D. Optică

Cel de-al patrulea și ultimul capitol al acestui material, conține rezolvarea completă și de nota 10 a tuturor problemelor ale modulului Optică propuse pentru simularea examenului de Bacalaureat 2015, la fizică, pentru filiera tehnologicăprofilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului.

Pentru a rezolva problemele Subiectului I, Subiectului II și ale Subiectului III de optică, vei avea nevoie de următoarea informație:

Se consideră: viteza luminii în vid c=3\cdot 10^8 \text{m}/\text{s}, constanta Planck h=6,6\cdot 10^{-34}\ \text{J}\cdot \text{s}.

Mai jos ai enunțate problemele de optică date la simulare în martie 2015, iar accesând această pagină, vei putea vedea și cum se rezolvă conform baremului oficial aceste probleme.

Subiectul I

Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.

  1. Unitatea de măsură în S.I. pentru convergența unei lentile este:
    1. \text{m}
    2. \text{m}\cdot \text{s}
    3. \text{m}^{-1}
    4. \text{Hz}
  1. O persoană priveşte printr-o lentilă divergentă, având convergenţa C=-4\ \text{m}^{-1}, flacăra unei lumânări aşezate la distanţa a = 25\ \text{cm} de lentilă. Mărirea liniară transversală dată de lentilă în acest caz este egală cu:
    1. 1
    2. 0,75
    3. 0,5
    4. 0,25
  1. Lucrul mecanic de extracţie pentru crom are valoarea L = 4,5 \ \text{eV}. Pe fotocatodul din crom al unei celule fotoelectrice cade o radiaţie monocromatică. Energia unui foton din această radiaţie are valoarea \varepsilon = 7 \ \text{eV}. Energia cinetică maximă a electronilor emişi de catod este egală cu:
    1. 1,5 \ \text{eV}
    2. 2,5 \ \text{eV}
    3. 3,5 \ \text{eV}
    4. 11,5 \ \text{eV}
  1. În figura alăturată este reprezentată grafic dependența sinusului unghiului de refracție (\sin r ) de sinusul unghiului de incidență (\sin i ) pentru o pereche de medii transparente date. 

Sinusul unghiului de refracție corespunzător unui unghi de incidență i = 30^\circ este:

  1. 1,0
  2. 0,8
  3. 0,6
  4. 0,4

  1. Pe un metal având lucrul mecanic de extracţie L și frecvenţa de prag \nu_0 cade o radiație monocormatică având frecvenţa \nu. Efectul fotoelectric extern se produce dacă:
    1. \nu_0< \nu
    2. \nu_0> \nu
    3. L> h\cdot \nu
    4. L< \nu

Subiectul II

Rezolvaţi următoarea problemă:

Un obiect cu înălţimea h = 40\ \text{mm} este aşezat perpendicular pe axa optică principală a unei lentile convergente subţiri, L_1, la distanţa d = 30\ \text{cm} de lentilă. Imaginea obiectului, proiectată pe un ecran situat în spatele lentilei, are înălţimea H = 60\ \text{mm}. Aceeaşi mărime a imaginii obiectului se poate obţine așezând obiectul la o distanță convenabilă în faţa unei alte lentile convergente subțiri, L_2, cu distanţa focală f_2 =36\ \text{cm}. Determinaţi:

  1. distanţa dintre lentila L_1 şi ecran;
  2. distanţa focală a lentilei L_1;
  3. distanţa faţă de lentila L_2 la care trebuie aşezat obiectul;
  4. convergenţa sistemului optic care s-ar obţine prin alipirea lentilelor L_1 şi L_2.

Subiectul III

Rezolvaţi următoarea problemă:

O rază de lumină emisă de o sursă laser se propagă în aer (n_{\text{aer}}=1). Raza cade sub unghiul de incidență i\cong 48,6^\circ (\sin i=0,75) în centrul feței plane a unui cilindru având diametrul d=5\ \text{cm}, ca în figura alăturată.

Indicele de refracţie al materialului transparent din care este confecționat cilindrul este n_1 = 1,5. Determinaţi:

  1. măsura unghiului de refracţie sub care pătrunde lumina în cilindru;
  2. valoarea indicelui de refracţie n_2 al unui material care ar trebui să învelească cilindrul pentru ca, în punctul B aflat pe suprafaţa de separaţie dintre cilindru şi înveliş, raza de lumină să se propage de-a lungul suprafeţei de separare;
  3. viteza de propagare a luminii prin cilindru;
  4. distanța D parcursă de raza de lumină reflectată în punctul B, între două reflexii succesive, considerând cilindrul suficient de lung.

Textul de mai sus este doar un extras. Numai membrii pot citi întregul conținut.

Obține acces la întregul eBook.

Ca membru al Liceunet.ro, beneficiezi de acces la întregul conținut.

Achiziționează un abonament acum

Deja membru? Log in