РЕШУ ЕГЭ — физика

Распространение света в среде

После прохождения белого света через красное стекло свет становится красным. Это происходит из-⁠за того, что световые волны других цветов в основном

1)  отражаются

2)  рассеиваются

3)  поглощаются

4)  преломляются

При попадании солнечного света на капли дождя образуется радуга. Это объясняется тем, что белый свет состоит из электромагнитных волн с разной длиной волны, которые каплями воды по-⁠разному

1)  поглощаются

2)  отражаются

3)  поляризуются

4)  преломляются

Изменяется ли частота и длина волны света при его переходе из воды в вакуум?

1)  длина волны уменьшается, частота увеличивается

2)  длина волны увеличивается, частота уменьшается

3)  длина волны уменьшается, частота не изменяется

4)  длина волны увеличивается, частота не изменятся

Сложение в пространстве когерентных волн, при котором образуется постоянное во времени пространственное распределение амплитуд результирующих колебаний, называется

1)  интерференцией

2)  поляризацией

3)  дисперсией

4)  преломление

Для видимого света угол преломления световых лучей на некоторой границе раздела двух сред увеличивается с увеличением частоты излучения. Ход лучей для трех цветов при падении белого света из воздуха на границу раздела показан на рисунке. Цифрам соответствуют цвета

1)  1  — синий, 2  — зеленый, 3  — красный

2)  1  — синий, 2  — красный, 3  — зеленый

3)  1  — красный, 2  — зеленый, 3  — синий

4)  1  — красный, 2  — синий, 3  — зеленый

Решение. Поскольку угол преломления увеличивается с увеличением частоты излучения, а синий свет имеет самую большую частоту, получаем, что угол преломления для него максимален, луч меньше всего преломляется (1  — синий). Красный луч имеет самую маленькую частоту, а значит угол преломления для него минимален (3  — красный). Остается 2  — зеленый.

Ответ: 1.

Примечание.

В случае так называемой нормальной дисперсии показатель преломления увеличивается с увеличением частоты излучения. Однако наблюдается и аномальная дисперсия, когда показатель преломления уменьшается с увеличением частоты излучения. Именно про аномальную дисперсию наша задача. И нормальная, и аномальная дисперсии свойственны для каждого вещества. Последняя наблюдается в области частот, для которых данная среда непрозрачна, то есть в области поглощения света. Свет преломляется на границе и идет под углом преломления, постепенно поглощаясь в среде.

Для определенных длин волн угол преломления световых лучей на границе воздух-⁠стекло увеличивается с увеличением длины волны излучения. Ход лучей для трех цветов при падении белого света из воздуха на границу раздела показан на рисунке. Цифрам соответствуют цвета

1)  1  — синий, 2  — зеленый, 3  — красный

2)  1  — синий, 2  — красный, 3  — зеленый

3)  1  — красный, 2  — зеленый, 3  — синий

4)  1  — красный, 2  — синий, 3  — зеленый

1)  1  — красный, 2  — фиолетовый, 3  — желтый

2)  1  — красный, 2  — желтый, 3  — фиолетовый

3)  1  — фиолетовый, 2  — желтый, 3  — красный

4)  1  — желтый, 2  — красный, 3  — фиолетовый

Решение. Поскольку угол преломления увеличивается с увеличением частоты излучения, а фиолетовый свет имеет самую большую частоту, получаем, что угол преломления для него максимален, луч меньше всего преломляется (1  — фиолетовый). Красный луч имеет самую маленькую частоту, а значит угол преломления для него минимален (3  — красный). Остается 2  — желтый.

Ответ: 3.

Примечание.

Для видимого света угол преломления световых лучей на некоторой границе раздела двух сред уменьшается с увеличением длины волны излучения. Ход лучей для трех цветов при падении белого света из воздуха на границу раздела показан на рисунке. Цифрам соответствуют цвета

1)  1  — красный, 2  — фиолетовый, 3  — желтый

2)  1  — красный, 2  — желтый, 3  — фиолетовый

3)  1  — фиолетовый, 2  — желтый, 3  — красный

4)  1  — желтый, 2  — красный, 3  — фиолетовый

Решение. Поскольку угол преломления уменьшается с увеличением длины волны излучения, а фиолетовый свет имеет самую маленькую длину волны, получаем, что угол преломления для него максимален (1  — фиолетовый). Красный луч имеет самую большую длину волны, а значит угол преломления для него минимален (3  — красный). Остается 2  — желтый.

