه 0.1 كجم، موصول بزنبرك صلابته 0.4 N/m، يُحدث اهتزازات توافقية سعة 0.1 m، باستخدام عدسة مجمعة طولها البؤري 0.2 m، يتم عرض صورة الحمل المتأرجح على شاشة تقع على مسافة 0.5 متر من العدسة. المحور البصري الرئيسي للعدسة متعامد مع مسار الحمل ومستوى الشاشة. تحديد السرعة القصوى لعرض الحمولة على الشاشة. الإجابة: ش = 0.3 م/ث. ج5.18. رجل يقرأ كتابًا ويمسكه على مسافة 50 سم من عينيه. إذا كانت هذه هي أفضل مسافة رؤية له، فما القوة البصرية التي ستسمح له نظارته بقراءة كتاب على مسافة 25 سم؟ الجواب: D2 = 2 ديوبتر. S5.19. تعرض تلميذ ذو رؤية طبيعية (أفضل مسافة رؤية L = 25 سم) للعض على جبهته فوق العين بواسطة نحلة. بالنظر إلى المرآة المسطحة، لم يتمكن من رؤية ما إذا كانت هناك لدغة في مكان اللدغة. ثم أخذ عدسة مكبرة صغيرة بقوة بصرية D = 16 ديوبتر، وبمساعدة نفس المرآة رأى أنه لا يوجد أي لسعة. كيف فعلها؟ ارسم تصميمًا بصريًا محتملًا يستخدمه الطالب وأوجد المسافة من المرآة إلى العدسة المكبرة في هذا التصميم. تعتبر جميع زوايا سقوط الأشعة صغيرة. الجواب: توضع العدسة المكبرة قريباً من العين، وتوضع المرآة على مسافة 2.5 سم من العدسة المكبرة. 3 حل مشاكل امتحان الدولة الموحدة الجزء ج: البصريات الهندسية مع الحلول C5.20. تتمتع عدسة جهاز العرض بقوة بصرية تبلغ 5.4 ديوبتر. تقع الشاشة على مسافة 4 أمتار من العدسة. تحديد أبعاد الشاشة التي يجب أن تتناسب معها صورة الشفافية مقاس 6 × 9 سم. S5.21. على المحور X عند النقطة x1 = 10 سم توجد عدسة متباعدة رفيعة، وعند النقطة x2 = 30 سم توجد عدسة متقاربة رفيعة طولها البؤري f2 = 24 سم المحور X. الضوء من مصدر نقطي يقع عند النقطة x = 0، بعد مروره عبر هذا النظام البصري، يتم نشره بواسطة شعاع متوازي. أوجد القدرة البصرية D للعدسة المتباعدة. الجواب: 15 د. S5.22. عدسة الكاميرا لها البعد البؤري F = 5 سم، وحجم إطار الفيلم هو h · l = 24 · 36 ملم. من أي مسافة d يجب تصوير رسم بحجم H · L = 240 · 300 mm للحصول على الحد الأقصى لحجم الصورة؟ الجواب: 55 سم.ج5.23. يحتوي التلسكوب على عدسة البعد البؤري 1 m وعدسة عينية البعد البؤري 5 cm. ما قطر صورة الشمس التي يمكن الحصول عليها باستخدام هذا التلسكوب إذا كان من الممكن إزالة الشاشة من العدسة إلى العدسة؟ مسافة 1.5 م؟ القطر الزاوي للشمس هو 30". C5.24. دعونا نتفق على اعتبار الصورة الموجودة على فيلم الكاميرا حادة إذا حصلنا، بدلاً من الصورة المثالية لنقطة على الفيلم، على صورة لبقعة قطرها لا يزيد طولها عن 0.05 مم، لذلك، إذا كانت العدسة عند البعد البؤري للفيلم، فإنها لا تعتبر حادة فقط كائنات بعيدة لا نهائية، ولكن أيضًا جميع الكائنات الموجودة على مسافة أبعد من مسافة معينة د في هذه الحالة، لا تتغير المسافة التي يتم ضبطها عليها (في هذه الحالة) مع "الفتحة النسبية" α = 4، فإن الحد الأدنى للمسافة هو الذي تظهر فيه الكائنات حادة، وتتغير (مثل البعد البؤري للعدسة). تتغير العدسة) من 12.5 إلى 50 مترًا ("الفتحة النسبية" هي نسبة البعد البؤري إلى قطر فتحة مدخل العدسة.) في أي نطاق يتغير البعد البؤري للعدسة عند الحساب؟ عدسة رفيعة ارسم رسمًا يوضح تكوين البقعة الإجابة: يتراوح البعد البؤري من 5 إلى 10 سم C5.25. دعونا نتفق على اعتبار الصورة الموجودة على فيلم الكاميرا حادة إذا حصلنا، بدلاً من الصورة المثالية على شكل نقطة على الفيلم، على صورة لبقعة لا يزيد قطرها عن قيمة محددة معينة. لذلك، إذا كانت العدسة عند البعد البؤري للفيلم، فلا تعتبر الكائنات الموجودة في اللانهاية حادة فحسب، بل أيضًا جميع الكائنات الموجودة أبعد من مسافة معينة د. قم بتقدير الحد الأقصى لحجم البقعة إذا كانت جميع الكائنات الموجودة على مسافات تزيد عن 5 أمتار من العدسة حادة، مع طول بؤري للعدسة يبلغ 50 مم وقطر فتحة مدخل يبلغ 5 مم. قم بعمل رسم لشرح تكوين البقعة. الجواب: δ = 0.05 ملم. 4