Оптика – тести ЗНО/НМТ – завдання з фізики

Завдання 1 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Побудова зображень, які дає тонка лінза.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння законів поширення променя в збиральній лінзі, уміння схематично зобразити його хід.

Спочатку добудуймо фокальну площину, яка проходить через фокус лінзи точку $F,$ перпендикулярно до головної оптичної осі, що перпендикулярна до лінзи.

Далі побудуймо додаткову оптичну вісь, що проходить так само, як і головна, крізь оптичний центр лінзи точку $O,$ але паралельно променю, що падає на лінзу. Пам’ятаймо, що промінь, який проходить крізь оптичний центр лінзи, не заломлюється.

Отримуємо точку перетину додаткової оптичної осі і фокальної площини (див. схематичний рисунок). Це є додатковий фокус $F'.$

Будь-який пучок паралельних променів (у цій умові це промінь, що падає на лінзу і промінь, що поширюється вздовж додаткової оптичної осі), навіть якщо ці промені не паралельні головній оптичній осі, після заломлення в збиральній лінзі завжди перетинаються в одній точці ‒ у головному фокусі $F$ або додатковому $F'$ (лежить на фокальній площині).

Тож після проходження крізь збиральну лінзу промінь поширюватиметься вздовж напрямку $2,$ тому що саме продовження променя $2$ пройде через додатковий фокус $F'$ (див. рисунок).

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 2 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Закони відбивання світла. Побудова зображень, які дає плоске дзеркало.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння законів відбивання, правил побудови зображень, які дає плоске дзеркало.

Продовжмо спочатку відбитий промінь з точки $K$ до точки торкання з горизонтом ‒ точка $F.$ Утворився $\Delta KOF.$ Нам треба визначити $\angle KFO.$

Визначімо кут, під яким промінь $DK$ падає на дзеркало. Проведімо промінь $BK$ паралельно до горизонту $AF.$ Тоді $\angle BKC=50^\circ,$ як пара до $\angle AOC$ ‒ зовнішні односторонні кути двох паралельних прямих $AO$ i $BK$ і січної $CO.$

Оскільки за умовою промінь $KD$ падає вертикально, тобто перпендикулярно до горизонту, то $\angle BKD=90^\circ,$ отже $\angle CKD=90^\circ-50^\circ=40^\circ.$

Тепер можемо визначити кут падіння променя на дзеркало ‒ $\angle DKE$ ‒ це кут між променем $KD$ і добудованим перпендикуляром $KE$ до дзеркала.

За законами відбивання кут відбивання променя дорівнюватиме куту падіння: $$ \angle EKF=\angle DKE=90^\circ-40^\circ=50^\circ. $$

Тепер розгляньмо $\Delta KOF.$

$\angle FKO=90^\circ-50^\circ=40^\circ$ ‒ між відбитим променем $KF$ і площиною дзеркала.

$\angle KOF=180^\circ-50^\circ=130^\circ$ оскільки $\angle AOF=180^\circ$ ‒ розгорнутий.

А оскільки сума кутів трикутника дорівнює $180^\circ,$ то шуканий кут $$ \angle KFO=180^\circ-40^\circ-130^\circ=10^\circ. $$

Відповідь: 10.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 3 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Оптична сила лінзи. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння будови ока й уміння застосовувати формулу тонкої лінзи.

Відстанню найкращого зору називають найменшу відстань, на якій око бачить предмет практично не напружуючись. Для людини з нормальним зором відстань найкращого зору становить приблизно $25\ \text{см}\ (d_0=25\ \text{см}).$ У такої людини фокус оптичної системи ока в ненапруженому стані розташований на сітківці, тобто паралельні промені, що потрапляють в око, після заломлення збираються на сітківці (див. рисунок).

В умові завдання йдеться про далекозору людину. У разі далекозорості фокус оптичної системи ока в ненапруженому стані розташований за сітківкою (див. рисунок) і зображення предметів на сітківці також є нечітким, розмитим. Відстань найкращого зору в цьому разі більша за $25\ \text{см}\ (d=40\ \text{см}),$ тому, розглядаючи предмет, людина віддаляє його від очей. Далекозорість коригують носінням окулярів зі збиральними лінзами або збиральних контактних лінз.

Запишімо формулу тонкої лінзи для випадку, коли людина читає без окулярів: $$ D_\text{ока}=\frac 1d+\frac 1f, $$ де $D_\text{ока}$ ‒ оптична сила лінзи ока (кришталика), $d$ ‒ відстань від кришталика до предмета (до книжки), $f$ ‒ відстань від кришталика до сітківки ока (до «екрана»).

Якщо окуляри дібрано правильно, людині буде зручно читати, тримаючи книжку на відстані $d_0$ від очей ‒ на відстані найкращого зору. Окуляри ж дадуть уявне зображення тексту на відстані $d$ від очей, і це зображення буде предметом для ока. Отже, запишімо формулу тонкої лінзи для системи лінз ‒ лінза ока й лінза окулярів: $$ D_\text{ока}+D_\text{окулярів}=\frac{1}{d_0}+\frac 1f, $$ де $D_\text{окулярів}$ ‒ оптична сила лінзи окулярів, $d_0$ ‒ відстань від кришталика до предмета (до книжки), $f$ ‒ відстань від кришталика до сітківки ока (до «екрана») ‒ вона залишається тією самою, що й для випадку, коли людина читає без окулярів, оскільки ця відстань залежить від внутрішньої будови ока кожної людини.

Визначімо оптичну силу окулярів, розв’язавши систему рівнянь (від другого рівняння віднімемо перше):

\begin{gather*} \left \{\begin{array}{l} D_\text{ока}=\frac 1d+\frac 1f,\\ D_\text{ока}+D_\text{окулярів}=\frac{1}{d_0}+\frac 1f \end{array} \right. \\[6pt] D_\text{окулярів}=\frac{1}{d_0}-\frac 1d,\\[6pt] D_\text{окулярів}=\frac{1}{0,25\ \text{м}}-\frac{1}{0,4\ \text{м}}=\left(\frac{100}{25}-\frac{10}{4}\right)\ \text{дптр}=(4-2,5)\ \text{дптр}=1,5\ \text{дптр}. \end{gather*}

Відповідь: 1,5.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 4 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 5 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 6 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 7 з 94

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 8 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 9 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 10 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 11 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 12 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Побудова зображень, які дає тонка лінза.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння законів поширення променя в збиральній лінзі, уміння схематично зобразити його хід.

Спочатку добудуймо фокальну площину, яка проходить через фокус лінзи точку $F,$ перпендикулярно до головної оптичної осі, що перпендикулярна до лінзи.

Далі побудуймо додаткову оптичну вісь, що проходить так само, як і головна, крізь оптичний центр лінзи точку $O,$ але паралельно променям, що падають на лінзу. Пам’ятаймо, що промінь, який проходить крізь оптичний центр лінзи, не заломлюється.

Отримуємо точку перетину додаткової оптичної осі і фокальної площини (див. схематичний рисунок). Ця точка збіглася з точкою $2$ з умови. Це є додатковий фокус.

Будь-який пучок паралельних променів, навіть якщо ці промені не паралельні головній оптичній осі, після заломлення в збиральній лінзі завжди перетинаються в одній точці ‒ у головному фокусі $F$ або додатковому (лежить на фокальній площині).

Тож після проходження крізь збиральну лінзу промені перетнуться в точці $2.$

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 13 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Прямолінійність поширення світла в однорідному середовищі.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння закону прямолінійного поширення світла, а також понять повної тіні й півтіні.

Джерело світла, яке випромінює світло однаково в усіх напрямках і розмірами якого, зважаючи на відстань до місця спостереження, можна знехтувати, називають точковим джерелом світла.

Найкращим прикладом точкових джерел світла є зорі, адже ми спостерігаємо їх із Землі, тобто з відстані, що в мільйони разів перевищує розміри самих зір.

