Физика. Волькенштейн В.С. Геометрическая оптика и фотометрия.

Узнай цену своей работы

В данной главе представлены задачи по физике из раздела Геометрическая оптика и фотометрия задачника Волькенштейна Е.А.
15.1 Горизонтальный луч света падает на вертикально расположенное зеркало. Зеркало поворачивается на угол
15.2 Радиус кривизны вогнутого зеркала R=20см. На расстоянии a
15.3 На каком расстоянии a
15.4 Выпуклое зеркало имеет радиус кривизны R=60 см. На расстоянии a
15.5 В вогнутом зеркале с радиусом кривизны R=40 см хотят получить действительное изображение, высота которого вдвое меньше высоты самого предмета. Где нужно поставить предмет и где получится изображение?
15.6 Высота изображения предмета в вогнутом зеркале вдвое больше высоты самого предмета. Расстояние между предметом и изображением a
15.7 Перед вогнутым зеркалом на главной оптической оси перпендикулярно к ней на расстоянии a
15.8 Где будет находиться и какой размер y
15.9 Если на зеркало падает пучок света, ширина которого определяется углом
15.10 Вогнутое зеркало с диаметром отверстия d=40 см имеет радиус кривизны R=60 см. Найти продольную x и поперечную y сферическую аберрацию краевых лучей, параллельных главной оптической оси.
15.11 Имеется вогнутое зеркало с фокусным расстоянием F=20 см. На каком наибольшем расстоянии h от главной оптической оси должен находиться предмет, чтобы продольная сферическая аберрация x составляла не больше 2% фокусного расстояния F?
15.12 Луч света падает под углом
15.13 На плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной d=1 см падает луч света под углом i=60°. Показатель преломления стекла n=1,73. Часть света отражается, а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижней поверхности пластинки и, преломляясь вторично, выходит обратно в воздух параллельно первому отраженному лучу. Найти расстояние
15.14 Луч света падает под углом i на тело с показателем преломления n. Как должны быть связаны между собой величины i и n, чтобы отраженный луч был перпендикулярен к преломленному?
15.15 Показатель преломления стекла n=1,52. Найти предельный угол полного внутреннего отражения β для поверхности раздела:
15.16 В каком направлении пловец, нырнувший в воду, видит заходящее Солнце?
15.17 Луч света выходит из скипидара в воздух. Пре­дельный угол полного внутреннего отражения для этого луча β=42°23'. Найти скорость v
15.18 На стакан, наполненный водой, положена стеклянная пластинка. Под каким углом i должен падать на пластинку луч света, чтобы от поверхности раздела вода-стекло произошло полное внутреннее отражение? Показатель преломления стекла n
15.19 На дно сосуда, наполненного водой до высоты h=10 см, помещен точечный источник света. На поверхности воды плавает круглая непрозрачная пластинка так, что ее центр находится над источником света. Какой наименьший радиус r должна иметь эта пластинка, чтобы ни один луч не мог выйти через поверхность воды?
15.20 При падении белого света под углом i=45° на стеклянную пластинку углы преломления β лучей различ­ных длин волн получились следующие:
15.21 Показатели преломления некоторого сорта стек­ла для красного и фиолетового лучей равны n
15.22 Что произойдет при падении белого луча под углом i=41° на поверхность раздела стекло-воздух, если взять стекло предыдущей задачи? (Воспользоваться результатами решения предыдущей задачи.)
15.23 Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы, преломляющий угол которой
15.24 Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы и выходит из нее отклоненным на угол δ=25°. Показатель преломления материала призмы для этого луча n=1,7. Найти преломляющий угол γ призмы.
15.25 Преломляющий угол равнобедренной призмы
15.26 Преломляющий угол призмы γ=45°. Показатель преломления материала призмы для некоторого монохроматического луча n=1,6. Каков должен быть наибольший угол падения i этого луча на призму, чтобы при выходе луча из нее не наступило полное внутреннее отражение?
15.27 Пучок света скользит вдоль боковой грани равнобедренной призмы. При каком предельном преломляющем угле γ призмы преломленные лучи претерпят полное внутреннее отражение на второй боковой грани? Показатель преломления материала призмы для этих лучей n=1,6.
15.28 Монохроматический луч падает на боковую поверхность прямоугольной равнобедренной призмы. Войдя в призму, луч претерпевает полное внутреннее отражение от основания призмы и выходит через вторую боковую поверхность призмы. Каким должен быть наименьший угол падения i луча на призму, чтобы еще происходило полное внутреннее отражение? Показатель преломления материала призмы для этого луча n=1,5.
