Физика и астрономия · 11 клас · урок 7 от 7

Оптика

Геометричната оптика описва светлината като лъчи, които се разпространяват праволинейно, отразяват се и се пречупват. При отражение ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение. При преминаване в друга среда лъчът се пречупва по закона на Снелиус, а при определени условия настъпва пълно вътрешно отражение. Лещите създават образи, които намираме с формулата на тънката леща.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Закон за отражението: ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение.
  • Закон на Снелиус: n1sin α = n2sin β.
  • Пълно вътрешно отражение: sin αгр = 1/n (при изход във въздух).
  • Тънка леща: 1/f = 1/d + 1/d'; оптична сила D = 1/f в диоптри (dpt).
  • Дисперсия: показателят на пречупване зависи от цвета (дължината на вълната).

Пример

Предмет е на 30 cm от събирателна леща с f = 10 cm. От 1/d' = 1/10 − 1/30 = 2/30 следва d' = 15 cm, а увеличението е 15/30 = 0,5.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Лъч пада на огледало под ъгъл 35° спрямо нормалата. Какъв е ъгълът между падащия и отразения лъч?
    • 70°
    • 35°
    • 55°
    • 110°

    Отговор: 70°

    Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане: 35° + 35° = 70°.

  2. Каква е оптичната сила на събирателна леща с фокусно разстояние 25 cm?
    • 0,25 dpt
    • 25 dpt
    • 4 dpt
    • 40 dpt

    Отговор: 4 dpt

    D = 1/f = 1/0,25 m = 4 dpt.

  3. Колко е граничният ъгъл на пълно вътрешно отражение при преминаване на светлина от вещество с n = 2 във въздух?
    • 60°
    • 45°
    • 30°
    • 90°

    Отговор: 30°

    sin αгр = 1/n = 0,5, затова αгр = 30°.

  4. Как се нарича разлагането на бялата светлина на цветове при преминаване през призма?
    • Отражение
    • Дисперсия
    • Поляризация
    • Интерференция

    Отговор: Дисперсия

    Показателят на пречупване зависи от дължината на вълната, затова цветовете се пречупват различно.

  5. Как се изменя скоростта на светлината при преминаване от въздух в стъкло?
    • Намалява
    • Увеличава се
    • Не се изменя
    • Става нула

    Отговор: Намалява

    В стъклото v = c/n, а n > 1.

  6. Предмет е на 15 cm от събирателна леща с фокусно разстояние 10 cm. Какво е линейното увеличение на образа?
    • 2
    • 0,5
    • 3
    • 1,5

    Отговор: 2

    1/b = 1/10 − 1/15 = 1/30, b = 30 cm; Γ = b/a = 30/15 = 2.

  7. Как се разпространява светлината в еднородна прозрачна среда?
    • Праволинейно
    • По окръжност
    • По парабола
    • Зигзагообразно

    Отговор: Праволинейно

    В еднородна среда светлината се разпространява по прави линии (лъчи).

  8. Каква е единицата за оптична сила на леща?
    • Лукс (lx)
    • Диоптър (dpt)
    • Кандела (cd)
    • Метър (m)

    Отговор: Диоптър (dpt)

    1 dpt = 1/m, оптичната сила е реципрочна на фокусното разстояние в метри.

  9. Какъв вид е лещата с отрицателна оптична сила?
    • Събирателна
    • Плоскопаралелна
    • Разсейвателна
    • Цилиндрична

    Отговор: Разсейвателна

    Разсейвателните лещи имат имагинерен фокус и отрицателно f и D.

  10. Лъч пада от въздух на стъкло с n = 1,5 под ъгъл 30°. Колко е синусът на ъгъла на пречупване?
    • 0,75
    • 0,5
    • ≈ 0,67
    • ≈ 0,33

    Отговор: ≈ 0,33

    sin β = sin 30°/1,5 = 0,5/1,5 ≈ 0,33.

  11. Какъв образ дава плоското огледало?
    • Имагинерен, прав, равен
    • Действителен, обърнат, равен
    • Имагинерен, обърнат, умален
    • Действителен, прав, увеличен

    Отговор: Имагинерен, прав, равен

    Образът в плоско огледало е имагинерен, прав, равен по размер и симетричен на предмета.

  12. Къде трябва да е предметът, за да даде събирателна леща имагинерен увеличен образ?
    • Между f и 2f
    • Между фокуса и лещата
    • Отвъд 2f
    • Точно във фокуса

    Отговор: Между фокуса и лещата

    При d < f лъчите след лещата се разхождат и образът е имагинерен, прав и увеличен (лупа).

  13. При какъв преход е възможно пълно вътрешно отражение?
    • Към оптически по-плътна среда
    • Само при огледала
    • Към оптически по-рядка среда
    • При всеки преход

    Отговор: Към оптически по-рядка среда

    Пълно вътрешно отражение има само при преход от среда с по-голям към среда с по-малък показател на пречупване.

  14. Предмет е на 20 cm от разсейвателна леща с f = −20 cm. Къде е образът?
    • На 20 cm, действителен
    • На 10 cm, действителен
    • В безкрайност
    • На 10 cm, имагинерен

    Отговор: На 10 cm, имагинерен

    1/d' = 1/f − 1/d = −1/20 − 1/20 = −1/10, d' = −10 cm, т.е. имагинерен образ от страната на предмета.

  15. Лъч пада от въздух на стъкло под ъгъл 60°, а отразеният и пречупеният лъч са перпендикулярни. Какъв е показателят на пречупване?
    • ≈ 1,73
    • 1,5
    • ≈ 1,41
    • 2

    Отговор: ≈ 1,73

    Ъгълът на пречупване е 90° − 60° = 30°, n = sin 60°/sin 30° = √3 ≈ 1,73.