Джерела світла, що не є точковими, називають протяжними джерелами світла.

Повна тінь ‒ це область простору, у яку не потрапляє світло від джерела.

Якщо джерело світла є точковим, тінь від предмета буде чіткою. У цьому разі утворюється тільки повна тінь.

Якщо тіло освітлене протяжним джерелом світла, то утворюється тінь із нечіткими контурами, тобто утворюється не тільки повна тінь, а ще й півтінь.

Півтінь ‒ це область простору, освітлена деякими з наявних точкових джерел світла або частиною протяжного джерела.

Повну тінь і півтінь пояснюють відповідно до закону прямолінійного поширення світла.

Отже, правильна відповідь ‒ Б.

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 14 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 15 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Закони відбивання світла. Побудова зображень, які дає плоске дзеркало.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння законів відбивання, правил побудови зображень, які дає плоске дзеркало.

За умовою промінь $1,$ що падає на одне із дзеркал, є паралельним до променя $2,$ що відбився від іншого дзеркала (див. рисунок).

Отже, $AB$ i $CD$ паралельні (за умовою), а $BC$ – січна (за побудовою). Тоді кути $ABC$ і $BCD$ – внутрішні односторонні, а їхня сума дорівнює $180^\circ.$

За законами відбивання кут падіння дорівнює куту відбивання, отже, \begin{gather*} \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_1=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1,\\[7pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_2. \end{gather*}

Знайдімо суму кутів $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1$ і $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2:$

\begin{gather*} \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_1=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1=\frac 12\angle ABC,\\[6pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_2=\frac 12\angle BCD,\\[6pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1 + \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2=\frac 12\angle ABC+\frac 12\angle BCD=\frac 12(\angle ABC+\angle BCD)=\frac 12\cdot 180^\circ=90^\circ. \end{gather*}

Тепер розгляньмо $\Delta BOC.$ За побудовою кут $CBO$ дорівнюватиме $(90^\circ−\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1),$ а кут $BCO$ – $(90^\circ−\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2).$ Тоді кут $BOC$

\begin{gather*} \angle BCO=180^\circ-(90^\circ-\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1)-(90^\circ-\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2),\\[7pt] \angle BCO=180^\circ-90^\circ+\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1-90^\circ+\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}_1+\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_2=90^\circ. \end{gather*}

Отже, $\Delta BOC$ – прямокутний. Кут між дзеркалами дорівнює $90^\circ.$

Відповідь: 90.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 16 з 94

Світловий промінь переходить із середовища 1 у середовище 2 (див. рисунок). Укажіть правильне твердження.

Апромінь переходить із середовища 1 у середовище 2, не заломлюючись

Бкут падіння променя більший від кута заломлення

Вшвидкість світла в середовищі 1 менша, ніж у середовищі 2

Гдовжина світлової хвилі в середовищі 2 менша від довжини хвилі в середовищі 1

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 17 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 18 з 94

На аркуші паперу накреслили 200 паралельних ліній завтовшки по 0,3 мм з проміжками між ними по 0,7 мм. Аркуш сфотографували та надрукували на прозорій плівці його зображення, зменшене в 50 разів. Визначте період отриманої дифракційної ґратки.

А6 мкм

Б8 мкм

В14 мкм

Г20 мкм

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 19 з 94

Який оптичний пристрій може бути використаний для одержання зменшеного дійсного зображення предмета?

Аплоске дзеркало

Брозсіювальна лінза

Вперископ

Гзбиральна лінза

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 20 з 94

Установіть відповідність між процесом і фізичним явищем.

1поширення світла в тумані

2світіння ліхтаря

3проходження світла через вузький отвір

4поширення світла у світловоді

Арозсіювання світла

Бвипромінювання світла

Вповне відбивання світла

Гдифракція світла

Дполяризація світла

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 21 з 94

Промінь ліхтаря, що падає на гладеньку поверхню озера, утворює з нею кут 30^∘. Визначте кут відбивання променя.

А30^∘

Б60^∘

В120^∘

Г150^∘

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 22 з 94

Промінь світла, поширюючись у повітрі, падає на плоску поверхню прозорої пластинки і заломлюється. На рисунку зображено хід променя на фоні аркуша зошита у клітинку, паралельного до площини поширення променя. Визначте показник заломлення матеріалу пластинки.

А1,5

Б1,6

В1,7

Г1,8

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 23 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 24 з 94

Визначте, під яким кутом до горизонту слід розташувати плоске дзеркало, щоб відбиті від нього сонячні промені йшли, як це зображено на рисунку.

А20^∘

Б25^∘

В40^∘

Г50^∘

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 25 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 26 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Дифракційні ґратки й використання їх для визначення довжини світлової хвилі.

Завдання скеровано на перевірку розуміння поняття дифракційної ґратки й утворення спектрів різних порядків.

Скористаймося формулою дифракційної ґратки $$ d\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=k\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}, $$ де $d$ ‒ період дифракційної ґратки, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}$ – кут, за якого спостерігають інтерференційний максимум, $k$ ‒ ціле число, яке вказує на порядок (номер) максимуму, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}$ ‒ довжина хвилі.

Вимірюючи кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi},$ за якого спостерігають інтерференційний максимум $k\text{-го}$ порядку, і знаючи період дифракційної ґратки, можна виміряти довжину світлової хвилі, що падає на ґратку: $$ \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}=\frac{d\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}}{k}. $$

Ось приклад зображення дифракційного спектру. Інтерференційні максимуми $2\text{-го}$ і $3\text{-го}$ порядку вже накладаються. Про такий самий випадок йде мова в умові завдання, але для максимумів $3\text{-го}$ і $4\text{-го}$ порядків.

Запишімо формули для визначення довжин хвиль для максимумів $3\text{-го}$ і $4\text{-го}$ порядків:

\begin{gather*} \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_3=\frac{d\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}_3}{3},\\[6pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_4=\frac{d\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}_4}{4}. \end{gather*}

Дифракційна ґратка та сама, тож період однаковий. Оскільки спектри перекриваються, то $$ \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}_3\approx \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}_4. $$

Поділимо ліві і праві частини формул:

$$ \frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_3}{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_4}=\frac{d\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}_3\cdot 4}{3\cdot d\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}_4}=\frac{4}{3}. $$

Звідси визначмо довжину хвилі в спектрі $3\text{-го}$ порядку, на яку накладається хвиля спектра $4\text{-го}$ порядку:

\begin{gather*} \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_3=\frac{4\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_4}{3},\\[6pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_3=\frac{4\cdot 420\ \text{нм}}{3}=560\ \text{нм}. \end{gather*}

Відповідь: Г.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 27 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати формулу тонкої лінзи.

Зробимо схематичний збільшений рисунок відповідно до фотографії в умові завдання.

Лінза є збиральною, оскільки дає дійсне зображення: на екрані з іншого від предмета (нитки розжарення) боку лінзи зображення утворюють саме заломлені промені, що пройшли крізь лінзу, а не їхні продовження з того самого боку лінзи, що й предмет.

З фото видно, що відстань від предмета до лінзи $d$ дорівнює відстані від лінзи до зображення $f:$ $$ d=f. $$

Зваживши на це, запишімо формулу тонкої лінзи:

\begin{gather*} \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f,\\[6pt] \frac 1F=\frac 1d+\frac 1d=\frac 2d, \end{gather*}

де $F$ – фокусна відстань лінзи.

Фізичну величину, яка характеризує заломні властивості лінзи й обернена до її фокусної відстані, називають оптичною силою $D$ лінзи: $$ D=\frac 1F. $$

Отже, дістанемо формулу для визначення оптичної сили лінзи відповідно до умов завдання:

\begin{gather*} D=\frac 1F=\frac 2d,\\[6pt] D=\frac{2}{0,5\ \text{м}}=4\frac{1}{\text{м}}=4\ \text{дптр}. \end{gather*}

Відповідь: A.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 28 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Повне відбивання.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння оптичного явища ‒ повного внутрішнього відбивання.

