Заломлення світла. Лінзи. Оптичні прилади

Варіант 1

Рівень

       Задача 1. Сонячні промені падають на поверхню води при кутовій висоті Сонця над горизонтом 30⁰. Як поширюватимуться ці промені у воді після заломлення?

       Задача 2. Фокусна відстань лінзи дорівнює 40см. Яка її оптична сила?

Рівень

       Задача 1. Оптична сила тонкої лінзи 5Дптр. Предмет розмістили на відстані 60см від лінзи. На якій відстані від лінзи утвориться зображення і яке воно буде?

     Задача 2. На дні річки лежить камінець. Хлопчик хоче штовхнути його паличкою. Націлившись, він тримає паличку під кутом 40⁰ від вертикального положення. На якій відстані від камінця доторкнеться паличка до дна річки, якщо її глибина 0,5м?

3 рівень

       Задача 1. Промінь світла, направлений горизонтально, падає на вертикально стоячий екран. Якщо на шляху променя розмістити плоске дзеркало, то світла пляма на екрані зміститься вверх на 3,5см (рис.). Визначити кут падіння променя на дзеркало, якщо відстань від дзеркала до екрана 50см.

Варіант 2

Рівень

       Задача 1. Промінь світла переходить із води в скло з показником заломлення 1,7. Визначити кут падіння променя, якщо кут заломлення 28⁰.

       Задача 2. Оптична сила лінзи в окулярах відповідно дорівнює 1,25Дптр, 2Дптр, 5Дптр. У якої лінзи фокусна відстань менша?

Рівень

       Задача 1. Тонкий пучок світла падає з повітря на поверхню рідини під кутом 40⁰ і заломлюється під кутом 24⁰. При якому куті падіння світла кут заломлення буде 20⁰?

       Задача 2. Предмет розмістили на відстані 0,1м від переднього фокуса збиральної лінзи, а екран, на якому утворено чітке зображення предмета – на відстані 40см від фокуса, розміщеного з протилежного боку лінзи. Визначити фокусну відстань лінзи? Яке лінійне збільшення лінзи?

Рівень

       Задача 1. Визначити кут відхилення променя скляною призмою з кутом заломлення 3⁰, якщо кут падіння променя на передню грань призми дорівнює нулю.

Варіант 3

Рівень

       Задача 1. Водолаз визначив кут заломлення променя у воді, який дорівнює 32⁰. Під яким кутом до поверхні води падав промінь світла?

       Задача 2. Оптична сила лінзи – 2,5Дптр. Обчисліть її фокусну відстань. Яка це лінза – розсіювальна чи збиральна?

 

 

Рівень

       Задача 1. На якій відстані від лінзи з фокусною відстанню 40см треба розмістити предмет, щоб дістати зображення на відстані 2м від лінзи? Визначити збільшення і побудувати зображення предмета.

       Задача 2. У мікроскопі фокусна відстань об’єктива дорівнює 3мм, а окуляра – 50мм. Відстань між об’єктивом і окуляром 135мм, відстань від предмета до об’єктива 3,1мм. Визначити збільшення мікроскопа.

Рівень

       Задача 1. На скляну тригранну призму з кутом заломлення 45⁰ падає пучок світла і виходить з неї під кутом 30⁰. Знайти кут падіння променя на призму.

Варіант 4

Рівень

       Задача 1. Знайти граничний кут падіння променя  на межу розділу скла і води.

       Задача 2. Оптична сила лінзи 5Дптр. Обчисліть її фокусну відстань. Яка це лінза – розсіювальна чи збиральна?

Рівень

       Задача 1. Відстань між свічкою і стіною 2м. Коли між ними розмістили збиральну лінзу на відстані 40см від свічки, то на стіні утворилося чітке зображення свічки. Визначити фокусну відстань лінзи. Яке зображення утворюється на стіні?

     Задача 2. У ввігнуте дзеркало радіусом кривизни 50см наливають воду. Оптична сила одержаної системи 5,3Дптр. Визначити головну фокусну відстань водяної лінзи.