15.29 Монохроматический луч падает на боковую поверхность равнобедренной призмы и после преломления идет в призме параллельно ее основанию. Выйдя из призмы, он оказывается отклоненным на угол δ от своего первоначального направления. Найти связь между преломляющим углом призмы
15.30 Луч белого света падает на боковую поверхность равнобедренной призмы под таким углом, что красный луч выходит из нее перпендикулярно ко второй грани. Найти углы отклонения δ
15.31 Найти фокусное расстояние F
15.32 Найти фокусное расстояние F для следующих линз:
15.33 Из двух стекол с показателями преломления n
15.34 Радиусы кривизны поверхностей двояковыпуклой линзы R
15.35 На расстоянии a
15.36 Доказать, что в двояковыпуклой линзе с равными радиусами кривизны поверхностей и с показателем преломления n=1,5 фокусы совпадают с центрами кривизны.
15.37 Линза с фокусным расстоянием F=16 см дает резкое изображение предмета при двух положениях, расстояние между которыми d=6 см. Найти расстояние a
15.38 Двояковыпуклая линза с радиусами кривизны поверхностей R
15.39 Линза предыдущей задачи погружена в воду. Найти её фокусное расстояние F.
15.40 Решить предыдущую задачу 15.39 при условии, что линза погружена в сероуглерод.
15.41 Найти фокусное расстояние линзы, погруженной в воду, если ее фокусное расстояние в воздухе F
15.42 Плоско-выпуклая линза с радиусом кривизны R=30 см и показателем преломления n=1,5 дает изображение предмета с увеличением k=2. Найти расстояния a
15.43 Найти продольную хроматическую аберрацию двояковыпуклой линзы из флинтгласа с радиусами кривизны R
15.44 На расстоянии a
15.45 В фокальной плоскости двояковыпуклой линзы расположено плоское зеркало. Предмет находится перед линзой между фокусом и двойным фокусным расстоянием. Построить изображение предмета.
15.46 Найти увеличение k, даваемое лупой с фокусным расстоянием F=2 см, для:
15.47 Какими должны быть радиусы кривизны поверхностей лупы, чтобы она давала увеличение для нормального глаза k=10? Показатель преломления стекла, из которого сделана лупа, n=1,5.
15.48 Зрительная труба с фокусным расстоянием F=50 см установлена на бесконечность. После того как окуляр трубы передвинули на некоторое расстояние, стали ясно видны предметы, удаленные от объектива на расстояние a=50 м. На какое расстояние d передвинули окуляр при наводке?
15.49 Микроскоп состоит из объектива с фокусным расстоянием F
15.50 Картину площадью S=2×2 м
15.51 Телескоп имеет объектив с фокусным расстоянием F
15.52 При помощи двояковыпуклой линзы, имеющей диаметр D=9 см и фокусное расстояние F=50 см, изображение Солнца проектируется на экран. Каким получается диаметр d изображения Солнца, если его угловой диаметр
15.53 Свет от электрической лампочки с силой света I=200 кд падает под углом α=45° на рабочее место, создавая освещенность E=141 лк. На каком расстоянии r от рабочего места находится лампочка? На какой высоте h от рабочего места она висит?
15.54 Лампа, подвешенная к потолку, дает в горизонтальном направлении силу света I=60 кд. Какой световой поток Ф падает на картину площадью S=0,5 м
15.55 Большой чертеж фотографируют сначала целиком, затем отдельные его детали в натуральную величину. Во сколько раз надо увеличить время экспозиции при фотографировании деталей?
15.56 21 марта, в день весеннего равноденствия, на Северной Земле Солнце стоит в полдень под углом
15.57 В полдень во время весеннего и осеннего равноденствия Солнце стоит на экваторе в зените. Во сколько раз в это время освещенность поверхности Земли на эк­ваторе больше освещенности поверхности Земли в Ленинграде? Широта Ленинграда φ=60°.
15.58 В центре квадратной комнаты площадью S=25 м
15.59 Над центром круглого стола диаметром D=2 м висит лампа с силой света I=100 кд. Найти изменение освещенности E края стола при постепенном подъеме лампы в интервале 0,5 < h < 0,9 м через каждые 0,1 м. Построить график E=f(h).
15.60 В центре круглого стола диаметром D=1,2 м стоит настольная лампа из одной электрической лампочки, расположенной на высоте h
15.61 Предмет при фотографировании освещается электрической лампой, расположенной от него на расстоянии r
15.62 Найти освещенность E на поверхности Земли, вызываемую нормально падающими солнечными лучами. Яркость Солнца B=1,2·10
15.63 Спираль электрической лампочки с силой света I=100 кд заключена в матовую сферическую колбу диаметром:
15.64 Лампа, в которой светящим телом служит накаленный шарик диаметром d=3 мм, дает силу света I=85 кд. Найти яркость B лампы, если сферическая колба лампы сделана:
15.65 Какую освещенность E дает лампа предыдущей задачи на расстоянии r=5 м при нормальном падении света?
15.66 На лист белой бумаги площадью S=20×30 см
15.67 Какова должна быть освещенность E листа бумаги в предыдущей задаче, чтобы его яркость была равна B=10
15.68 Лист бумаги площадью S=10×30 см
15.69 Электрическая лампа с силой света I=100 кд посылает во все стороны в единицу времени W