Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RwAOd8GGuKgK91

Ćwiczenie 1

Na granicy dwóch ośrodków:

okres fali ulega zmianie
wzmocnienia i wygaszenia fali padającej mają wspólne punkty z wzmocnieniami i wygaszeniami fali załamanej
fala zmienia swoją amplitudę na odpowiednio większą, zależnie od współczynnika załamania

Ćwiczenie 2

Rf2gujiZLkZ5K

Sinus kąta załamania pewnego promienia światła, który poruszał się z powietrza do wody wyniósł 0,3759. Ile wynosił kąt padania? Wynik podaj w zaokrągleniu do pełnych stopni. Bezwzględny współczynnik załamania światła dla wody wynosi 1,33.

Odpowiedź: ............°

Ćwiczenie 3

R1aqPpSJcQq9h

Przezroczysty plastikowy pojemnik napełniony do połowy wodą uzupełniono olejem. Następnie zaświecono do środka laserem pod niezerowym kątem. Analizując dane podane w tabeli zadecyduj, czy kąt padania promienia lasera na powierzchnię wody i oleju jest większy, czy mniejszy od kąta załamania.

>, <

kąt padania ............ kąt załamania

Ośrodek	Prędkość światła w tym ośrodku $\text{[m/s]}$
powietrze	$3\cdot 10^8$
olej	$2,05\cdot 10^8$
woda	$2,25\cdot 10^8$

Ćwiczenie 4

RNgdLz9k2qpqq

Promień światła pada na sześcian wykonany z nieznanego materiału pod kątem 60°. Oblicz, z jaką prędkością rozchodzi się w nim światło, jeśli promień padający i załamany tworzą kąt 135°. Wynik podaj z dokładnością do jednej cyfry znaczącej.

Odpowiedź: ............ ⋅ 10⁷ m/s

Ćwiczenie 5

R1I5HzYXTAoAN

Promień światła pada na szklaną płytę o grubości kilku centymetrów. Płyta jest z obu stron otoczona powietrzem. Wykaż, że kierunek promienia światła padającego na szkło jest równoległy do kierunku promienia światła, który je opuszcza.

Wystarczy wykazać, że kąt $\alpha_1$ ma taką samą miarę, co kąt $\beta_2$ . Rozpiszmy prawo załamania dla obu przejść. Oznaczymy prędkość światła w szkle przez $v_1$ . Dla przejścia z powietrza do szkła mamy

$\displaystyle \frac{\sin\alpha_1}{\sin\beta_1} = \frac{c}{v_1}\ ,$

analogicznie dla przejścia ze szkła do powietrza:

$\displaystyle \frac{\sin\beta_2}{\sin\alpha_2} = \frac{c}{v_1}\ .$

Prawe strony obu równości są równe, więc możemy porównać lewe strony:

$\displaystyle \frac{\sin\alpha_1}{\sin\beta_1} =\frac{\sin\beta_2}{\sin\alpha_2}\ .$

Ale obszar szkła ograniczony jest dwiema płaszczyznami równoległymi, więc kąty $\beta_1$ i $\alpha_2$ są naprzemianległe i mają taką samą miarę. Ich sinusy też są sobie równe. Ostatnia równość upraszcza się do $\sin\alpha_1 = \sin\beta_2$ , skąd - biorąc pod uwagę, że oba kąty są ostre - wynika $\alpha_1 = \beta_2$ .

Ćwiczenie 6

R1Iji53SOwiDi

Promień światła przechodzi przez 3 substancje: lód, wodę i szkło – w tej kolejności. Oblicz kąt załamania światła na granicy woda‑szkło, jeśli pierwszy kąt padania wynosił 30°. Prędkości światła w lodzie wynosi 2,29 ⋅ 10⁸ m/s, natomiast w szkle - 2 ⋅ 10⁸ m/s. Wynik zaokrąglij do pełnych stopni.

Odpowiedź: ............ °

Prawo załamania światła dla dwóch pierwszych ośrodków możemy zapisać w postaci

$\displaystyle \frac{\sin\alpha}{v_1}=\frac{\sin\beta}{v_2}\ ,$

gdzie $\alpha$ to kąt padania na granicę lód‑woda, a $\beta$ to kąt załamania. Należy zauważyć, że kąt ten jest również kątem padania na granicę woda‑szkło (por. rysunek w podpowiedzi do Ćwiczenia 5). Zatem prawo załamania światła dla drugiego i trzeciego ośrodka możemy zapisać jako

$\displaystyle \frac{\sin\beta}{v_2}=\frac{\sin\gamma}{v_3}\ ,$

gdzie $\gamma$ to poszukiwany kąt załamania w trzecim ośrodku. Porównując oba wzory, otrzymamy

$\displaystyle \frac{\sin\alpha}{v_1}=\frac{\sin\gamma}{v_3}$

i ostatecznie

$\displaystyle \sin \gamma=\sin\alpha\frac{v_3}{v_1}=\frac{1}{2}\frac{2\cdot 10^8\,\text{m/s}}{2,29\cdot 10^8\,\text{m/s}}\approx 0,437\ .$

Korzystając z tablic lub z kalkulatora, znajdujemy $\gamma\approx 26^\circ$ .

R7dmc8D4n2KbH2

Ćwiczenie 7

Oblicz bezwzględny współczynnik załamania światła diamentu, jeśli kąt załamania promienia światła padającego z wody pod kątem 60° do powierzchni diamentu wynosi 16°. Prędkość światła w wodzie jest równa 2,25 ⋅ 10⁸ m/s. Wynik podaj z dokładnością do 3 cyfr znaczących.

Odpowiedź: ............

RgZULbjYjsMsq3

Ćwiczenie 8

Przez szybę o grubości 1 cm przechodzi promień światła. Oblicz odległość między punktem, w którym światło wchodzi, a punktem, w którym światło wychodzi z szyby, jeśli kąt padania promienia na szybę wynosi 30°. Prędkość światła w szkle wynosi 2 ⋅ 10⁸ m/s. Wynik podaj w centymetrach z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

Odpowiedź: ............ cm

Film samouczek

Dla nauczyciela