Ответ: 3.

Примечание 1.

Напомним, что углом преломления называется угол между лучом и перпендикуляром к плоскости преломления.

Примечание 2.

1)  1  — красный, 2  — фиолетовый, 3  — желтый

2)  1  — красный, 2  — желтый, 3  — фиолетовый

3)  1  — фиолетовый, 2  — желтый, 3  — красный

4)  1  — желтый, 2  — красный, 3  — фиолетовый

10.  

1)  1  — синий, 2  — зеленый, 3  — красный

2)  1  — синий, 2  — красный, 3  — зеленый

3)  1  — красный, 2  — зеленый, 3  — синий

4)  1  — красный, 2  — синий, 3  — зеленый

Решение. Поскольку угол преломления увеличивается с увеличением частоты излучения, а синий свет имеет самую большую частоту, получаем, что угол преломления для него максимален, луч меньше всего преломляется (3  — синий). Красный луч имеет самую маленькую частоту, а значит угол преломления для него минимален (1  — красный). Остается 2  — зеленый.

Ответ: 3.

Примечание.

11.  

1)  1  — синий, 2  — зеленый, 3  — красный

2)  1  — синий, 2  — красный, 3  — зеленый

3)  1  — красный, 2  — зеленый, 3  — синий

4)  1  — красный, 2  — синий, 3  — зеленый

12.  

Для определенных частот угол преломления световых лучей на границе воздух-⁠стекло уменьшается с увеличением частоты излучения. Ход лучей для трех цветов при падении белого света из воздуха на границу раздела показан на рисунке. Цифрам соответствуют цвета

1)  1  — красный, 2  — фиолетовый, 3  — желтый

2)  1  — красный, 2  — желтый, 3  — фиолетовый

3)  1  — фиолетовый, 2  — желтый, 3  — красный

4)  1  — желтый, 2  — красный, 3  — фиолетовый

13.  

Изменяются ли частота и длина волны света при его переходе из вакуума в воду? Выберите верное утверждение

1)  длина волны уменьшается, частота увеличивается

2)  длина волны увеличивается, частота уменьшается

3)  длина волны уменьшается, частота не изменяется

4)  длина волны увеличивается, частота не изменяется

14.  

Как изменяются частота и длина волны света при переходе из вакуума в среду с абсолютным показателем преломления n? Выберите верное утверждение

1)  длина волны уменьшается в n раз, частота увеличивается в n раз

2)  длина волны увеличивается в n раз, частота уменьшается в n раз

3)  длина волны уменьшается в n раз, частота не изменяется

4)  длина волны увеличивается в n раз, частота не изменяется

15.  

Как изменяются частота и длина волны света при переходе из воды с показателем преломления 1,33 в вакуум? Выберите верное утверждение

1)  длина волны уменьшается в 1,33 раза, частота увеличивается в 1,33 раза

2)  длина волны увеличивается в 1,33 раза, частота уменьшается в 1,33 раза

3)  длина волны уменьшается в 1,33 раза, частота не изменяется

4)  длина волны увеличивается в 1,33 раза, частота не изменяется

16.  

Изменяются ли частота и длина волны света при его переходе из воды в вакуум?

1)  длина волны уменьшается, частота увеличивается

2)  длина волны увеличивается, частота уменьшается

3)  длина волны уменьшается, частота не изменяется

4)  длина волны увеличивается, частота не изменяется

17.  

Скорость света в вакууме в инерциальной системе отсчета:

1.  Зависит только от скорости источника света.

2.  Не зависит ни от скорости приемника света, ни от скорости источника света.

3.  Зависит только от скорости приемника света.

