Subiectul I

  1. O rază de lumină, care provine dintr-un mediu cu indicele de refracție n_1, este incientă sub unghiul i pe suprafața de separare cu alt mediu având indicele de refracție n_2 și se refractă sub unghiul r. Legea refracției poate fi scrisă sub forma:

  1. n_1 \sin i=n_2 \sin r;
  2. n_1 \text{tg}\ i=n_2 \text{tg}\ r;
  3. n_1 \cos i=n_2 \cos r;
  4. n_1 \sin r=n_2 \sin i.

Răspuns:

  1. 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.

  1. Unitatea de măsură în S.I. a raportului dintre frecvența unei radiații luminoase și lungimea de undă a acesteia este:    
  1. m\cdot s^{-1};
  2. m^{-1}\cdot s^{-1};
  3. m^{-1}\cdot s;
  4. m\cdot s.

Răspuns:

  1. 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}.

  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:
  1. 6,6\cdot 10^{-34}\ \text{J};
  2. 3,3\cdot 10^{-34}\ \text{J};
  3. 6,6\cdot 10^{-20}\ \text{J};
  4. 3,3\cdot 10^{-19}\ \text{J}.

Răspuns:

  1. 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*}

  1. 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:
  1. virtuală și mărită;
  2. reală și răsturnată;
  3. reală și micșorată;
  4. virtuală și micșorată.

Răspuns:

  1. 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.

  1. Intensitatea curectului fotoelectric de saturație este direct proporțională cu:

  1. frecvența de prag
  2. tensiunea de stopare
  3. fluxul radiației electromagnetice incidente
  4. constanta lui Planck.

Răspuns:

  1. 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.