Рівень

       Задача 1. Знайти фокусну відстань двоопуклої скляної лінзи, яка знаходиться у воді, якщо відомо, що її фокусна відстань у повітрі 20см.

 

Варіант 5

Рівень

       Задача 1. Промінь світла виходить із скипидару в повітря. Граничний кут для цих променів 42⁰53^/. Визначити швидкість поширення світла у скипидарі.

       Задача 2. В одної лінзи фокусна відстань дорівнює 40см, а в іншої – 60см. Яка з них має більшу оптичну силу? У скільки разів?

Рівень

       Задача 1. Яке збільшення дає проекційний апарат, якщо його об’єктив має фокусну відстань 18см і розміщений на відстані 6м від екрана. Накреслити хід променів у проекційному апараті.

       Задача 2. На розсіювальну лінзу падає пучок який сходиться. Після проходження через лінзу промені перетинаються у точці, що лежить на відстані 15см від лінзи. Якщо лінзу прибрати, то точка перетину променів переміститься на 5см ближче до лінзи. Визначити оптичну силу лінзи.

Рівень

       Задача 1. Хлопчик, дивлячись з містка, визначив, що глибина річки 2м. Яка справжня глибина річки?

Варіант 6

Рівень

       Задача 1. За допомогою збиральної лінзи із фокусною відстанню 6см одержують уявне зображення розглядуваної монети на відстані 16см від лінзи. На якій відстані від лінзи розміщено монету?

       Задача 2. Фокусні відстані трьох лінз відповідно дорівнюють 1,25м; 0,5м і 0,04м. В якої лінзи оптична сила більша?

 

Рівень

       Задача 1. Відстань від предмета висотою 20см до розсіювальної лінзи дорівнює 15см. Фокусна відстань лінзи 10см. Визначити відстань від лінзи до зображення і висоту зображення.

       Задача 2. Збиральна лінза дає дійсне збільшене у два рази зображення предмета. Визначити фокусну відстань лінзи, якщо відстань між лінзою і зображенням предмета 24см. Побудувати зображення предмета в лінзі.

Рівень

       Задача 1. На призму із заломленим кутом 40⁰ падає промінь під кутом 30⁰. Визначити кут зміщення променя після виходу із призми, якщо показник заломлення її речовини 1,5.

Варіант 7

Рівень

       Задача 1. Визначте фокусну відстань розсіювальної лінзи, якщо предмет знаходиться від лінзи на відстані 15см, а його зображення одержується на відстані 6см від лінзи.

       Задача 2. Одна з лінз має оптичну силу, яка дорівнює 50Дптр, інша – 2Дптр. Яку з них можна назвати довгофокусною? Чому?

Рівень

       Задача 1. Визначити, на який кут відхиляється промінь світла від свого початкового напряму при переході із скла в повітря, якщо кут падіння 30⁰, а показник заломлення скла 1,5.

       Задача 2. На нижню грань плоско паралельної скляної пластинки нанесена царапина. Спостерігач, дивлячись зверху, бачить царапину на відстані 4см від верхньої грані пластинки. Яка товщина пластинки?

Рівень

       Задача 1. Дві лінзи з оптичною силою 4Дптр і 5Дптр розміщені на відстані 0,9м одна від одної; перед першою з них на відстані 0,5м стоїть предмет. Головні оптичні осі обох лінз збігаються. Де буде зображення предмета? Накреслити хід променів.

 

Варіант 8

Рівень

       Задача 1. Знайдіть фокусну відстань і оптичну силу збиральної лінзи, якщо відомо, що зображення предмета, розміщеного на відстані 30см від лінзи, отримується по другий бік лінзи на такій же відстані від неї.

       Задача 2. Оптична сила лінзи 10Дптр. Чому дорівнює її фокусна відстань?