Явище, коли заломлення світла немає, тобто світло повністю відбивається від межі поділу із середовищем меншої оптичної густини, називають явищем повного внутрішнього відбивання.

Найменший кут падіння, починаючи з якого вся світлова енергія повністю відбивається від межі поділу двох прозорих середовищ, називають граничним кутом повного внутрішнього відбивання $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_0.$ За кута падіння $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_0$ кут заломлення $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ дорівнює $90^\circ$ (див. рисунок).

За умовою завдання світло переходитиме з речовини, яка оптично густіша за повітря. На рисунку нижче зображена ситуація, коли промінь йде по межі двох середовищ. Якщо далі збільшувати кут падіння, то промінь повністю відбиватиметься в речовині, не заломлюватиметься і не виходитиме в повітря.

Оскільки промені від точкового джерела розходяться в усі боки, то виберемо з них ті, які падають під кутом $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ на межу поділу середовищ. Вони утворюватимуть конус, основою якого є коло радіуса $40\ \text{см},$ як сказано в умові завдання. Схематично це зображено на рисунку.

Для двох середовищ відношення синуса кута падіння $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ до синуса кута заломлення $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ дорівнює оберненому відношенню показників заломлення середовищ: $$ \frac{\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}}{\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}}=\frac{n_\text{повітря}}{n_\text{речовини}}. $$

Показник заломлення повітря дорівнює $1.$ Кут заломлення $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ дорівнює $90^\circ,$ оскільки в умові розглядають явище повного відбивання. Підставимо ці значення і спростимо формулу:

\begin{gather*} \frac{\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}}{\sin 90^\circ}=\frac{1}{n_\text{речовини}},\\[6pt] n_\text{речовини}=\frac{1}{\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}} \end{gather*}

Щоб визначити $\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha},$ розглянемо на рисунку прямокутний трикутник $SOA.$

Якщо один катет $$ SO=30\ \text{см}=0,3\ \text{м}, $$ а другий катет $$ OA=40\ \text{см}=0,4\ \text{м}, $$ то гіпотенуза $$ SA=50\ \text{см}=0,5\ \text{м}, $$ як гіпотенуза єгипетського трикутника (у якого сторони відносяться як $3:4:5$) або за теоремою Піфагора.

Тоді \begin{gather*} \sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=\frac{OA}{SA}=\frac{0,4}{0,5}=0,8. \end{gather*}

Підставимо це значення в формулу для показника заломлення і обчислимо його: $$ n_\text{речовини}=\frac{1}{0,8}=1,25. $$

Відповідь: 1,25.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 29 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 30 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 31 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати формулу тонкої лінзи.

Якщо лінза дає дійсне зображення, то це збиральна лінза.

Запишімо формулу тонкої лінзи: $$ \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f, $$ де $F$ ‒ фокусна відстань лінзи, $d$ ‒ відстань від предмета до лінзи, $f$ ‒ відстань від лінзи до предмета. Тоді за умовою відстань між предметом і його зображенням дорівнює $$ d+f=80\ \text{см}=0,8\ \text{м}. $$

Скористаймося ще відношенням розмірів і відстаней. Відношення лінійного розміру $H$ зображення предмета до розміру $h$ самого предмета називають лінійним збільшенням $\textbf{Г}$ лінзи: $$ \textbf{Г}=\frac Hh=\frac fd. $$

За умовою зображення предмета втричі більше за предмет: \begin{gather*} \frac Hh=\frac{3h}{h}=3,\\[6pt] d=0,8\ \text{м}-f. \end{gather*}

Отже, $$ \frac Hh=\frac fd\Rightarrow 3=\frac{f}{0,8-f}. $$

Визначімо відстань $f$ від лінзи до зображення:

\begin{gather*} 3(0,8-f)=f,\\[7pt] 2,4-3f=f,\\[7pt] 4f=2,4\\[7pt] f=0,6\ \text{м}. \end{gather*}

Тоді відстань $d$ від предмета до лінзи дорівнюватиме:

$$ d=0,8\ \text{м}-f=0,8\ \text{м}-0,6\ \text{м}=0,2\ \text{м}. $$

Обчислімо фокусну відстань цієї лінзи:

\begin{gather*} \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f,\\[6pt] \frac 1F=\frac{1}{0,2\ \text{м}}+\frac{1}{0,6\ \text{м}}=\frac{3+1}{0,6\ \text{м}}=\frac{4}{0,6\ \text{м}},\\[6pt] F=\frac{0,6\ \text{м}}{4}=0,15\ \text{м}=15\ \text{см}. \end{gather*}

Відповідь: 15.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 32 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Оптика. Закони відбивання світла. Побудова зображень, які дає плоске дзеркало.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння закону відбивання світла і вміння застосовувати його до побудови зображення світлового променя, які дає плоске дзеркало.

Закони відбивання світла:

1. Промінь, що падає, промінь відбитий і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині.

2. Кут відбивання дорівнює куту падіння: $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}.$

Як бачимо з рисунка, даного в умові, кут $COA$ між променем, що падає $CO$ бажаним відбитим променем $OA$ становитиме $90^\circ$ (рис. 1):

$$ \angle COA=\angle COB+\angle BOA=60^\circ+30^\circ=90^\circ. $$

За другим законом кут відбивання $B'OA$ має дорівнювати куту падіння $COB'$ (див. рисунок 2). $OB'$ ‒ бісектриса кута $COA$ (рис. 2).

$$ \angle COB'=\angle B'OA=90^\circ :2=45^\circ. $$

За означенням променя, що падає, і за першим законом відбивання $OB'$ ‒ перпендикуляр до поверхні плоского дзеркала, повернутого на певний кут. Тобто перпендикуляр $OB$ до поверхні горизонтально розташованого дзеркала (рис. 1) повернеться разом із дзеркалом на той самий кут, що й дзеркало:

\begin{gather*} \angle B'OB=\angle COB-\angle COB'=60^\circ-45^\circ=15^\circ. \end{gather*}

Відповідь: A.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 33 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Оптика. Побудова зображень, які дає тонка лінза.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про побудову зображень, які дає тонка лінза.

Розгляньмо спочатку побудову зображення предмета $AB,$ який розташовано на подвійній фокусній відстані від збиральної лінзи. З рисунка бачимо, що зображення отримали на тій самій відстані від лінзи, що й предмет, тобто на подвійній фокусній відстані: $$ OA=OA_1=2F. $$

На рисунку в умові завдання бачимо, що промінь, який пройшов крізь лінзу, перетинає головну оптичну вісь на такій самій відстані, що й промінь, який падає на лінзу. Тобто, можна зробити висновок, що це подвійна фокусна відстань.

Підтвердьмо це побудовою точки $A.$ На рисунку вище фактично зображена побудова лише точки $B,$ отримали її зображення ‒ точку $B_1$ і з неї опустили перпендикуляр на головну оптичну вісь. Тобто отримали зображення точки $A$ ‒ точку $A_1.$

А тепер побудуймо зображення точки $A,$ накресливши додатковий довільний промінь із точки $A$ (див. рисунок).

Далі через оптичний центр лінзи (точку $O$) проведімо додаткову оптичну вісь, паралельну до цього променя, а через фокус побудуймо фокальну площину, яка є перпендикуляром до головної оптичної осі. На перетині додаткової оптичної осі і фокальної площини отримаємо побічний фокус $F_1$ (див. рисунок).

