Sprawdzian z optyki

Poprawna odpowiedź: 1–A, 2–D, 3–B, 4–C

• 1. Dyfrakcja → A. ugięcie fali wokół przeszkody lub krawędzi
• 2. Interferencja → D. nakładanie się fal i powstawanie prążków jasnych i ciemnych
• 3. Dyspersja → B. rozszczepianie światła białego na składowe barwy
• 4. Polaryzacja → C. ograniczenie kierunku drgań fali poprzecznej

Dyfrakcja to wchodzenie fali w obszar cienia za przeszkodą. Interferencja to nakładanie się fal, które w jednych miejscach się wzmacniają, a w innych wygaszają. Dyspersja wynika z zależności współczynnika załamania od barwy. Polaryzacja dotyczy tylko fal poprzecznych, co dowodzi, że światło jest taką falą.

Poprawna odpowiedź: P, P, F, P

Ogniskowa zwierciadła sferycznego to połowa promienia krzywizny: $f=R/2$. Zwierciadło wklęsłe daje obraz rzeczywisty, gdy przedmiot leży dalej niż ognisko, a pozorny, gdy bliżej (tak działa lusterko do makijażu). Wypukłe zawsze pomniejsza, dlatego stosuje się je na skrzyżowaniach. Obraz rzeczywisty tworzą prawdziwe promienie, więc da się go złapać na ekran.

Poprawna odpowiedź: (1) gęstszego; (2) rzadszego; (3) graniczny

Przy przejściu do ośrodka rzadszego promień odchyla się od normalnej. Gdy kąt załamania osiąga $90°$, kąt padania jest kątem granicznym; dla większych kątów światło w całości odbija się z powrotem. Warunek $\sin {\alpha }_{gr}=n_2/n_1$ ma sens tylko dla $n_1>n_2$, dlatego zjawisko nie zachodzi przy wejściu do szkła.

Poprawna odpowiedź: A

Z prawa Snelliusa $\sin \beta =\frac{\sin 45°}{1,5}\approx \frac{0,707}{1,5}\approx 0,471$, stąd $\beta \approx 28°$. Światło wchodzi do ośrodka gęstszego, więc załamuje się w stronę normalnej i kąt musi być mniejszy od $45°$. Dlatego $60°$ odpada bez liczenia.

Poprawna odpowiedź: D

Z równania soczewki $\frac{1}{y}=\frac{1}{f}-\frac{1}{x}=\frac{1}{20}-\frac{1}{30}=\frac{1}{60}$, więc $y=60\text{ cm}$. Wynik 12 cm daje dodanie ułamków zamiast odjęcia. Przedmiot leży między $f$ a $2f$, więc obraz jest rzeczywisty, odwrócony i dwukrotnie powiększony.