Wydział: IMIR, I rok (A.Baczmański)

ZESTAW 9
Wydział: IMIR, I rok (A.Baczmański)
1. Płaski kondensator o okładkach kołowych o promieniu R jest ładowany. Obliczyć indukowane
pole magnetyczne B wewnątrz i na zewnątrz kondensatora – dla r < R, r = R i r > R. Przyjąć
R = 5 cm i zmianę pola elektrycznego w czasie równą: dE/dt = 1012 V/(m4S).
Proszę o zapoznanie się z konstrukcjami obrazów w soczewkach oraz przyrządach optycznych.
2. Wyprowadzić prawo Snelliusa na podstawie zasady Fermata (wykład).
3. Na brzeg szklanego prostopadłościanu o współczynniku załamania n pada promień światła
(rys.1). Pod jakim kątem powinien padać promień aby na ścianie pionowej nastąpiło
całkowite wewnętrzne odbicie?
4. Na ścianę szklanego pryzmatu zanurzonego w wodzie (rys. 2) pada prostopadle wiązka światła
jednobarwnego. Podać warunek dla kąta , przy którym wiązka nie wejdzie do wody.
współczynnik załamania światła dla wody wynosi n1=1.33 a dla szkła n2=1.5.
5. Dwie płytki płasko-równległe o grubościach d1 i d2 oraz współczynnikach załamania n1 i n2
leżą jedna na drugiej. Obliczyć przesunięcie x, jakiego doznaje promień świetlny padający na
pierwszą płytkę pod kątem .
6. Promień świetlny wychodzący z punktu S przechodzi przez soczewkę i załamuje się tak jak na
rys. 3. Znaleźć konstrukcyjnie ognisko soczewki (rys3).
7. Soczewka płasko-wypukła o promieniu krzywizny r daje na ekranie obraz rzeczywisty,
powiększony p razy. Odległość przedmiotu od ekranu wynosi d. Ile wynosi współczynnik
załamania n1 materiału, z którego wykonana jest soczewka? Jaką ogniskową będzie miała
soczewka jeśli umieścimy ja w cieczy o współczynniku załamania n2 ?
8. Błonka wodna (n=1.33) znajdująca się w powietrzu ma grubość 3500 A. Jaką barwę
będzie miało światło odbite, jeśli błonka jest oświetlona białym światłem padającym
prostopadle? Jaki kolor miałoby światło odbite gdyby warstwa wody o tej samej grubości
znajdowała się na szkle (n=1.5) ?
9. Wiązka światła białego pada prostopadle na siatkę dyfrakcyjną i po ugięciu na jej
szczelinach przechodzi przez blisko położoną soczewkę skupiającą ogniskowej f = 1m.
Ostry obraz prążków interferencyjnych powstaje na ekranie umieszczonym w
płaszczyźnie ogniskowej soczewki. Dla drugiego prążka dyfrakcyjnego, obliczyć
odległość x między miejscami na ekranie, w których widoczna jest barwa niebieska
(długość fali 1= 400 nm) i barwa żółta (długość fali 2= 580 nm). Rozważyć siatkę
dyfrakcyjną zawierającą 10 szczelin/mm, a następnie 100 szczelin/mm.
10. Podaj taki układ dwu szczelin, w którym nie występuje czwarty prążek, nie licząc
środkowego maksimum. Czy jakieś inne prążki będą również wygaszane ?
10.
rys.1
rys. 2
rys. 3