Problemy optyki geometrycznej. Zadania problemowe z optyki



Podobne dokumenty
35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2. ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

Dodatek 1. C f. A x. h 1 ( 2) y h x. powrót. xyf

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Materiały pomocnicze 14 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.

Zasady konstrukcji obrazu z zastosowaniem płaszczyzn głównych

Optyka 2012/13 powtórzenie

Załamanie na granicy ośrodków

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 51: Współczynnik załamania światła dla ciał stałych

20. Na poniŝszym rysunku zaznaczono bieg promienia świetlnego 1. Podaj konstrukcję wyznaczającą kierunek padania promienia 2 na soczewkę.

Ć W I C Z E N I E N R O-3

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.

Wykład XI. Optyka geometryczna

SCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK

- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA

Optyka. Matura Matura Zadanie 24. Soczewka (10 pkt) 24.1 (3 pkt) 24.2 (4 pkt) 24.3 (3 pkt)

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

TEST nr 1 z działu: Optyka

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej

Optyka. Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat. Równania zwierciadeł i soczewek. Uniwersytet Rzeszowski, 3 stycznia 2018

ZAJĘCIA WYRÓWNAWCZE, CZĘSTOCHOWA, 2010/2011 Ewa Mandowska, Instytut Fizyki AJD, Częstochowa

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH

f = -50 cm ma zdolność skupiającą

Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).

Wykład FIZYKA II. 7. Optyka geometryczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Prawa optyki geometrycznej

SCENARIUSZ LEKCJI Temat lekcji: Soczewki i obrazy otrzymywane w soczewkach

Soczewki konstrukcja obrazu. Krótkowzroczność i dalekowzroczność.

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

12.Opowiedz o doświadczeniach, które sam(sama) wykonywałeś(aś) w domu. Takie pytanie jak powyższe powinno się znaleźć w każdym zestawie.

Ćwiczenie 53. Soczewki

Zasada Fermata mówi o tym, że promień światła porusza się po drodze najmniejszego czasu.

36P5 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK. Instrukcja wykonawcza

ZBIÓR ZADAŃ STRUKTURALNYCH

Pomiar ogniskowych soczewek metodą Bessela

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R 1 i R 2.

ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU

Odgłosy z jaskini (10) Kamień, ptak i drzewo

Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej

- pozorny, czyli został utworzony przez przedłużenia promieni świetlnych.

OPTYKA GEOMETRYCZNA Własności układu soczewek

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

Zadania do rozdziału 10.

Test 2. Dział: Optyka. Klasa III gimnazjum. Czas trwania: 45 minut. Autorzy: dr inż. Florian Brom, dr Beata Zimnicka

WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

LABORATORIUM Z FIZYKI

SPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek).

Zagadnienia: równanie soczewki, ogniskowa soczewki, powiększenie, geometryczna konstrukcja obrazu, działanie prostych przyrządów optycznych.

Ćwiczenie 361 Badanie układu dwóch soczewek

Człowiek najlepsza inwestycja FENIKS

Konkurs fizyczny szkoła podstawowa. 2018/2019. Etap wojewódzki

Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje.

mgr Mateusz Wojtaszek, dr Dagmara Sokołowska Dodatek A Promień światła zawsze wraca do punktu, z którego został wysłany.

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK CIENKICH

Wykłady z Fizyki. Optyka

Badamy jak światło przechodzi przez soczewkę - obrazy. tworzone przez soczewki.

Zadanie 21. Stok narciarski

36P POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII. POZIOM PODSTAWOWY (od początku do optyki geometrycznej)

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

Sposób wykonania ćwiczenia. Płytka płasko-równoległa. Rys. 1. Wyznaczanie współczynnika załamania materiału płytki : A,B,C,D punkty wbicia szpilek ; s

Optyka geometryczna Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Załamanie światła

Przyrząd słuŝy do wykonywania zasadniczych ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej.

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 33 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1. ZWIERCIADŁA

Na pewno zrozumiesz!! Jacek Kratkowski

Katedra Fizyki i Biofizyki UWM, Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z biofizyki. Maciej Pyrka wrzesień 2013

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

Skrypt 19. Trygonometria: Opracowanie L3

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

Optyka. Wykład X Krzysztof Golec-Biernat. Zwierciadła i soczewki. Uniwersytet Rzeszowski, 20 grudnia 2017

STOLIK OPTYCZNY 1 V Przyrząd jest przeznaczony do wykonywania ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej.

41R POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII. POZIOM ROZSZERZONY (od początku do końca)

STEREOMETRIA. Poziom podstawowy

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ METODĄ GRAFICZNĄ I ANALITYCZNĄ

Nauka o œwietle. (optyka)

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2.

Optyka nauka o świetle. promień świetlny

zadania zamknięte W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź.

Optyka geometryczna - 2 Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Zwierciadła niepłaskie

XLIII OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP WSTĘPNY Zadanie teoretyczne

36R5 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM ROZSZERZONY

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i przykładowe rozwiązania zadań otwartych

Transkrypt:

. Zadania problemowe z optyki I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 3 lutego 2012

Zasada Fermata Sens fizyczny zasady Zasada, sformułowana przez Pierre a Fermata w 1650 roku dotyczy czasu przejścia światła pomiędzy dwoma punktami. Jej sens można sformułować następująco: Światło biegnie po takiej drodze, na pokonanie której potrzebny jest ekstremalny (na ogół najmniejszy) czas. Zasada ta umożliwia na przykład sformułowanie praw odbicia i załamania fal poprzez znalezienie warunków minimalnego czasu na pokonanie drogi pomiędzy dwoma zadanymi punktami.

