СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ Контрольная работа 4 Вариант 1 1. На рисунке 1 изображены падающие в одной прозрачной среде и преломленные в другую среду лучи света. Из представленных сред…
СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ Контрольная работа 4 Вариант 1 1. На рисунке 1 изображены падающие в одной прозрачной среде и преломленные в другую среду лучи света. Из представленных сред оптически более плотной является среда: a) 1; 6) 2; в) 3; г) 4. 2 3 Рис. 1 2. На сколько изменится расстояние между предметом и его изобра жением в плоском зеркале, если предмет отодвинуть от зеркала на Д/ 10 см? 3. Изобразите дальнейший ход луча после его преломления в тонкой линзе (рис. 2). Рис. 2 4. Солнечные лучи падают на землю под углом ф = 24° к ее поверх-ности. Под каким углом к горизонту нужно расположить плоское
Давайте разберём каждую из задач по порядку и подробно объясним решение.
Задача 1. На рисунке 1 изображены падающие в одной прозрачной среде и преломлённые в другую световые лучи. Правильно указать, какая среда оптически более плотная.
Объяснение:
Свет при переходе из одной среды в другую преломляется: если он идет из менее плотной среды в более плотную, то луч приближается к нормали (угол преломления меньше угла падения); наоборот, из более плотной среды в менее плотную — угол преломления будет больше.
По условию, в одном месте лучи падают и преломляются, значит, нужно определить, в какую сторону лучи меняют направление по сравнению с нормалью.
Обычно в задачах используют показательные стрелки или счет того, как меняется направление. Однако без рисунка точно определить невозможно.
Ответ:
- Оптически более плотной средой является та, в которой луч преломляется так, что угол преломления меньше угла падения (луч приближается к нормали). Обычно это изображается так, что луч "планирует" ближе к нормали при переходе из менее плотной в более плотную среду.
Вывод:
— Правильный ответ: "а" (1), если в этом изображении луч преломляется ближе к нормали при переходе из первой среды во вторую.
Задача 2. На сколько изменится расстояние между предметом и его изображением в плоском зеркале, если предмет отодвинуть от зеркала на d/10 см?
Объяснение:
- В плоском зеркале расстояние между предметом и его изображением равно удвоенному расстоянию предмета от зеркала:
\[ \text{Расстояние между предметом и изображением} = 2 \times d \]
где \(d\) — расстояние предмета от зеркала.
Если мы отодвигаем предмет на \(\Delta d = \frac{d}{10}\), то новое расстояние предмета от зеркала будет \(d' = d + \frac{d}{10} = \frac{11}{10}d\).
Тогда новое расстояние между предметом и изображением:
\[ 2 \times d' = 2 \times \frac{11}{10}d = \frac{22}{10}d = 2.2d \]
Исходное расстояние между изображением и предметом было \(2d\); новое — \(2.2d\).
Разница:
\[ \Delta = 2.2d - 2d = 0.2d \]
Ответ:
— Расстояние между предметом и изображением увеличится на \(\boxed{0.2 \times \text{расстояние предмета до зеркала}}\).
Если в условии \(d\) — исходное расстояние до зеркала, то изменение равно \(\frac{1}{10}\) от этого расстояния (увеличение на 20%).
Задача 3. Изобразите дальнейший ход луча после его преломления в тонкой линзе (рис. 2).
Объяснение:
- В задаче предполагается понимание оптики тонкой линзы. Без изображения трудно точно указать, куда пойдет луч, но можно дать общие указания:
- Луч, параллельный оси линзы, после преломления идет через фокус с противоположной стороны.
- Луч, проходящий через фокус перед линзой, после преломления идет параллельно оси.
- Луч, проходящий через центр линзы, продолжает идти прямо, не отклоняясь.
Что нужно сделать:
- Нарисовать начальные лучи: один параллельно оптической оси, один через фокус, один через центр линзы.
- После преломления (или прохождения через линзу) продолжить их ход в соответствии с правилами.
Задача 4. Солнечные лучи падают на землю под углом \(\varphi = 24^\circ\). Под каким углом к горизонту нужно расположить плоское зеркало, чтобы отраженные лучи шли вертикально вверх?
Объяснение:
Задача сводится к отражению. Закон отражения: угол падения равен углу отражения.
Пусть \(i\) — угол наклона зеркала относительно горизонта.
Луч падает под углом \(\varphi = 24^\circ\) к поверхности (землю). Тогда угол падения к нормали к поверхности:
\[ \theta_i = 90^\circ - 24^\circ = 66^\circ \]
(так как угол между лучом и горизонталью — 24°, а между нормалью и горизонтом — 90°, значит, угол между лучом и нормалью:
\[ \mathrm{угол} = 90^\circ - \varphi = 66^\circ \]
Чтобы отразить луч так, чтобы он шел вертикально вверх, зеркалу нужно повернуть так, чтобы угол отражения и падения по отношению к нему соответствовал этим условиям.
В общем случае, чтобы отраженный луч шел вертикально вверх, то есть было направлен прямо вверх после отражения, зеркало должно быть наклонено так, чтобы угол между отражением и вертикальной осью был равен \(2 \times \theta_i\):
\[ 2 \times 66^\circ = 132^\circ \]
- Значит, угол наклона зеркала относительно горизонта:
\[ \alpha = 90^\circ - 66^\circ = 24^\circ \]
или по-другому, угол между зеркалом и горизонтом равен 24°.
Ответ:
— Зеркало нужно расположить под углом \(\boxed{24^\circ}\) к горизонту, чтобы отраженные солнечные лучи шли вертикально вверх.
Если вам нужно более точное решение или помощь по иллюстрациям, присылайте рисунки!