Після проходження крізь лінзу промінь пройде через побічний фокус $F_1.$ На перетині з другим, необхідним для побудови зображення точки, променем, який проходить без заломлення крізь оптичний центр лінзи й у цій ситуації збігається з головною оптичною віссю, отримаємо зображення точки $A$ ‒ точку $A_1.$

На рисунку в умові завдання зображено саме цей випадок побудови. Отже, відстань від лінзи до точок перетину променів з головною оптичною віссю ‒ це подвійна фокусна відстань $2F:$

\begin{gather*} 2F=2\cdot 5\ \text{клітинок}\cdot 4\ \text{см}=40\ \text{см}=0,4\ \text{м},\\[7pt] F=0,2\ \text{м}. \end{gather*}

Оптична сила лінзи ‒ це фізична величина, яка характеризує лінзу та є оберненою до фокусної відстані лінзи:

\begin{gather*} D=\frac 1F,\\[6pt] D=\frac{1}{0,2\ \text{м}}=5\ \text{дптр}. \end{gather*}

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 34 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Оптика. Абсолютний і відносний показники заломлення.

Завдання скеровано на перевірку знання і застосування законів заломлення геометричної оптики.

Закони заломлення світла:

1. Промінь, що падає, промінь заломлений і перпендикуляр до межі поділу двох середовищ, установлений із точки падіння променя, лежать в одній площині.

2. Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення для двох даних середовищ є величиною незмінною: $$ n_{21}=\frac{\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}}{\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}}, $$ де $n_{21}$ ‒ фізична величина, яку називають відносним показником заломлення середовища $2$ (середовища, у якому світло поширюється після заломлення ‒ рідина) відносно середовища $1$ (середовища, із якого світло падає ‒ повітря).

Повне коло становить $360^\circ.$ Поділок усього ‒ $36.$ Отже, ціна поділки становить $10^\circ.$ Тоді кут падіння $\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ і кут заломлення $\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ дорівнюватимуть відповідно:

\begin{gather*} \sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=10^\circ\cdot 6\ \text{поділок}=60^\circ,\\[7pt] \sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}=10^\circ\cdot 4\ \text{поділки}=40^\circ \end{gather*}

Показнику заломлення рідини дорівнюватиме значення виразу $$ \frac{\sin 60^\circ}{\sin 40^\circ}. $$

Відповідь: B.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 35 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Закони відбивання світла.

Завдання скеровано на перевірку розуміння законів відбивання світла й уміння будувати промені, які падають і відбиваються від плоского дзеркала.

Закони відбивання світла:

1. Промінь, що падає, промінь відбитий і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині.

2. Кут відбивання дорівнює куту падіння.

Зробімо додаткові побудови ‒ перпендикуляри в точках падіння променів на обох дзеркалах.

Перенесемо паралельним переносом горизонтальну поверхню в точки падіння променів $О_1$ і $О_2.$ Тоді перше дзеркало розташоване під $\angle АО_1Б=50^\circ.$ $\angle АО_1В=\angle ВО_1Д=90^\circ$ за умовою, бо промінь $О_1Б$ напрямлений вертикально вниз.

Тоді $\angle БО_1В=40^\circ.$ Відповідно $\angle ВО_1Г=90^\circ‒40^\circ=50^\circ.$ Це кут падіння променя на перше дзеркало. Отже, кут відбивання буде таким самим: $\angle ВО_1Г=\angle ГО_1О_2=50^\circ.$

Розгляньмо дві паралельні прямі $АД$ і $ЕК$ й січну $О_1О_2.$

\begin{gather*} \angle ДО_1О_2=(\angle ВО_1Г+\angle ГО_1О_2)-\angle ВО_1Д=(50^\circ+50^\circ)-90^\circ=10^\circ. \end{gather*}

Тоді й $\angle О_1О_2Е=10^\circ$ як внутрішній різносторонній до $\angle ДО_1О_2.$

Перейдімо до другого дзеркала й розгляньмо кут падіння $О_1О_2Н$ і кут відбивання $НО_2М:$

\begin{gather*} \angle О_1О_2Н=\angle НО_2М=(\angle ЕО_2М-\angle О_1О_2Е) : 2 =(90^\circ-10^\circ) : 2=40^\circ. \end{gather*}

Тоді обчислімо кут $МО_2Л:$ $$ \angle МО_2Л=90^\circ-40^\circ=50^\circ. $$

Промінь $О_2М$ відбився вертикально вгору від другого дзеркала, отже, $$ \angle МО_2К=90^\circ. $$

Тоді

\begin{gather*} \angle ЛО_2К=\angle МО_2К-\angle МО_2Л=90^\circ-50^\circ=40^\circ. \end{gather*}

Тобто друге дзеркало розташоване до поверхні столу під кутом $40^\circ.$

Відповідь: 40.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 36 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Дифракційні ґратки й використання їх для визначення довжини світлової хвилі.

Завдання скеровано на перевірку розуміння будови дифракційної ґратки.

Скористаймося формулою дифракційної ґратки ($d$ ‒ період дифракційної ґратки, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}$ ‒ довжина хвилі світла): $$ d\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=k\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}, $$ де $k$ ‒ ціле число: $k=0$ ‒ відповідає центральному (нульовому) максимуму, $k=\pm 1$ ‒ відповідає максимумам першого порядку тощо. Максимуми одного порядку розташовані симетрично з обох боків від центрального максимуму.

Скористаймося малокутовим наближенням (апроксимація малих кутів), яке зазначено в умові: \begin{gather*} \sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=\mathrm{tg}\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=\frac xL, \end{gather*} де $x$ ‒ відстань від центрального максимуму до максимуму $k\text{-го}$ порядку.

Отримаємо формулу для визначення $d:$

\begin{gather*} d\cdot \frac xL=k\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda},\\[6pt] d=\frac{k\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}L}{x},\\[6pt] d=\frac{1\cdot 480\cdot 10^{-9}\ \text{м}\cdot 1\ \text{м}}{1,6\cdot 10^{-2}\ \text{м}}=300\cdot 10^{-7}\ \text{м}=30\ \text{мкм}. \end{gather*}

Відповідь: 30.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 37 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 38 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 39 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 40 з 94

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 41 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 42 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Інтерференція світла, її практичне застосування.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння явища інтерференції.

Хвилі, які відповідають умовам когерентності, називають когерентними хвилями.

Умови когерентності хвиль:
1) хвилі повинні мати однакову частоту (відповідно й довжину);
2) різниця $\Delta \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}$ початкових фаз хвиль має бути незмінною (хвилі, що накладаються, повинні мати незмінний у часі зсув фаз).

Ідеальними джерелами когерентних світлових хвиль є лазери ‒ оптичні квантові генератори.

Коли хвилі надходять у точку $P$ в протилежних фазах, вони гаситимуть одна одну (див. рисунок) ‒ у точці $P$ спостерігають інтерференційний мінімум.

Це відбудеться за умови, що на відрізку $\Delta d$ укладатиметься непарна кількість півхвиль. Умова інтерференційного мінімуму: у точці простору відбувається послаблення результувальних світлових коливань, якщо різниця ходу двох світлових хвиль, що надходять у цю точку, дорівнює непарному числу півхвиль: \begin{gather*} \Delta d=d_2-d_1=(2k+1)\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}}{2}\\[6pt] \text{або}\\[6pt] \Delta d=k\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}+\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}}{2}, \end{gather*} де $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}$ ‒ довжина хвилі; $k$ ‒ ціле число.

За умовою довжина хвилі випромінювання $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}=600\ \text{нм.}$ Розгляньмо кожен із запропонованих варіантів відповіді.

A $\Delta d=400\ \text{нм}=\frac 23\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}=\frac 16\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}+\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}}{2}$ – за умовою $k$ ‒ ціле число, а за такої різниці ходу $k=\frac 16;$

Б $\Delta d=600\ \text{нм}=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}=\frac 12\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}+\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}}{2}$ – знову отримали $k=\frac 12$ ‒ дробове число;

B $\Delta d=1200\ \text{нм}=2\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}=\frac 32\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}+\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}}{2}-k=\frac 32$ – дробове число;

Г $\Delta d=1500\ \text{нм}=2\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}+\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}}{2}-k=2$ – ціле число, що задовольняє умову інтерференційного мінімуму.

Отже, правильна відповідь Г ‒ $1500\ \text{нм:}$ це дві цілі довжини хвилі і ще пів хвилі ‒ непарне число півхвиль ‒ п᾽ять.