4.  Зависит и от скорости приемника света, и от скорости источника света.

1)  1

2)  2

3)  3

4)  4

18.  

Свет в прозрачной среде с абсолютным показателем преломления n имеет длину волны $\lambda.$ Какова длина волны $\lambda_1$ этого света в вакууме?

1)   $\lambda _1=\lambda$

2)   $\lambda _1=n\lambda$

3)   $\lambda _1= дробь: числитель: \lambda , знаменатель: n конец дроби$

4)   $\lambda _1=n в квадрате \lambda$

19.  

Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?

Второй закон Ньютона применим

А. в инерциальных системах отсчета.

Б. при движении со скоростями, много меньшими скорости света в вакууме.

В. при движении со скоростями, близкими к скорости света в вакууме.

1)  только А

2)  только Б

3)  только В

4)  А и Б

20.  

Чему равен синус предельного угла полного внутреннего отражения при переходе света из вещества с $n=1,2$ в вещество с $n=1,5$

1)  0,8

2)  1,25

3)  0,4

4)  полное отражение не возникает

21.  

Чему равен синус угла полного внутреннего отражения при переходе света из вещества, где скорость света равна $0,7c,$ в вещество, где скорость света равна $0,5 c$ ? (c  — скорость света в вакууме)

1)  1,4

2)  0,714

3)  0,5

4)  полное отражение не возникает

22.  

Полное внутренне отражение происходит, когда свет идет из среды с показателем преломления $n_1$ в среду с показателем $n_2$ и падает на границу раздела под углом $альфа ,$ если ...

1)   $n_1 больше n_2; синус альфа меньше дробь: числитель: n_2, знаменатель: n_1 конец дроби$

2)   $n_1 больше n_2; синус альфа больше дробь: числитель: n_2, знаменатель: n_1 конец дроби$

3)   $n_2 больше n_1; синус альфа меньше дробь: числитель: n_1, знаменатель: n_2 конец дроби$

4)   $n_2 больше n_1; синус альфа больше дробь: числитель: n_1, знаменатель: n_2 конец дроби$

23.  

На границу раздела воздух  —  прозрачное вещество падает луч света (из вещества) под углом падения $альфа$ $левая круглая скобка косинус альфа =0,8 правая круглая скобка .$ При каких примерно значениях показателя преломления вещества будет наблюдаться полное внутреннее отражение?

1)  меньше 1,67

2)  больше 1,67

3)  меньше 1,25

4)  больше 1,25

24.  

На поверхность тонкой прозрачной пленки нормально падает пучок белого света. В отраженном свете пленка окрашена в зеленый цвет. При использовании пленки такой же толщины, но с чуть бόльшим показателем преломления ее окраска будет (дисперсией пренебречь)

1)  полностью зеленой

2)  ближе к красной области спектра

3)  ближе к синей области спектра

4)  полностью черной

Решение. При освещении тонкой пленки можно наблюдать интерференцию световых волн, отраженных от передней и задней поверхностей пленки. Условием интерференционного максимума для излучения с длиной волны $\lambda$ является равенство оптической разности хода двух лучей целому числу длин волн

$\Delta=m\lambda, \;\; \; m минус целое.$

При нормальном падении света на пленку толщины d оптическая разность хода составляет $\Delta=2nd минус дробь: числитель: \lambda, знаменатель: 2 конец дроби .$

Вклад $левая круглая скобка минус дробь: числитель: \lambda, знаменатель: 2 конец дроби правая круглая скобка$ является результатом того, что волна, отраженная от передней поверхности, отражается от оптически более плотной среды, а потому приобретает дополнительный набег фазы $дробь: числитель: \lambda, знаменатель: 2 конец дроби .$

Главное, что из всего этого нужно извлечь, это то, что при фиксированной толщине пленки длина волны, которой соответствует интерференционный максимум, пропорциональна показателю преломления. Следовательно, при небольшом увеличении показателя преломления пленки, окраска пленки сместится в область чуть больших длин волн, а значит, она станет ближе к красной области спектра.

Ответ: 2.

25.  