Рівень

       Задача 1. Малюнок на діапозитиві має висоту 2см, а на екрані 80см. Визначити оптичну силу об’єктива проекційного апарату, якщо відстань від об’єктива до діапозитива 20,5см.

       Задача 2. Абсолютні показники заломлення алмаза і скла відповідно рівні 2,42 і 1,5. Яке відношення товщин цих речовин, якщо час поширення світла в них однаковий.

Рівень

       Задача 1. На дно акваріума наповненого водою до висоти 20см помістили маленьку лампочку. Якого найменшого радіуса круг з непрозорої пластини треба покласти на воду, щоб жодний промінь не зміг вийти через поверхню води?

 

Варіант 9

1 рівен Задача 1. На якій відстані від збиральної лінзи із фокусною відстанню 20см отримається зображення предмета, якщо сам предмет знаходиться від лінзи на відстані 15см?

       Задача 2. Лінзи мають такі значення оптичної сили: 1,5Дптр, 3Дптр. У якій із лінз фокусна відстань більша?

Рівень

       Задача 1. Промінь світла падає на межу двох середовищ під кутом 40⁰. Показник заломлення першого середовища 1,7. Визначити показник заломлення другого середовища, якщо відомо, що відбитий і заломлений промені утворюють кут 90⁰.

       Задача 2. Радіус кривизни ввігнутого дзеркала 80см. На якій відстані від дзеркала треба розмістити предмет, щоб його дійсне зображення було вдвічі більше предмета?

Рівень

       Задача 1. Людина, скинувши окуляри, читає книжку, тримаючи її на відстані 40см від очей. Яка оптична сила лінз її окулярів?

Варіант 10

Рівень

       Задача 1. Свічка знаходиться на відстані 12,5см від збиральної лінзи, оптична сила якої дорівнює 10дптр. На якій відстані від лінзи отримується зображення свічки?

       Задача 2. Оптичні сили трьох лінз такі: -0,5Дптр; 2Дптр; -1,5Дптр. Чи є серед них лінзи розсіювальні? Збиральні?

Рівень

       Задача 1. З якої відстані зроблено знімок будинку висотою 10м, якщо висота зображення на негативі 24мм, оптична сила об’єктива фотоапарата 20Дптр?

       Задача 2. На якій відстані перед випуклим сферичним дзеркалом повинен знаходитися предмет, щоб його зображення одержалось в 1,5 рази ближче до дзеркала, ніж сам предмет. Радіус кривизни дзеркала 1,6м. Побудувати зображення предмета.

Рівень

       Задача 1. На яку максимальну глибину можна занурити у воду точкове джерело світла, щоб квадратний пліт із стороною 4м не пропускав світла в простір над поверхнею води? Центр плота міститься над джерелом світла.

 

Варіант 11

Рівень

       Задача 1. Яка фокусна відстань збиральної лінзи, що дає уявне зображення предмета, розміщеного перед нею на відстані 0,4м? Відстань від лінзи до зображення 1,2м.

       Задача 2. В одної лінзи фокусна відстань дорівнює 0,25м, в іншої – 0,4м. Яка з них має більшу оптичну силу?

Рівень

       Задача 1. Яка величина зміщення променя зору льотчика, якщо він бачить ціль крізь плоско-паралельне скло під кутом 45⁰? Товщина скла 3^.10^-2м, показник заломлення 1,75.

       Задача 2. Ввігнуте дзеркало поставлено напроти пучка променів, які сходяться так, що точка, де промені перетинаються, знаходиться за дзеркалом на відстані 20см від його полюса. Відбиті від дзеркала промені зійшлися в одну точку на відстані рівній 0,2 фокусної відстані дзеркала. Знайти радіус кривизни дзеркала.

Рівень

       Задача 1. Чому дорівнює головна фокусна відстань плоско-випуклої скляної лінзи, яка знаходиться у скипидарі, радіус кривизни випуклої поверхні якої 25см.