Відповідь: Г.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 43 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння формули тонкої лінзи й побудови зображень у тонкій лінзі.

Оптичну силу $D$ лінзи (об’єктива) ‒ фізичну величину, яка характеризує заломні властивості лінзи й обернена до її фокусної відстані $F$ можна визначити за формулою: $$ D=\frac 1F. $$

Математична залежність між відстанню d від предмета до лінзи, відстанню f від зображення предмета до лінзи і фокусною відстанню F лінзи представлена формулою тонкої лінзи: \begin{gather*} \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f. \end{gather*}

Розгляньмо схематичну побудову зображення $A_1B_1$ дерева $AB$ в збиральній лінзі об’єктива фотоапарата: дерево $AB$ розташоване за подвійним фокусом об’єктива, тому зображення $A_1B_1$ виходить дійсним, зменшеним, перевернутим.

За умовою об᾽єктив фотоапарата дає зображення дерева, зменшене в $600$ разів, тобто (див. рисунок) $$ \frac{A_1B_1}{AB}=\frac Hh=\frac{1}{600}. $$

Відношення лінійного розміру $H$ зображення предмета до розміру $h$ самого предмета називають лінійним збільшенням $\text{Г}$ лінзи: $$ \text{Г}=\frac Hh=\frac fd $$ (це співвідношення можна отримати з подібних трикутників $OAB$ і $OA_1B_1).$

Відстань $d$ від дерева до лінзи дано в умові ‒ $15\ \text{м.}$ А відстань $f$ від зображення дерева до лінзи можна визначити із співвідношення

\begin{gather*} \frac Hh=\frac fd=\frac{1}{600},\\[6pt] f=\frac{d\cdot 1}{600}=\frac{d}{600}. \end{gather*}

Тепер можна визначити оптичну силу об᾽єктива фотоапарата:

\begin{gather*} D=\frac 1F=\frac 1d+\frac 1f,\\[6pt] D=\frac 1d+\frac{600}{d}=\frac{601}{d}=\frac{601}{15\ \text{м}}=40,0(6)\ \text{м}. \end{gather*}

Відповідь треба округлити до цілого числа (до одиниць), отже, $$ D=40,0(6)\ \text{м}\approx 40\ \text{м}. $$

Відповідь: 40.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 44 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 45 з 94

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика.

Завдання скеровано на перевірку розуміння і застосування механічних й електромагнітних явищ.

Виникнення вихрового електричного поля або електричної поляризації провідника під час зміни магнітного поля або під час руху провідника в магнітному полі називають електромагнітною індукцією. Важливим наслідком електромагнітної індукції для генерування електричного струму є виникнення електрорушійної сили в провідному контурі, магнітний потік через який змінюється.

Період $T$ коливань математичного маятника не залежить від маси маятника, а лише від довжини $l$ нитки та прискорення $g$ вільного падіння в тому місці, де розташований цей маятник: $$ T=2\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\pi}=\sqrt{\frac lg}. $$

Тому, вимірявши довжину нитки й період коливань маятника, можна визначити прискорення вільного падіння в певній місцевості.

У радіолокації використовують ультракороткі електромагнітні хвилі частотою від $100$ до $1000\ \text{МГц}.$ У радіолокаційному пристрої радарі є передавальна та приймальна частини. Імпульс гостронапрямленої радіохвилі від потужного радіопередавача пересилають за допомогою параболічної антени. Досягнувши цілі, радіохвиля відбивається від неї та повертається назад. Відбиту хвилю, уловлену тією самою антеною, реєструє приймач.

Просвітлення оптики ‒ збільшення прозорості деталей оптичних систем (лінз, оптичних призм) нанесенням на їхні поверхні тонкого шару діелектрика (або кількох шарів) із показником заломлення, меншим, ніж у матеріалу оптичної деталі. Просвітлення оптики ‒ результат інтерференції світла, яке відбивається від передньої та задньої границь цього шару (просвітлювальної плівки). За належного добору речовини й товщини плівки для певного кута падіння відбиті світлові хвилі певної довжини можуть повністю погасити одна одну.

Відповідь: 1В, 2Б, 3Д, 4Г.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 46 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Лінза. Оптична сила лінзи. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на перевірку вміння розрахувати оптичну силу лінзи, виконавши необхідні геометричні побудови.

Оберненою до фокусної відстані лінзи фізичну величину, якою характеризують лінзу, називають оптичною силою лінзи. Оптичну силу лінзи позначають символом $D$ й обчислюють за формулою $$ D=\frac 1F, $$ де $F$ ‒ фокусна відстань.

Отримане зображення (див. рисунок в умові) дійсне, зменшене й перевернуте. Таке зображення могла дати лише збиральна лінза. Оптична сила збиральної лінзи є додатною. Тому формула тонкої лінзи така: $$ D=\frac 1F=\frac 1d+\frac 1f, $$ де $d$ ‒ відстань від предмета до лінзи, $f$ ‒ відстань від лінзи до зображення.

Отже, потрібно дізнатися місцеположення лінзи. За правилами побудови зображень у тонкій лінзі з’єднаймо точку $A$ з її зображенням – точкою $A_1.$ Промінь $AA_1$ проходить без заломлення через оптичний центр лінзи.

З’єднаймо точку $B$ з її зображенням точку $B_1.$ Промінь $BB_1$ є горизонтальним, теж без заломлення проходить через оптичний центр лінзи й збігається з головною оптичною віссю лінзи.

Отже, на перетині променів $AA_1$ і $BB_1$ лежить оптичний центр лінзи – точка $O$ (див. рисунок).

За рисунком можна визначити відстань $d$ від предмета до лінзи:

\begin{gather*} d=BO=6\ \text{см} \cdot 8\ \text{клітинок}=48\ \text{см}=0,48\ \text{м}. \end{gather*}

Визначмо відстань $f$ від лінзи до зображення:

\begin{gather*} f=OB_1=6\ \text{см}\cdot 4\ \text{клітинки}=24\ \text{см}=0,24\ \text{м}. \end{gather*}

Обчислімо оптичну силу лінзи:

$$ D=\frac{1}{0,48\ \text{м}}+\frac{1}{0,24\ \text{м}}=\frac{3}{0,48\ \text{м}}=6,25\ \text{дптр}. $$

Відповідь: 6,25.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 47 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 48 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 49 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Побудова зображень, які дає тонка лінза.

Завдання скеровано на перевірку знання і вміння будувати зображення в тонкій лінзі і плоскому дзеркалі.

Побудуймо хід променів відповідно до умови завдання: після проходження крізь лінзу (один промінь паралельно головній оптичній осі і далі уявно через фокус лінзи, а другий промінь ‒ через оптичний центр лінзи не заломлюючись) промені за законами відбивання відбиваються від плоского дзеркала під тими самими кутами, що й упали на дзеркало, і знову проходять крізь лінзу (див. рисунок).

1. Розгляньмо прямокутні $\Delta COF$ і $\Delta EDF:$ вони подібні за гострим кутом, отже, $\frac{OF}{OD}=\frac{10}{5}=2,$ відповідно $\frac{CO}{ED}=2,$ звідки $ED=\frac 12 CO,$ і відповідно $ED=\frac 12 AB,$ тобто дорівнюватиме половині висоти $AB$ предмета.

Розгляньмо прямокутні $\Delta ABO$ і $\Delta OMK:$ вони рівні за катетом і прилеглим гострим кутом. Також $\Delta OMK = \Delta NMK$ (за побудовою):

$$ ON=2AB,\ \ AB=\frac 12 ON,\ \ ED=\frac 14 ON. $$

$A'B'ON$ ‒ прямокутник (за побудовою), $ON = A'B'.$

Розгляньмо прямокутні $\Delta CDO$ і $\Delta A'B'O:$ вони подібні за гострим кутом, отже, $$ \frac{ED}{A'B'}=\frac{OD}{B'O}=\frac 14. $$

Отже, $$ B'O=OD\cdot 4=20\ \text{см}, $$ де $B'O$ ‒ відстань від лінзи до зображення $A'B'$ предмета $AB.$

Відповідь: 20.