Монохроматический луч света падает по нормали на находящуюся в вакууме стеклянную призму с показателем преломления $n= 1,51.$ С какой скоростью распространяется свет по выходе из призмы? Скорость света от неподвижного источника в вакууме равна c.

1)   $с$

2)   $дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби nc$

3)   $дробь: числитель: c, знаменатель: n конец дроби$

4)   $c левая круглая скобка n минус 1 правая круглая скобка$

26.  

Пучок света падает на собирающую линзу параллельно ее главной оптической оси на расстоянии h от этой оси. Линза находится в вакууме, ее фокусное расстояние равно F. С какой скоростью распространяется свет за линзой? Скорость света от неподвижного источника в вакууме равна с.

1)   $дробь: числитель: c корень из: начало аргумента: F в квадрате плюс h в квадрате конец аргумента , знаменатель: F конец дроби$

2)  c

3)   $дробь: числитель: ch, знаменатель: F конец дроби$

4)   $дробь: числитель: Fc, знаменатель: F плюс h конец дроби$

27.  

На зеркало, движущееся в вакууме относительно инерциальной системы отсчета (ИСО) со скоростью $v ,$ направленной вниз (см. рис.), падает луч синего света. Какова скорость света в этой ИСО после отражения от зеркала, если угол падения равен 60°? Скорость света от неподвижного источника в вакууме равна с.

1)  c

2)   $c плюс 2 v$

3)   $корень из: начало аргумента: левая круглая скобка дробь: числитель: c, знаменатель: 2 конец дроби плюс 2 v правая круглая скобка в квадрате плюс дробь: числитель: 3, знаменатель: 4 конец дроби c в квадрате конец аргумента$

4)   $c минус 2 v$

28.  

Разреженный межзвездный газ имеет линейчатый спектр излучения с определенным набором длин волн. В спектре излучения звезд, окруженных этим газом, наблюдаются линии поглощения с тем же набором длин волн. Это совпадение длин волн объясняется тем, что

1)  химический состав звезд и межзвездного газа одинаков

2)  концентрация частиц межзвездного газа и газа в облаке, окружающем звезду, одна и та же

3)  длины волн излучаемых и поглощаемых фотонов определяются одним и тем же условием: $дробь: числитель: h c, знаменатель: \lambda_mn конец дроби =|E_n минус E_m|$

4)  температура межзвездного газа в обоих случаях одна и та же

29.  

Световой луч падает из воды на границу раздела воды и воздуха. При этом может наблюдаться явление полного (внутреннего) отражения. Это явление состоит в том, что

1)  свет полностью отражается от границы раздела, и при этом угол отражения больше угла падения

2)  свет полностью отражается от границы раздела, и при этом угол отражения меньше угла падения

3)  свет полностью отражается от границы раздела, и при этом угол падения равен углу отражения

4)  свет частично отражается от границы раздела, и при этом угол падения равен углу отражения

30.  

Параллельно грани АС прямоугольной стеклянной призмы на грань АВ падает луч монохроматического света, который затем выходит из нее через грань BC. На рисунке показан ход луча в призме. Какой угол из изображенных на рисунке является углом преломления на грани АВ?

1)  угол α

2)  угол β

3)  угол γ

4)  угол θ

31.  

Известно, что для двух сред с некоторыми показателями преломления n₁ и n₂ явление полного внутреннего отражения на их границе начинает наблюдаться при угле падения света α = 60°. Какой из рисунков соответствует этому?

№ п/п	№ задания	Ответ
1	1716	3
2	1717	4
3	1718	4
4	1806	1
5	1820	1
6	1822	3
7	1823	3
8	1824	3
9	1825	2
10	1826	3
11	1827	1
12	1829	3
13	1830	3
14	1834	3
15	1835	4
16	1837	4
17	1840	2
18	2438	2
19	3483	4
20	3492	4
21	3494	4
22	3500	2
23	3714	2
24	3798	2
25	4494	1
26	4529	2
27	4634	1
28	5545	3
29	5967	3
30	6053	1
31	7792	2

Ключ