Zasada Fermata dla odbicia fal

Zasada Fermata dla załamania fal Poszukujemy więc takiej wartości x, przy ustalonych położeniach punktów A, i B, by droga optyczna była minimalna.

Zadanie z przykładowym rozwiązaniem Zadanie 1 Ryba znajduje się w punkcie P na głębokości h = 1, 5m. Na jakiej głębokości h, widzi ją wędkarz, który spogląda pod kątem 45 0? Współczynnik załamania wody n = 1, 33. Rozwiązanie - sytuację przedstawia rysunek

Zadanie z przykładowym rozwiązaniem Wędkarz widzi rybę na przedłużeniu promienia załamanego, w punkcie P, (rysunek). Z trójkąta AOP mamy: AO h = tgβ, a z trójkąta AOP : AO h = tgα. Dzieląc stronami równania otrzymujemy: h h = tgβ tgα, czyli h = h sinβ sinα cosα cosβ = h 1 n cosα cosβ. h = h 1 n cosα h = h 1 n 1 sin 2 β cosα 1 ( sinα n )2 Korzystamy ze wzoru trygonometrycznego: cosβ = 1 sin 2 β, z prawa załamania: sinβ = sinα n. Z warunków zadania wiemy, że: α = 45 0, sin45 = cos45 = 2 2 co daje ostatecznie wynik dla h h = 94cm

Zadanie z przykładowym rozwiązaniem Zadanie 2 Na głębokości h = 2 m pod punktem P na powierzchni wody znajduje się płetwonurek o bardzo złych zamiarach. Zbliża się do niego James Bond na swojej bezszelestnej lodzi. Na jaką odległość może podpłynąć do punktu P, aby złowieszczy płetwonurek go nie zauważył? Współczynnik załamania wody n = 1, 33. Rozwiązanie - sytuację przedstawia rysunek

Zadanie z przykładowym rozwiązaniem Płetwonurek może zobaczyć przedmioty na powierzchni znajdujące się wewnątrz okręgu o promieniu r, wyznaczonym przez kąt graniczny (rysunek). Jeśli spojrzy pod kątem większym niż α gr, to zobaczy obraz dna w świetle odbitym od powierzchni wody. Z trójkąta APB, mamy: r = htgα gr. Warunek na kąt graniczny: sinα gr = 1 n James Bond nie powinien zaleźć się bliżej niż 2,28 m od punktu P.

Zadania do samodzielnego rozwiązania Zadanie 1 Bombka choinkowa o średnicy d = 12cm wytwarza obraz okna. Na środku okna naklejono ozdobę świąteczna o wysokości h = 15cm. Wysokość obrazu tej ozdoby wynosi h 0 = 0, 2cm. W jakiej odległości od okna stoi choinka? Zadanie 2 Niektóre lusterka kosmetyczne dają. lekko powiększone obrazy twarzy. Oszacuj promień krzywizny takiego lusterka, zakładając, że odległość, na jaką zbliża się do niego twarz, wynosi od x 1 = 2cm do x 2 = 35cm. Zadanie 3 Soczewka dwuwypukła o zdolności skupiającej D = 9 dioptrii jest wykonana ze szkła o bezwzględnym współczynniku załamania n = 1, 6. Jedna z powierzchni ograniczających soczewkę ma promień krzywizny r 1 = 10cm. Jaki jest promień krzywizny drugiej powierzchni? Zadanie 4 Soczewka płasko-wypukła o promieniu krzywizny r = 0, 15m jest zrobiona ze szkła o bezwzględnym współczynniku załamania światła n = 1, 5. Za pomocą tej soczewki uzyskano obraz powiększony 3 razy. Określ położenie przedmiotu i ekranu w przypadku, gdy: a) uzyskany obraz jest rzeczywisty; b) uzyskany obraz jest pozorny.

Zadania do samodzielnego rozwiązania cd.. Zadanie 5 Odległość obrazu rzeczywistego od szklanej soczewki skupiającej wynosi y 1 = 0, 1m. Jeżeli cały układ zanurzymy w wodzie, nie zmieniając odległości miedzy przedmiotem i soczewką, to obraz rzeczywisty powstanie w odległości y 2 = 0, 6m od soczewki. Oblicz ogniskową soczewki w powietrzu. Współczynnik załamania szkła n 1 = 1, 5, a wody n 2 = 1, 33. Zadanie 6 Symetryczna soczewka dwuwklęsła o promieniach krzywizny r = 10cm jest wykonana ze szkła o bezwzględnym współczynniku załamania światła n = 1, 6. Oblicz powiększenie obrazu, który uzyskano dla przedmiotu ustawionego w odległości x = 25cm od soczewki. Zadanie 7 Równoległa wiązka światła białego pada na soczewkę dwuwypukła o promieniu krzywizny r 1 = r 2 = 0, 15m. Oblicz ogniskową tej soczewki dla promieni czerwonych i fioletowych. Współczynniki załamania tych promieni wynoszą w tym przypadku odpowiednio ncz = 1, 57 i n f = 1, 61.