 

 

Варіант 12

Рівень

       Задача 1. Відстань від уявного зображення предмета до збиральної лінзи, оптична сила якої 2 Дптр, дорівнює 0,4м. Визначити відстань від лінзи до предмета.

       Задача 2. Кут падіння на плоске дзеркало збільшили від 30⁰ до 45⁰. Як зміниться кут між падаючим і відбитим променем?

Рівень

       Задача 1. На якій відстані від лінзи з оптичною силою -4,5Дптр потрібно розмістити предмет, щоб його зображення було зменшеним у 6 раз?

       Задача 2. На скляну пластинку, показник заломлення якої 1,5; падає промінь світла. Знайти кут падіння променя, якщо кут між відбитим і заломленим променями 90 ⁰.

Рівень

       Задача 1. Розсіювальна лінза з фокусною відстанню 12см розміщена між двома точковими джерелами так, що до одного з них вона знаходиться вдвічі ближче, ніж до другого. Відстань між зображенням джерел стала рівна 7,8см. Знайти відстань між джерелами.

 

Варіант 13

Рівень

       Задача 1. Предмет розташовано на відстані 0,15м від розсіювальної лінзи з фокусною відстанню 0,3м. На якій відстані від лінзи отримується зображення даного предмета?

       Задача 2. Чому дорівнює кут падіння променя, якщо 2/3 кута між падаючим і відбитим променями становить 80⁰.

Рівень

       Задача 1. Чи можна бачити світловий сигнал, поданий водолазом на глибині 15м під водою, якщо спостерігач знаходиться на відстані 10м від перпендикуляра, проведеного з місця знаходження водолаза до поверхні води?

       Задача 2. Лінза дає дійсне зображення предмета, збільшене в 4 рази. Якщо лінзу відсунути на відстань 50см, дійсне зображення предмета буде зменшеним у 4 рази. Визначити оптичну силу лінзи.

Рівень

       Задача 1. Зображення предмета на матовому склі фотоапарата з відстані 15м одержало висоту 30мм, а з відстані 9м – висоту 51мм. Знайти фокусну відстань об’єктива.

 

Варіант 14

Рівень

       Задача 1. Промінь світла падає на плоске дзеркало. У скільки разів кут між падаючим променем і відбитим більший кута падіння?

       Задача 2. Кут між падаючим променем і плоским дзеркалом дорівнює куту між падаючим променем і відбитим. Чому дорівнює кут падіння?

Рівень

       Задача 1. Відстань між екраном і предметом 1,2м. Якою повинна бути оптична сила лінзи, щоб на екрані утворилося зображення предмета, збільшене в 5 раз?

       Задача 2. Під яким кутом повинен падати промінь на скло з показником заломлення 1,5, щоб заломлений промінь був перпендикулярний до відбитого?

Рівень

       Задача 1. Водолаз розглядає з під води предмет, що перебуває майже над його головою на відстані 150см від води. Якою йому здаватиметься відстань від предмета до води.

 

 

Варіант 15

Рівень

       Задача 1. Як зміниться кут між падаючим на плоске дзеркало і відбитим променями при зменшенні кута падіння на 5⁰?

       Задача 2. Кут між падаючим і відбитим променями складає 50⁰. Під яким кутом до дзеркала падає світло?

Рівень

       Задача 1. Фотоапаратом з фокусною відстанню об’єктива 12,5см потрібно сфотографувати малюнок квадратної форми із стороною 40см так, щоб на знімку квадрат мав сторони 8см. Яка повинна бути відстань між малюнком і об’єктивом фотоапарата, між плівкою і об’єктивом?

       Задача 2. Промінь світла падає на поверхню води під кутом 40⁰. Під яким кутом має впасти промінь на поверхню скла (n=1,5), щоб кут заломлення був такий самий, як і в першому випадку?

Рівень

       Задача 1. Близорука людина розпізнає мілкі речі на відстані не більше 15см. Визначити, на якій відстані вона може їх добре бачити в окулярах з оптичною силою - 3Дптр.

 

Контрольна робота №3