Геометрическая оптика

1. Световой луч падает из воздуха на поверхность воды. На каком рисунке правильно изображен ход луча в воде?

а) б) в) г)

2. В комнате на стене вертикально висит зеркало, верхний край которого расположен на уровне глаз человека. Рост человека Н = 1,8 м. Какова наименьшая высота зеркала, позволяющая человеку увидеть себя во весь рост?

1) 0,6м 2) 0,9 м 3)1,2м 4) 1,6 м 5) 1,8 м

3. Круглый бассейн радиусом 5м, залит до краев водой. Над центром бассейна, на высоте 3м от поверхности воды, висит лампа. На какое расстояние / от края бассейна может отойти человек, рост которого 1,8 м, чтобы все еще видеть отражение лампы в воде?

1) 5,0 м 2) 4,2 м 3) 3,8 м 4) 3,0 м 5) 2,0 м

4. Предельный угол полного внутреннего отражения для стекла равен 45°. Отношение скорости света в вакууме к скорости света в стекле равно

a) 2 б) в) г) 3/4 д)

5. Угол падения света на горизонтально расположенное плоское зеркало равен 30°. Каким будет угол между падающим и отраженным лучами, если повернуть зеркало на 10° так, как показано на рисунке?

а) 80°; б) 60°; в) 40°; г) 20°.

6. Синус предельного угла полного внутреннего отражения на границе стекло – воздух равен 8/13. Какова скорость света в стекле?

а) 4,88·10⁸ м/с; б) 2,35·10⁸ м/с; в) 1,85·10⁸ м/с; г) 3,82·10⁸ м/с

7. Под каким углом из вакуума должен падать световой луч на поверхность вещества с показателем преломления, равным , чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения?

1) 90⁰ 2) 60⁰ 3) 45⁰ 4) 30⁰

8. Предмет находится на расстоянии а = 0,1 м от тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 0,3м. Линейное увеличение линзы равно

1,5 2) 2,0 3) 2,5 4) 3,0 5) 3,5

9. Какова оптическая сила собирающей линзы, помещенной в жидкость с показателем преломления n = 1,5, если ее фокусное расстояние в воздухе равно 25 см?

а) 0,04 дптр; б) 4,0 дптр; г) 6,0 дптр; д) 25,0 дптр.

10. Если стеклянную собирающую линзу поместить в воду, то фокусное расстояние линзы

1) уменьшится 3) не изменится

2) увеличится 4) линза станет рассеивающей

11. Какой тип изображения невозможно получить с помощью собирающей линзы в воздухе?

а) действительное, перевернутое, уменьшенное; в) мнимое, прямое, уменьшенное;

б) действительное, перевернутое, увеличенное; г) мнимое прямое увеличенное.

12. Найдите скорость света в бензине, если его показатель преломления равен n = 1,5.

а) 0,5×10⁸ м/с; б) 1,5×10⁸ м/с; г) 4,5×10⁸ м/с; д) 3×10⁸ м/с.

13. На рис. показаны главная оптическая ось линзы ОО’, точечный источник света S и его изображение S’. Выберите правильный вариант определения положения фокуса линзы F построением.

14. Рассеивающая линза дает действительное изображение предмета, если он расположен

а) между линзой и фокусом линзы; в) за двойным фокусом линзы;

б) между фокусом линзы и ее двойным фокусом; г) ни при каких условиях.

15. Источник света S отражается в плоском зеркале ab. На каком рис. правильно показано изображение S₁ этого источника в зеркале?

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

16. Какой из образов 1 – 4 служит изображением предмета AB в тонкой линзе с фокусным расстоянием F?

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

17. Для того, чтобы получить изображение предмета в натуральную величину, его следует расположить от собирающей линзы с оптической силой 4 дптр на расстоянии

1) 20 см 2) 30 см 3) 40 см 4) 50 см

18. Ход какого луча после преломления (рис.) верен для изображенных линз?

19. Если закрыть верхнюю половину собирающей линзы, с помощью которой получено действительное изображение предмета, то

1) нижняя половина изображения исчезнет

2) верхняя половина изображения исчезнет

3) изображение останется на прежнем месте

4) изображение полностью исчезнет

20. На плоском зеркале лежит плоско-выпуклая линза с фокусным расстоянием 20 см. Оптическая сила такой системы равна

1) 10 дптр 2) 8 дптр 3) 4 дптр 4) 2 дптр

21. Изображение в плоском зеркале

1) увеличенное 3) уменьшенное

2) перевернутое 4) действительное 5) мнимое

22. При переходе вещества с меньшим показателем преломления в вещество с большим показателем преломления длина световой волны

1) не меняется 3) уменьшается

2) увеличивается 4) предсказать невозможно

Волновая оптика

1. В некотором спектральном диапазоне угол преломления лучей на границе воздух-стекло падает с увеличением частоты излучения. Ход лучей для трех основных цветов при падении белого света из воздуха на границу раздела показан на рисунке. Цифрам соответствуют цвета

а) 1 – красный, 2 – зеленый, 3 – синий; в) 1 – красный, 2 – синий, 3 – зеленый;

б) 1 – синий, 2 – красный, 3 – зеленый; г) 1 – синий, 2 – зеленый, 3 – красный.

2. Инфракрасное излучение испускают

а) электроны при их направленном движении в проводнике; г) любые нагретые тела;

б) атомные ядра при их превращениях; в) любые заряженные частицы.

