Задание №1981

Электромагнитная волна имеет частоту 200 ТГц. Определите её длину волны в вакууме.

Решение

Дано:
ν = 200 ТГц;
$с = 3 * 10^{8}$ м/с.
Найти:
λ − ?
СИ:
$ν = 2 * 10^{14}$ Гц.
Решение:
с = νλ;
$λ = \frac{c}{ν}$;
$λ = \frac{3 * 10^{8}}{2 * 10^{14}} = 1,5 * 10^{-6}$ м = 1,5 мкм.
Ответ: 1,5 мкм.

Задание №1982

К какому виду излучений относится электромагнитная волна, длина волны которой 4 м? Чему равна частота этих излучений (в вакууме)?

Решение

Дано:
λ = 4 м;
$с = 3 * 10^{8}$ м/с.
Найти:
ν − ?
Решение:
с = νλ;
$ν = \frac{c}{λ}$;
$ν = \frac{3 * 10^{8}}{4} = 75 * 10^{6}$ Гц = 75 МГц.
Ответ: К радиоволнам, 75 МГц.

Задание №1983

Длина электромагнитной волны (в вакууме) равна 600 нм. Определите, чему равна её частота и к какому виду излучений она относится.

Решение

Дано:
λ = 600 нм;
$с = 3 * 10^{8}$ м/с.
Найти:
ν − ?
СИ:
$λ = 6 * 10^{-7}$ м.
Решение:
с = νλ;
$ν = \frac{c}{λ}$;
$ν = \frac{3 * 10^{8}}{6 * 10^{-7}} = 0,5 * 10^{15}$ Гц = 500 ТГц.
Ответ: К видимому излучению, 500 МГц.

Задание №1984

Чему равна длина электромагнитной волны (в вакууме), имеющей частоту 400 ТГц?

Решение

Дано:
ν = 400 ТГц;
$с = 3 * 10^{8}$ м/с.
Найти:
λ − ?
СИ:
$ν = 4 * 10^{14}$ Гц.
Решение:
с = νλ;
$λ = \frac{c}{ν}$;
$λ = \frac{3 * 10^{8}}{4 * 10^{14}} = 0,75 * 10^{-6}$ м = 750 нм.
Ответ: 750 нм.

Задание №1985

Зная скорость света в вакууме, найдите скорость света в алмазе.

Решение

Дано:
$с = 3 * 10^{8}$ м/с.
Найти:
v − ?
Решение:
Коэффициент преломления алмаза: n = 2,42.
Найдем скорость света в алмазе:
$n = \frac{c}{v}$;
$v = \frac{c}{n}$;
$v = \frac{3 * 10^{8}}{2,42} = 1,24 * 10^{8}$ м/с.
Ответ: $1,24 * 10^{8}$ м/с.

Задание №1986

Сравните скорость света в метиловом спирте и подсолнечном масле.

Решение

Дано:
$с = 3 * 10^{8}$ м/с.
Найти:
$\frac{v_{1}}{v_{2}}$ − ?
Решение:
Коэффициент преломления метилового спирта: n = 1,33, подсолнечного масла: n = 1,48.
Показатель преломления среды равен:
$n = \frac{c}{v}$;
$v = \frac{c}{n}$;
$\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{\frac{c}{n_{1}}}{\frac{c}{n_{2}}} = \frac{n_{2}}{n_{1}}$;
$\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{1,48}{1,33} = 1,1$.
Ответ: В метиловом спирте больше в 1,1 раза.

Задание №1987

Почему, сидя у горящего костра, мы видим предметы, расположенные по другую сторону костра, колеблющимися?

Решение

Плотность горячего воздуха меньше, чем у холодного, помимо этого температура и состав воздуха, поднимающегося от костра неоднородны и изменяются во времени.
Коэффициент преломления среды зависит от ее плотности, значит для горячего воздуха он меньше.
Проходя через оптически неоднородную среду свет отклоняется от первоначального направления, поэтому предметы по другую сторону костра кажутся колеблющимися.

Задание №1988

Почему, измеряя высоту небесного тела над горизонтом, мы находим её большей, чем она есть в действительности?

Решение

Оптическая плотность атмосферы Земли выше, чем оптическая плотность вакуума. Проходя через оптически менее плотную среду в оптически более плотную, световые лучи отклоняются и падают под большим углом к горизонту. Поэтому небесное тело оптически находится выше над горизонтом, чем есть на самом деле.

Задание №1989

Угол падения луча света на поверхность подсолнечного масла 60°, а угол преломления 36°. Найдите показатель преломления масла.

Решение

Дано:
α = 60°;
β = 36°.
Найти:
$n_{2}$ − ?
Решение:
Первой средой является воздух, показатель преломления которого ≈ 1.
Найдем показатель преломления масла:
$\frac{n_{2}}{n_{1}} = \frac{sinα}{sinβ}$;
$n_{2} = n_{1}\frac{sinα}{sinβ}$;
$n_{2} = 1 * \frac{sin60}{sin36} = 1,47$.
Ответ: 1,47.

Задание №1990

На какой угол отклонится луч света от первоначального направления, упав под углом 45° на поверхность стекла; на поверхность алмаза?

Решение

Дано:
α = 45°.
Найти:
$γ_{1}$ − ?
$γ_{2}$ − ?
Решение:
Показатель преломления стекла равен 1,6, показатель преломления алмаза − 2,42.
По закону преломления:
$n = \frac{sinα}{sinβ}$;
$β =arcsin(\frac{sinα}{n})$;
Найдем угол отклонения луча света:
$γ_{1} = α - β_{1} = α - arcsin\frac{sinα}{n_{1}} = 45° - arcsin(\frac{sin45°}{1,6}) = 45° - arcsin0,442 = 45° - 26° = 19°$;
$γ_{2} = α - β_{2} = α - arcsin\frac{sinα}{n_{2}} = 45° - arcsin(\frac{sin45°}{2,42}) = 45° - arcsin0,292 = 45° - 17° = 28°$.
Ответ: 19°; 28°.

Задание №1991

В каких случаях угол падения равен углу преломления?

Решение

По закону преломления $\frac{n_{2}}{n_{1}} = \frac{sinα}{sinβ}$, следовательно, угол падения будет равен углу преломления либо когда показатели преломления сред равны, либо когда луч падает на границу раздела сред по нормали к ее поверхности(а = 0).

Задание №1992

Как изменилось бы видимое расположение звёзд на небе, если бы вдруг исчезла земная атмосфера?

Решение

Световые лучи в земной атмосфере искривляются, поэтому в отсутствие атмосферы видимое положение каждой звезды несколько сместилось бы в направлении от зенита. Звёзды, которые видны вблизи линии горизонта, стали бы невидимыми.

Задание №1993

В опыте по разложению света в качестве источника света берётся узкая светящаяся щель. Почему?

Решение

Узкая светящаяся щель берется для того, чтобы получившиеся цветные полосы не накладывались друг на друга.

Задание №1994

Наблюдатель рассматривает сквозь стеклянную призму чёрную черту на белой бумаге. Что видит наблюдатель?

Решение

Наблюдатель видит спектральную полоску. Возникает дисперсия света.