Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д9 B15 № 6821
i

На го­ри­зон­таль­ной тем­ной плос­ко­сти лежит стек­лян­ный клин (по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния стек­ла 1,5). На его вер­ти­каль­ную грань AB па­да­ет узкий пучок мо­но­хро­ма­ти­че­ско­го зе­ле­но­го света (см. рис., вид свер­ху). За кли­ном уста­нов­лен вер­ти­каль­ный экран, па­рал­лель­ный грани AB клина. Какое фи­зи­че­ское яв­ле­ние можно при этом на­блю­дать?

 

1)  пре­лом­ле­ние света на грани BC

2)  на экра­не за кли­ном можно на­блю­дать ди­фрак­ци­он­ную кар­ти­ну

3)  на экра­не за кли­ном можно на­блю­дать дис­пер­си­он­ные по­ло­сы

4)  яв­ле­ние пол­но­го внут­рен­не­го от­ра­же­ния от грани BC

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ясно, что ди­фрак­ци­он­ную и дис­пер­си­он­ную кар­ти­ны в дан­ном опыте про­на­блю­дать нель­зя. Будет на­блю­дать­ся пре­лом­ле­ние света или пол­ное внут­рен­нее от­ра­же­ние. Най­дем синус угла пол­но­го внут­рен­не­го от­ра­же­ния для света в стек­ле:  синус альфа _полн= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби , где n  — по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния стек­ла, зна­чит,  синус альфа _полн= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1,5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , сле­до­ва­тель­но,  альфа _полн\approx 42 гра­ду­сов. То есть, если угол па­де­ния боль­ше 42°, будет на­блю­дать­ся пол­ное внут­рен­нее от­ра­же­ние. За­ме­тим, что на пер­вой грани луч света не пре­ло­мит­ся, а угол па­де­ния на вто­рую грань равен 30°. Сле­до­ва­тель­но, будет на­блю­дать­ся пре­лом­ле­ние света на грани BC.

 

Ответ: 1.


Аналоги к заданию № 6821: 6854 Все

Оксана Седых 11.03.2016 23:28

Тре­бу­ет­ся ли в этих за­да­чах рас­смат­ри­вать ход пре­ло­мив­ше­го­ся внут­ри приз­мы луча? (Не со­здаст ли вто­рой луч, вер­нув­ший­ся к по­верх­но­сти BC после двух от­ра­же­ний от дру­гих по­верх­но­стей приз­мы, ди­фрак­ци­он­ную кар­ти­ну с пер­вым пре­ло­мив­шим­ся лучом).

Антон

Не тре­бу­ет­ся. Для на­блю­де­ния ди­фрак­ции долж­ны при­сут­ство­вать объ­ек­ты с раз­ме­ра­ми со­по­ста­ви­мы­ми с дли­ной волны света.

Гость 14.03.2016 23:01

"...а угол па­де­ния на вто­рую грань равен 30°"

по­че­му 30 а не 60

ведь на пер­вой грани луч не пре­ло­мит­ся

Антон

Угол па­де­ния — угол между нор­ма­лью к по­верх­но­сти и лучом, па­да­ю­щим на эту по­верх­ность.

Валерий Кужелев 25.03.2016 20:18

Доб­рый день! В ре­ше­нии за­да­чи №4424 прак­ти­че­ски при таких же усло­ви­ях, как и в дан­ной за­да­че, ав­то­ры утвер­жда­ют, что на экра­не за кли­ном можно на­блю­дать дис­пер­сию? А здесь яв­ле­ние дис­пер­сии ис­клю­ча­ет­ся сразу без по­яс­не­ния фи­зи­че­ской со­став­ля­ю­щей. Если рас­смот­реть во­прос с точки зре­ния фи­зи­че­ской тео­рии, то по­лу­ча­ет­ся сле­ду­ю­щее. Из гео­мет­ри­че­ской оп­ти­ки из­вест­но, что приз­ма с малым пре­лом­ля­ю­щим углом от­кло­ня­ет луч света, па­да­ю­щий на нее в воз­ду­хе, на угол, рав­ный j = (n - 1)q , где n - по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния стек­ла, q – угол клина при вер­ши­не, а j – угол от­кло­не­ния луча, вы­шед­ше­го из клина. По­сколь­ку этот угол за­ви­сит от по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния n, то при про­хож­де­нии све­то­во­го пучка через дан­ный клин будет на­блю­дать­ся дис­пер­сия света! Это свя­за­но с тем, что белый свет со­сто­ит из элек­тро­маг­нит­ных волн с раз­ной дли­ной волны (в за­ви­си­мо­сти от цвета), а n=c:v. Для раз­ных цве­тов по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния n будет свой. Яв­ле­ние за­ви­си­мо­сти ско­ро­сти света от длины волны и есть дис­пер­сия света.

Антон

В за­да­че № 4424 на приз­му па­да­ет белый свет, а в этой — мо­но­хро­ма­ти­че­ский.