Примеры решения заданий по геомерической оптике

Пример 1. Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим и отраженным лучами равен 100⁰. Чему равен угол между падающим лучом и зеркалом?

Решение: По закону отражения Ð a = Ð b . По условию Тогда Т.к.

n₁

угол падения α отсчитывается от перпендикуляра к границе раздела сред, то угол φ между падающим лучом и зеркалом

Пример 2. Предмет находится на расстоянии 30 см от плоского зеркала. На каком расстоянии от зеркала находится изображение предмета?

Решение: Т.к.изображение в зеркале расположено симметрично предмету относительно плоскости зеркала, то расстояние до мнимого изображения в зеркале равно расстоянию от предмета до зеркала, т.е. равно 30 см.

Пример 3. Линза дает увеличенное изображение предмета и имеет фокусное расстояние

F = 40 см. Чему равна оптическая сила этой линзы?

Решение: Т.к. линза дает увеличенное изображение, то она собирающая и ее фокусное расстояние F и оптическая сила D положительны. Оптическая сила линзы обратно пропорциональна его фокусному расстоянию. С учетом, что 40 см = 0,4 м

КВАНТОВАЯ ОПТИКА

Свет имеет двойственную природу: с одной стороны он представляет собой электромагнитные волны, а с другой поток частиц - фотонов. Энергия фотона

Eф = h × n

= h × c,

где h = 6,6∙10^-34 Дж∙с – постоянная Планка; с = 3∙10⁸ м/с – скорость света в вакууме.

металл

электрон

hν фотон

v max

− −

A_B

− − v

Фотоэффект – это выбивание электронов из вещества (металла) под действием света.

Чтобы вырвать электрон из вещества надо (как минимум) совершить работу выхода А_В. Т.е. электрону надо сообщить дополнительную энергию. Эту энергию электрон получает, поглотив фотон.

Тогда по закону сохранения энергии

Eф = AB + Eк max, где кинетическая энергия вылетевших электронов.

Eк max

– максимальная

Фотоэффект возможен, если энергии фотона достаточно для совершения работы

выхода, т.е. Е_ф ≥ A_B, если Е_ф < A_B выбивания электронов из металла не происходит.