СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости




Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 3691

Школьник на уроке физики получил вогнутое полусферическое зеркало радиусом R и лазерную указку, дающую узкий параллельный пучок света с длиной волны Он пустил луч света от указки параллельно главной оптической оси зеркала на расстоянии х от неё (см. рисунок). Затем школьник так подобрал расстояние х, что луч, отразившись от зеркала один раз, отклонился от оси на максимальный угол и вышел за пределы зеркала. Чему при таком отражении равен модуль изменения импульса каждого фотона лазерного луча?

Решение.

Построим, согласно закону отражения света, ход крайнего луча при однократном его отражении от зеркала (см. рис.). Угол падения луча на зеркало равен углу между лучом и радиусом зеркала, проведенным в точку А падения этого луча. Угол отражения также равен и крайний отраженный луч должен, очевидно, касаться края полусферического зеркала в точке В.

Треугольник ОАВ в силу равенства OA = OB = R является равнобедренным, При этом

 

Угол отклонения крайнего луча Таким образом, луч лазерной указки в результате отражения отклоняется от главной оптической оси зеркала на максимальный угол

При отражении света от зеркала импульс фотона поворачивается на угол а модуль импульса фотона не меняется и остаётся равным Следовательно, вектор изменения импульса фотона является основанием равнобедренного треугольника с боковыми сторонами длиной и углом при основании. Поэтому искомый модуль изменения импульса фотона равен

 

Ответ:

Спрятать решение · ·
Гость 22.05.2014 21:45

Разве луч, иду­щий параллельно оп­ти­че­ской оси не дол­жен после от­ра­же­ния проходить через фокус? Фокус равен по­ло­ви­не радиуса. Если это так то тогда со­всем другая гео­мет­рия получится

Сергей Никифоров

Здравствуйте!

Только параксиальные лучи, после отражения в сферическом зеркале проходят через фокус, расположенный на расстоянии R/2 от зеркала. Параксиальные лучи — это лучи, проходящие очень близко к оптической оси или под очень малыми углами к ней.