2. Як уже було доведено в пункті 1, $$ AB=\frac 12 ON,\ \text{а}\ ON=A'B', $$ отже, $$ AB=\frac 12 A'B'. $$ А це означає, що така система дає збільшення у $2$ рази.

Відповідь: 2.

Відповідь: 1. 20. 2. 2.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 50 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Дифракційні ґратки й використання їх для визначення довжини світлової хвилі.

Завдання скеровано на перевірку знання принципу дії дифракційної ґратки й розуміння формули, що описує її.

Запишімо формулу дифракційної ґратки: $$ d\cdot \mathrm{sin}\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=k\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}, $$ де $d$ ‒ період або стала ґратки ‒ загальна ширина непрозорої і прозорої ділянок, кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}$ ‒ шуканий кут, під яким спостерігають дифракційний максимум другого порядку, $k$ ‒ ціле число, відповідає максимуму певного порядку (тут $k=2$), $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}$ ‒ довжина світлової хвилі.

Обчислімо спочатку синус кута $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}$, а потім градусну міру кута: \begin{gather*} \mathrm{sin}\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=\frac{k\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}}{2},\\[6pt] \mathrm{sin}\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=\frac{2\cdot 500\cdot 10^{-9}\ \text{м}}{2\cdot 10^{-6}\ \text{м}}=0,5,\\[6pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}=30^\circ. \end{gather*}

Відповідь: 30.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 51 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Побудова зображень, які дає плоске дзеркало.

Завдання скеровано на перевірку розуміння побудови зображень у плоскому дзеркалі.

Загальні характеристики зображень у плоских дзеркалах

1. Плоске дзеркало дає уявне зображення предмета: частина відбитих від дзеркала променів потрапляє до вашого ока і вам здається, що відбиті за законом відбивання промені виходять із точки $S_1,$ хоча насправді джерела світла в точці $S_1$ немає. У ній перетинаються уявні продовження відбитих променів ‒ $AA_1,$ $BB_1,$ $CC_1.$ Точку $S_1$ називають уявним зображенням точки $S$ (див. рисунок).

2. Зображення предмета в плоскому дзеркалі та власне предмет є симетричними відносно поверхні дзеркала:
1) зображення предмета дорівнює за розміром самому предмету;
2) зображення предмета розташоване на тій самій відстані від поверхні дзеркала, що й предмет;
3) відрізок, який сполучає точку на предметі з відповідною їй точкою на зображенні, є перпендикулярним до поверхні дзеркала.

Тому зображенням точки $A$ в плоскому дзеркалі є точка $\boldsymbol 3$ ‒ відрізок, який з’єднує точку $A$ і точку $\boldsymbol 3$ перпендикулярний до площини дзеркала, і точка $A$ і точка $\boldsymbol 3$ лежать на однаковій відстані від дзеркала по різні його боки. Точка $\boldsymbol 1$ не може бути зображенням, тому що лежить з того ж боку дзеркала, що й точка $A,$ тож це дійсне зображення. Точки $\boldsymbol 2$ й $\boldsymbol 4$ є уявними, але відрізки, що сполучають точку $A$ з точками $\boldsymbol 2$ й $\boldsymbol 4,$ не є перпендикулярними до площини дзеркала й розташовані не на тій самій відстані від нього, що й точка $A.$

Відповідь: B.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 52 з 94

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 53 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 54 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 55 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 56 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Повне відбивання.

Завдання скеровано на перевірку розуміння явища повного відбивання і вміння бачити (виявляти) це явище в реальних прикладах.

Повне відбивання світла спостерігають, коли заломлення світла немає, тобто світло повністю відбивається від межі поділу із середовищем меншої оптичної густини.

Світловод – це волокно зі скла чи штучного матеріалу, а також трубка або плівка для передавання світла навіть на дуже великі відстані завдяки ефекту багаторазового повного внутрішнього відбивання. Світловоди використовують у телетрансляції, у медичних приладах для спостереження органів ізсередини (ендоскопія) тощо.

Коли світло поширюється в тумані, то воно розсіюється – багато разів невпорядковано змінює напрямок, відбиваючись від великої кількості маленьких крапельок води.

Якщо розмір отвору, крізь який проходить світло, такого ж порядку, як довжина світлової хвилі, то спостерігають дифракцію – огинання країв вузького отвору та проникнення світла в ділянку геометричної тіні. Наприклад, під час світіння ліхтаря промені відбиваються від його обмежувальної поверхні й на краях напрямленого пучка світла можна побачити дифракцію.

Отже, повне відбивання спостерігають під час поширення світла у світловоді.

Відповідь: Г.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 57 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Закони відбивання світла.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати закони відбивання світла для розв’язування задач із геометричної оптики.

За законом відбивання світла падний промінь, відбитий промінь і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині. А також кут відбивання $\beta$ дорівнює куту падіння $\alpha .$

Зобразімо це на рисунку.

За умовою кут $\alpha$ падіння сонячних променів дорівнює $45^\circ.$ За законом відбивання кут відбивання також дорівнює $45^\circ.$ Тоді $\angle AOB=45^\circ$ за побудовою, оскільки в точці падіння променя встановлено перпендикуляр.

Найкоротшою відстанню від точки падіння променя на калюжу до стіни школи є перпендикуляр, проведений від цієї точки до стіни школи. Тоді $\Delta ABO$ – прямокутний і рівнобедрений. Один із гострих його кутів $AOB$ дорівнює $45^\circ.$ Відповідно й кут $OAB$ теж дорівнює $45^\circ.$ Оскільки трикутник рівнобедрений, його бічні сторони (катети в цому разі) рівні, тобто $$ OB=AB=10\ \text{м}. $$

Відповідь: 10.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 58 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 59 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г	Д

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 60 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г	Д

Пропустити Відповісти

Продовжити пізніше

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 61 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 62 з 94

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Інтерференція світла. Дисперсія світла. Поляризація світла.

Завдання скеровано на оцінювання вміння розпізнавати оптичні явища у природних явищах і сучасній техніці.

1. Бензин на асфальті утворює тонку прозору плівку, коефіцієнт заломлення у якої відрізняється від коефіцієнту заломлення повітря. Тож частина сонячних променів відбивається на межі бензин – повітря, а частина заломлюється і відбивається вже від поверхні бензин – асфальт (рисунок 1). Так між цими частинами проміння утворюється різниця ходу. Обидві частини мають одне джерело, тож вони є когерентними й відбувається інтерференція.

Рис. 1. Схема ходу променів під час інтерференції у плівці бензину

2. Туман виникає тоді, коли водяна пара в повітрі конденсується й утворюється багато водяних крапель. На кожній із них світло розсіюється й утворюється ореол.

3. Біле (сонячне) світло складається із хвиль із різними частотами. Показник заломлення для кожної з таких хвиль трохи відрізняється, тож кут заломлення після проходження крізь поверхню призми для них теж відрізнятимуться. У такий спосіб утворюється кольоровий спектр, як це зображено на рисунку 2.

Рис. 2. Утворення дисперсійного спектра

4. Під час перегляду стереофільмів одночасно транслюють дві версії фільму, зняті під невеликим кутом одна до одної. Версії для кожного ока мають різну поляризацію, тому окуляри з поляризаторами дають змогу блокувати зображення, зняте для лівого ока на правому, і навпаки. Після цього, мозок обробляє два різнi зображення, отримані з двох очей, і «збирає» об’ємну картину.

Відповідь: 1В, 2А, 3Д, 4Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 63 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Лінза. Оптична сила лінзи.

Завдання скеровано на оцінювання вміння розв’язувати графічні задачі на зображення ходу світлових променів у системах із лінзами.