3. С ростом частоты электромагнитной волны показатель преломления стекла в оптическом диапазоне

1) увеличивается 3) не изменяется

2) уменьшается 4) сначала увеличивается, потом уменьшается

4. Длина световой волны в некоторой жидкости 6×10^-7 м, а частота 4×10¹⁴ Гц. Определите абсолютный показатель преломления этой жидкости.

1) 2,4 2) 1,5 3) 1,33 4) 1,25

5. На какую величину изменилась фаза электромагнитной волны в вакууме частотой 3×10⁹ Гц при прохождении расстояния 5 см?

1) 45⁰ 2) 90⁰ 3) 180⁰ 4) 360⁰

6. Какие из утверждений относительно интерференции света являются неверными?

1) Результат интерференции волн зависит от разности фаз между ними.

2) Устойчивая интерференционная картина возникает только при интерференции когерентных волн.

3) Свет, испускаемый лампой дневного света, является когерентным.

4) Явление интерференции объясняется волновыми свойствами света.

5) При интерференции происходит разложение белого света в спектр.

а) только 5; б) 2 и 5; в) 1 и 4; г) 3 и 5; д) 1 и 3.

7. Когерентные источники волн – это источники:

А) имеющие одинаковую длину волны

Б) сдвиг по фазе волн которых не меняется со временем

В) испускающие белый свет

1) только А 2) А и Б 3) только Б 4) Б и В

8. Для того, чтобы источники волн, работающие на одинаковой длине волны, были когерентными, необходимо, чтобы фазовые сдвиги между волнами, которые они испускают, были равны

1) 0 2) π 3) π/2 4) любыми, но неизменными во времени

9. На пути одного из параллельных световых лучей с длиной волны l поместили, перпендикулярно ему, плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной h и абсолютным показателем преломления n. Какую разность хода вносит пластинка?

а) h; б) hn; в) 0; г) h(n-1); д) h(n-2).

10. Разность фаз интерферирующих лучей равна π/2. Чему равна минимальная разность оптического хода этих лучей?

1) l 2) l/2 3) l/4 4) 3l/4

11. Два когерентных источника света с длиной волны l = 0,6 мкм излучают в вакууме волны с одинаковыми начальными фазами. В точке, для которой разность хода волн от источников равна 1,2 мкм, будет наблюдаться:

а) минимум; б) максимум; в) частичное усиление; г) частичное ослабление.

12. Два когерентных источника света с частотой n = 5×10¹⁴ Гц излучают в вакууме волны с одинаковыми начальными фазами. Минимум интерференции будет наблюдаться, если разность хода равна:

а) 0; б) 0,3 мкм; в) 0,6 мкм; г) 1 мкм.

13. Какие из утверждений относительно интерференции света являются неверными?

1) Результат интерференции волн зависит от разности фаз между ними.

2) Устойчивая интерференционная картина возникает только при интерференции когерентных волн.

3) Свет, испускаемый лампой дневного света, является когерентным.

4) Явление интерференции объясняется волновыми свойствами света.

5) При интерференции происходит разложение белого света в спектр.

а) только 5; б) 2 и 5; в) 1 и 4; г) 3 и 5; д) 1 и 3

14. Явление интерференции является доказательством:

А) волновой природы света

Б) квантовой природы света

1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

15. Для экспериментального наблюдения дифракции размеры препятствия должны быть

а) много больше длины волны; б) много меньше длины волны;

в) соизмеримы с длиной волны; г) размер препятствия не имеет значения.

16. Лазерный луч красного цвета падает перпендикулярно на дифракционную решетку и на экране появляется серия ярких пятен. Как изменится дифракционная картина, если заменить эту решетку другой с меньшим числом штрихов на миллиметр:

а) картина не изменится;

б) пятно в точке В не сместится, остальные раздвинуться от него;

в) пятно в точке В не сместится, остальные сдвинуться к нему;

г) пятно в точке В исчезнет, остальные сдвинуться к нему;

д) пятно в точке В исчезнет, остальные раздвинуться от него.

17. Лазерный луч зеленого цвета падает перпендикулярно на дифракционную решетку и на экране появляется серия ярких пятен. Как изменится дифракционная картина при замене лазерного луча зеленого света на лазерный луч красного цвета?

а) картина не изменится;

б) пятно в точке В не сместится, остальные раздвинуться от него;

в) пятно в точке В не сместится, остальные сдвинуться к нему;

г) пятно в точке В исчезнет, остальные сдвинуться к нему;

д) пятно в точке В исчезнет, остальные раздвинуться от него.

18. Дифракционная решетка предназначена для

а) фокусировки светового пучка; б) разложения немонохроматичного света в спектр;

в) преломления световых лучей; г) отражения световых лучей.

19. На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на миллиметр, перпендикулярно ей падает плоская монохроматическая волна. Какова длина падающей волны, если спектр 4-го порядка наблюдается в направлении, перпендикулярном падающим лучам?

а) 0,6 мкм; б) 0,5 мкм; в) 0,7 мкм; г) 0,4 мкм.

20. При падении параллельного пучка белого света на дифракционную решетку белым будет максимум порядка

1) 0 2) -1 3) 1 4) белых максимумов не будет

21. Положение дифракционного максимума под углом 30⁰ в спектре первого порядка при нормальном падении света на решетку соответствует отношению постоянно решетки d к длине волны l, равному

1) 1 2) ½ 3) 4 4) ¼

22. На дифракционную решетку с периодом 0,5 мкм нормально падает свет. В дифракционном спектре будут отсутствовать максимумы, кроме центрального, если

l < 0,5 мкм 2) > 0,5 мкм 3) l < 1 мкм 4) l < 0,75 мкм