Качественные задачи по оптике



 

1.Какого минимального размера должно быть плоское зеркало, чтобы человек мог видеть себя в нём в полный рост? Зависит ли размер зеркала от расстояния между ним и человеком?

Ответ: Зеркало должно быть размером в полроста человека. Размер зеркала не зависит от расстояния между ним и человеком.

2.В какой среде лучи света могут быть криволинейными?

Ответ: В среде с непрерывно меняющимся показателем преломления

3.Почему форма солнечного зайчика на больших расстояниях от осколка плоского зеркала не зависит от его формы, представляя собой эллипс? При каких условиях этот эллипс превращается в круг? Чему равен радиус этого круга?

Ответ: Если размеры зеркала существенно меньше, чем радиус "зайчика", то будет эллипс. Радиус "зайчика" равен расстоянию от зеркала до экрана, умноженному на угловой радиус Солнца (около 1/215). Эллипс превращается в круг, когда отраженный луч падает нормально к поверхности. Если расстояние до экрана сравнимо с размерами зеркала, то "зайчик" приблизительно повторяет форму зеркала

4.Какие очки следует одеть под водой, чтобы видеть отчетливо - с собирающими или рассеивающими линзами?

Ответ: В воде преломляющая сила глаза падает, поэтому необходимо использовать собирающие линзы

5.Почему близорукий человек обычно щурит глаза, чтобы разглядеть удалённые предметы?

Ответ: При этом уменьшается диаметр зрачка глаза, что приводит к увеличению глубины резкости

6.При наблюдении мыльной плёнки, образованной в плоской вертикальной рамке, можно заметить, что цветные горизонтальные интерференционные полосы будут с течением времени перемещаться вниз, несколько изменяя свою ширину. Через некоторое время в верхней части плёнки возникнет быстро увеличивающееся чёрное пятно, а затем плёнка разорвётся. Объясните наблюдаемое.

Ответ:Вода во внутреннем слое плёнки постепенно стекает вниз, нижняя часть плёнки утолщается, а верхняя становится тоньше. Места, соответствующие определённой толщине плёнки перемещаются, вместе с ними перемещаются и соответствующие интерференционные полосы. Через некоторое время толщина плёнки в верхней части становится меньше четверти длины волны самых коротких волн падающего на плёнку света. В этих местах плёнки при интерференции отражённых от плёнки лучей будет происходить гашение волн всех длин.

7.Под влиянием нагревания до температуры 220-350°C сталь покрывается ярко окрашенной разноцветной плёнкой, так называемыми «цветами побежалости». Объясните явление.

Ответ:При температуре 220-350°C сталь покрывается тонким прозрачным слоем окисла. Толщина этого слоя (следовательно, и цвет побежалости) зависит от температуры. Например, температуре 220°C соответствует светло-жёлтый цвет, температуре 285°C – фиолетовый

8.Чем объяснить образование цветных пятен на поверхности воды в тех местах, где она загрязнена нефтью, бензином или смазочным маслом?

Ответ:Радужные полосы в тонких плёнках возникают в результате интерференции световых волн, отражённых от верхней и нижней границ плёнки. Волна, отражённая от нижней границы, отстаёт по фазе от волны, отражённой от верхней границы. Величина этого отставания зависит от толщины плёнки и от длины световых волн в плёнке. Вследствие интерференции будет происходить гашение одних цветов спектра и усиление других. Поэтому места плёнки, обладающие разной толщиной, будут окрашены в различные цвета

9.Что за маленькие расплывчатые точки, которые иногда усиливаются, а иногда уменьшаются у вас перед глазами?

Ответ:Пятнышки в глазу – это интерференционная картина, вызванная дифракцией света на пылинках, летающих в воздухе и на круглых клетках крови в стекловидном теле глаза (размеры их близки к длине волны падающего света)

10.

 

Задачи для самостоятельного решения

 

1.Почему, если рассматривать у насекомых крылья под разными углами, то они выглядят разноцветными?

2.Почему хвост кометы направлен всегда в сторону, противоположную Солнцу? Почему длина хвоста кометы не всегда одинакова, а её форма — «рванная»?

3.Можно ли получить от непрозрачного предмета четыре полутени без тени?

4.Почему в солнечный день не следует поливать водой листья огородных и садовых растений?

5.На поверхности реки, озера или моря в направлении Луны видна сверкающая лунная дорожка. Объясните, как она образуется. Можно ли наблюдать лунную дорожку на идеально гладкой спокойной поверхности воды? Почему дорожка всегда направлена на наблюдателя?

6.Почему на автобусах, троллейбусах и трамваях с наружной стороны устанавливают выпуклые зеркала, а не плоские?

7.Если перед запылённым зеркалом зажечь свечу, можно увидеть вокруг пламени радужный ореол. Проведите эксперимент и объясните наблюдаемое явление.

8.На стёклах, длительное время подвергавшихся атмосферным влияниям или пролежавшим длительное время в сырой земле, наблюдаются красивые радужные оттенки. Как объяснить их происхождение?

9.Зачем стекла автомобильных фар делают рифлеными, состоящими как бы из маленьких трехгранных призм?

10.Почему фонари задних габаритных огней, стекло стоп-сигнала автомобиля имеют красную окраску?

11.Угол падения луча на поверхность подсолнечного масла 60°, а угол преломления 36°. Рассчитайте показатель преломления масла.

12.Луч падает на поверхность воды под углом 40°. Чему будет равен угол преломления?


Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1670; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!