Оптична сила лінзи $D$ пов’язана з фокусною відстанню лінзи $F$ так: $$ D=\frac 1F. $$

Тобто $$ F=\frac 1D. $$

За формулою тонкої лінзи відстань $d$ від об’єкта до лінзи, відстань $f$ від лінзи до зображення і фокусна відстань пов’язані таким співвідношенням: $$ \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f. $$

Уважатимемо, що світло рухається зліва направо. Оскільки зображення уявне, то і зображення, і предмет будуть розташовані зліва від лінзи. У такому разі відстань від предмета до лінзи у формулі буде додатною, бо напрямок переміщення від предмета до лінзи збігається із напрямком ходу променів. Відстань від лінзи до зображення у формулі тонкої лінзи буде від’ємною, адже переміщення від лінзи до зображення в цьому разі протилежно направлене до напрямку ходу променю.

Тоді можемо обчислити відстань від лінзи до зображення:

\begin{gather*} \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f=\frac{f+d}{fd},\\[6pt] F(f+d)=fd,\\[7pt] Ff-fd=Fd,\\[7pt] f(F-d)=Fd,\\[6pt] f=\frac{Fd}{(F-d)}=\frac{d}{\left(1-\frac dF\right)}=\frac{d}{(1-dD)}=\\[6pt] =\frac{1\ \text{м}}{(1-1\ \text{м}\cdot(-4\ \text{дптр}))}=\frac{1\ \text{м}}{5}=0,2\ \text{м}=20\ \text{см}. \end{gather*}

Відповідь: 20.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 64 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 65 з 94

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Інтерференція світла. Дисперсія світла. Поляризація світла.

Завдання скеровано на перевірку розуміння застосовності оптичних явищ у техніці.

А Рідкі кристали в дисплеї пропускають лише світло певної поляризації. Під час проходження струму, рідкий кристал змінює свою форму / положення, у результаті чого змінюється і поляризація, яку він пропускає. Саме так формується зображення.

Б Для виготовлення дзеркал скло високої якості вкривають тонким шаром металу, що відбиває світло.

В Для того, щоби зменшити вплив відбивання світла на границях лінз, на їхні поверхні наносять тонкі плівки. У результаті інтерференції для певних довжин хвиль відбиті промені накладаються та гасять одне одного.

Г Лазер є основним джерелом енергії, яка руйнує шар металу під час різання. Усю ця енергію поглинає метал, унаслідок чого підвищується температура в опроміненій ділянці, що й приводить до руйнування.

Д Світловий промінь залишається всередині довгого оптичного волокна завдяки тому, що він падає на стінки волокна під кутом повного внутрішнього відбивання (або більшим кутом), тож замість того, щоби заломлюватися на межі скла й повітря, промінь відбивається і продовжує свій рух усередині.

Відповідь: 1А, 2В, 3Г, 4Д.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 66 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Закони заломлення світла.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі із застосуванням законів заломлення світла.

Дано:
$\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=20\ ^\circ\text{С}$

Знайти:
$\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}\ -\ ?$

Рис. 1. Умова освітлення дна колодязя

Для того, щоби промінь міг освітити дно вузького колодязя, він має бути паралельним до його стінок, тобто перпендикулярним до горизонтальної поверхні (див. рисунок 1).

Рис. 2. Позначення кута $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$

Чорним пунктиром позначено горизонтальний напрямок. Горизонтальна поверхня паралельна до горизонту. Тож можна розглядати поверхню і чорний пунктир як дві паралельні прямі, а дзеркало як їхню січну. Тоді $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ (як відповідні кути при паралельних прямих і січній на рисунку 2).

Рис. 3. Позначення кута $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}$

Тоді кут між падним променем і поверхнею дзеркала $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}$ (рис. 3) дорівнює різниці кутів $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ та $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}$: $$ \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}-\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}. $$

За умовою відбивання кут падіння дорівнює куту відбивання. Тому кути між падним променем і поверхнею відбивання та відбитим променем і поверхнею відбивання також рівні.

Тож маємо прямокутний трикутник із гострими кутами $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ та $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}$:

\begin{gather*} \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}+\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}=90;\\[7pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}+\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}-\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=90;\\[7pt] 2\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}-\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=90;\\[6pt] \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=\frac{90+\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}}{2}=\frac{90+20}{2}=\frac{110}{2}=55. \end{gather*}

Відповідь: 55.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 67 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 68 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 69 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 70 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Прямолінійність поширення світла в однорідному середовищі.

Завдання скеровано на оцінювання розуміння принципів освітлення точковими і протяжними джерелами.

Півтінь – це область простору, освітлена деякими з наявних точкових джерел світла або частиною протяжного джерела.

Якщо джерело світла точкове й випромінює в усіх напрямках, то та частина променів, що потрапляє на непрозоре тіло, ніяк не може потрапити у простір за ним (рис. 1).

Рис. 1. Утворення повної тіні під час освітлювання точковим джерелом

Якщо тіло освічують кілька точкових джерел, то для кожного з них відбувається те саме. Але оскільки джерела розташовані на певній відстані одне від одного, то кути, під якими утворюватимуться конуси їхніх тіней, трохи відрізнятимуться. Там, де всі конуси перекриваються, утворюється тінь, а в усіх інших областях (де перекривається лише частина конусів або й узагалі лише один) утворюється півтінь (рис. 2).

Рис. 2. Утворення півтіні під час освітлення кількома точковими джерелами

Коли джерело протяжне, то можна вважати кожну точку його площі окремим точковим джерелом, тому за такого освітлення також утворюватиметься півтінь (рис. 3).

Рис. 3. Утворення півтіні під час освітлення протяжним джерелом

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 71 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Закони відбивання заломлення і поглинання світла. Лінза. Дифракційна ґратка.

Завдання скеровано на оцінювання вміння застосовувати знання про дифракцію і закони геометричної оптики під час аналізу прикладів із життя.

Дифракція – це явище огинання хвилями перешкод.

У разі проходження крізь лінзу фотоапарата електромагнітна хвиля заломлюється, тобто всі процеси відбуваються за законами геометричної оптики. Натомість дифракція – це явище хвильової оптики.

Світлофільтр поглинає частину електромагнітних хвиль, які потрапляють на нього, у результаті чого він пропускає частоти лише певного діапазону. Огинання перешкод у цьому процесі не відбувається.

Під час рентгеноструктурного аналізу рентгенівський промінь падає на кристалічну ґратку. Її можна розглядати як природну дифракційну ґратку, у якій відстані між атомами є прозорими ділянками, а самі атоми – непрозорими. У цьому разі відбувається дифракція, і за утвореною дифракційною картиною аналізують досліджувану поверхню.

Під час перегляду стереофільмів одночасно транслюють дві версії фільму, зняті під невеликим кутом одна до одної. За допомогою окулярів зі спеціальними фільтрами зображення, зняте для лівого ока, блокують на правому й навпаки. Після чого мозок обробляє два різних зображення, отримані з двох очей, і збирає об’ємну картину. Дифракція при цьому не відбувається.

Відповідь: B.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 72 з 94

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Світло, як електромагнітна хвиля.

Завдання скеровано на оцінювання розуміння принципів поширення світла крізь різні середовища й оптичні прилади.

1 Природне світло складається з багатьох хвиль, випромінених різними атомами. Через це в пучку природного світла існує безліч напрямків коливання вектора напруженості електричного поля. Під час поляризації замість хаотичного розподілу напрямків у пучку світла залишається лише той напрямок (або напрямки), які потрібні. Для поляризації використовують спеціальні фільтри – поляроїди (або поляризатори, рис. 1).

Рис. 1. Принцип роботи поляризатора

Поляризатор працює як щілина, що пропускає лише коливання певного напрямку. Якби електромагнітні хвилі були поздовжніми, то поляризатор не вносив би ніяких змін, але зафіксовано зміни в інтенсивності в експериментах (адже велика частина променів відбивається поляризатором). Тому світло може бути лише поперечною хвилею.

