Subiectul I

O rază de lumină, care provine dintr-un mediu cu indicele de refracție , este incientă sub unghiul pe suprafața de separare cu alt mediu având indicele de refracție și se refractă sub unghiul . Legea refracției poate fi scrisă sub forma:

$n_1 \sin i=n_2 \sin r$ ;
$n_1 \text{tg}\ i=n_2 \text{tg}\ r$ ;
$n_1 \cos i=n_2 \cos r$ ;
$n_1 \sin r=n_2 \sin i$ .

Răspuns:

$n_1 \sin i=n_2 \sin r$

$\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_2}{n_1}$

$\Rightarrow \sin i\cdot n_1=\sin r\cdot n_2$ .

Unitatea de măsură în S.I. a raportului dintre frecvența unei radiații luminoase și lungimea de undă a acesteia este:

$m\cdot s^{-1}$ ;
$m^{-1}\cdot s^{-1}$ ;
$m^{-1}\cdot s$ ;
$m\cdot s$ .

Răspuns:

$m^{-1}\cdot s^{-1}$

$[\nu]_{SI}=\frac{1}{s}$

$[\lambda ]_{SI}=m$

$\Rightarrow \frac{[\nu ]_{SI}}{[\lambda ]_{SI}}=\frac{1}{s\cdot m}$

$\Leftrightarrow \frac{[\nu ]_{SI}}{[\lambda ]_{SI}} =m^{-1}\cdot s^{-1}$ .

O celulă fotoelectrică este iluminată cu un fascicul de radiații având lungimea de undă $\lambda =0,50\ \mu m$ . Lungimea de undă de prag este $\lambda_0 =0,60\ \mu m$ . Energia cinetică maximă a electronilor care părăsesc catodul are valoarea:

$6,6\cdot 10^{-34}\ \text{J}$ ;
$3,3\cdot 10^{-34}\ \text{J}$ ;
$6,6\cdot 10^{-20}\ \text{J}$ ;
$3,3\cdot 10^{-19}\ \text{J}$ .

Răspuns:

$6,6\cdot 10^{-20}\ \text{J}$

$E_{foton}=h\cdot \nu$

$E_0=h\cdot \nu_0$

$\nu=c\cdot \lambda$

$\Rightarrow E_{foton}=h\cdot \frac{c}{\lambda }$

$\begin{align*} E_c&=E-E_0\\\\&=h\cdot \frac{c}{\lambda }-h\cdot \frac{c}{\lambda _0} \\\\&=h\cdot c\cdot \left (\frac{1}{\lambda }-\frac{1}{\lambda _0} \right ) \\\\&=h\cdot c\cdot \frac{\lambda _0-\lambda }{\lambda _0\cdot \lambda } \\\\& =6,6\cdot 10^{-34}\cdot 10^{8}\cdot \frac{10^{-6}}{10^{-12}} \\\\& =6,6\cdot 10^{-20}\end{align*}$

$\begin{align*} \Leftrightarrow E_c& =6,6\cdot 10^{-20}J .\end{align*}$

Două lentile se alipesc, formând un sistem optic. Convergența primei lentile este $C_1=2\ \text{m}^{-1}$ , iar distanța focală a celei de-a doua lentile este $f_2=-20\ \text{cm}$ . Imaginea unui obiect plasat perpendicular pe axa optică principală a sistemului optic este:

virtuală și mărită;
reală și răsturnată;
reală și micșorată;
virtuală și micșorată.

Răspuns:

virtuală și micșorată

C=C_1+C_2

$C=\frac{1}{f}$

$\begin{align*} \Rightarrow C_2&=\frac{1}{f_2}\\\\&=\frac{1}{-0,20}\\\\&=-5 \end{align*}$

$\begin{align*} \Leftrightarrow C_2=-5\ m^{-1} \end{align*}$

$\begin{align*} &\Rightarrow C=2-5\\&\Leftrightarrow C=-3\ m^{-1} \end{align*}$

$\begin{align*} &\Rightarrow f=\frac{1}{C}\\\\ &\Leftrightarrow f=-\frac{1}{3}< 0 \end{align*}$

Deoarece $\begin{align*} f< 0 \end{align*}$ , rezultă că imaginea obiectului plasat perpendicular pe axa optică principală a sistemului optic este virtuală și micșorată.

Intensitatea curectului fotoelectric de saturație este direct proporțională cu:

frecvența de prag
tensiunea de stopare
fluxul radiației electromagnetice incidente
constanta lui Planck.

Răspuns:

fluxul radiației electromagnetice incidente

Legea I a efectului fotoelectric extern afirmă că intensitatea curentului fotoelectric de saturație este direct proporțională cu fluxul radiației electromagnetice incidente.