2 Світло, що падає на більшість предметів навколо, відбивається від них. Відбиті промені потрапляють на око, фокусуються кришталиком на сітківку, звідки сигнали через зоровий нерв передаються на обробку в мозок.

3 Принцип роботи лінзи полягає в заломленні променів на двох вигнутих поверхнях. Залежно від типу лінзи й початкової форми променя після проходження лінзи пучок може сфокусуватися в певній точці, розсіятися чи навіть стати паралельним. На рисунку 2 схематично зображено принцип роботи збиральної лінзи, на яку падає паралельний пучок.

Рис. 2. Принцип роботи збиральної лінзи

4 Сонце – це одне з найбільш широкочастотних джерел випромінювання. Воно випромінює всі електромагнітні хвилі – від радіохвиль і до γ-випромінювання. Через це спектр сонця неперервний. Проте деякі гази поглинають кванти світла з дуже специфічними частотами. Тоді в неперервному спектрі утворюються темні смуги на місці цих поглинутих квантів (рис. 3).

Рис. 3. Вигляд лінійчастих спектрів поглинання

Відповідь: 1В, 2Г, 3Д, 4Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 73 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 74 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 75 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Закони заломлення світла.

Завдання скеровано на оцінювання розуміння явища заломлення світла.

Око бачить межі різних матеріалів через те, що світло заломлюється на межі поділу середовищ.

Це одна з причин того, чому іноді складно зрозуміти чи є перед вами скло, якщо ваш погляд падає на нього перпендикулярно. Коли промінь падає на межу поділу перпендикулярно, його напрямок не змінюється.

Коли в більшій склянці стоїть менша, то промінь заломлюватиметься на межі повітря ззовні й скла зовнішньої склянки, на межі скла зовнішньої склянки й повітря між склянками, на межі повітря між склянками й скла внутрішньої склянки та на межі скла зовнішньої склянки й повітря всередині.

Коли олива заповнює порожнину меншої склянки, а згодом і порожнину між склянками, то промінь світла повинен заломлюватися стільки само разів, скільки й до заповнення. Єдине, що може «стерти» межі між склянками й оливою – це близькість їхніх показників заломлення. Якщо показники заломлення оливи й скла близькі між собою, то для світла всі ці матеріали еквівалентні еквівалентні одному суцільному шару речовини.

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 76 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Лінза. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на оцінювання вміння розв’язувати розрахункові задачі на закони геометричної оптики й формулу тонкої лінзи.

Дано:
$d_{\text{пад}}=2\ \text{см}$
$r_{\text{кін}}=5\ \text{см}$
$f=20\ \text{см}$

Знайти:
$F\ (\text{см})\ -\ ?$

Спочатку потрібно намалювати схему ходу променів із завдання (рис. 1).

Рис. 1. Схема ходу променів

Затим необхідно перевести всі відстані з умови в одиниці СІ (метр): \begin{gather*} d_{\text{пад}}=0,02\ \text{м};\\[7pt] r_{\text{кін}}=0,05\ \text{м};\\[7pt] f=0,2\ \text{м}. \end{gather*}

Фокусну відстань можна визначити із співвідношень подібності для трикутників $AKP$ й $AQB:$ $$ \frac{PK}{BQ}=\frac{AK}{AQ} $$

Ці відрізки можна виразити через фізичні величини, пов’язані з ними:

$$ PK=\frac{d_{\text{пад}}}{2},\ \ BQ=r_{\text{кін}},\ \ AK=F,\ \ AQ=F+f. $$

Тепер можна зробити підстановку $$ \frac{d_{\text{пад}}}{2r_{\text{кін}}}=\frac{F}{F+f}=\frac{0,02\ \text{м}}{2\cdot 0,05\ \text{м}}=0,2 $$ й виразити фокусну відстань $F$:

\begin{gather*} F=0,2(F+0,2);\\[7pt] F=0,005\ \text{м}=5\ \text{см}. \end{gather*}

Відповідь: 5.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 77 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Закони заломлення світла. Відносний показник заломлення.

Завдання скеровано на оцінювання вміння визначати відносний показник заломлення речовини.

Для правильного розв’язання завдання потрібно визначити кут падіння $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ й кут заломлення $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}$ (див. рисунок 1): $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=40^{\circ},\ \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=20^{\circ}$.

Рис. 1. Кут падіння і кут заломлення за проходження променю через межу повітря і рідини

За законом заломлення: $n_{\text{повітря}}\mathrm{sin}(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha})=n_{\text{рідини}}\mathrm{sin}(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta})$, де $n_{\text{повітря}}$ і $n_{\text{рідини}}$ – це відповідні абсолютні показники заломлення речовин.

Абсолютний показник заломлення $n$ – це фізична величина, яка показує, у скільки разів швидкість поширення світла в середовищі менша порівняно з вакуумом. Його обчислюють за формулою $n=\frac cv$, де $c$ – швидкість світла у вакуумі, $v$ – швидкість світла в середовищі.

За визначенням відносний показник заломлення показує, у скільки разів швидкість поширення світла в середовищі 1 більша (або менша) за швидкість поширення світла в середовищі 2.

У завданні необхідно визначити відносний показник заломлення рідини відносно повітря, тобто обчислити, у скільки разів швидкість світла в рідині менша за швидкість світла в повітрі:

$$ n_{\text{рідина-повітря}}=\frac{v_{\text{повітря}}}{v_{\text{рідини}}} =\frac{с}{n_{\text{повітря}}}\ /\ \frac{с}{n_{\text{рідини}}}=\frac{n_{\text{рідини}}}{n_{\text{повітря}}}. $$

За законом заломлення можна обчислити відносний показник заломлення:

$$ n_{\text{рідина-повітря}}=\frac{n_{\text{рідини}}}{n_{\text{повітря}}}=\frac{\mathrm{sin}(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha})}{\mathrm{sin}(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta})}= \frac{\mathrm{sin(40^\circ)}}{\mathrm{sin(20^\circ)}}. $$

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 78 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Квантова фізика. Світлові кванти.

Завдання скеровано на оцінювання розуміння корпускулярно-хвильової природи світла і явищ інтерференції, дифракції, дисперсії і фотоефекту.

Інтерференція – явище накладання хвиль, унаслідок якого в деяких точках простору спостерігають стійке в часі посилення (або послаблення) результувальних коливань.

Дифракція – явище огинання хвилями перешкод або будь-яке інше відхилення поширення хвилі від законів геометричної оптики.

Дисперсія світла – явище розкладання світла у спектр, зумовлене залежністю абсолютного показника заломлення середовища (а отже, і швидкості поширення світла в цьому середовищі) від частоти світлової хвилі.

Фотоефект – це явище взаємодії світла з речовиною, супроводжуване випромінюванням (емісією) електронів.

Тобто інтерференція, дифракція і дисперсія – це явища, пов’язані з хвильовою природою світла.

Корпускулярна природа світла виявляється у фотоефекті, закони якого потрібно знати для правильного розв’язання завдання.

1. Кількість фотоелектронів, яку випромінює катод за одиницю часу, прямо пропорційна інтенсивності світла.

Цей закон фотоефекту можна пояснити й хвильовою теорією світла, адже чим більша інтенсивність світла, тим більше його частинок (фотонів) потрапляє на катод і може брати участь у взаємодії.

2. Максимальна початкова швидкість фотоелектронів збільшується зі збільшенням частоти падного світла й не залежить від його інтенсивності.

Цей закон можна пояснити, якщо розглядати фотоефект лише як явище «вибивання» фотонами електронів із поверхні катода.

Під час зіткнення у катоді з фотоном електрон поглинає енергію фотона, яку визначають за формулою $E_ф=hv$.

Ця енергія має бути витрачена на те, щоби вирвати електрон із поверхні катода (цю частку енергії називають роботою виходу $A_{\text{вих}}$, а та частина енергії, яка залишається після цього, переходить у кінетичну енергію фотоелектрона $(E_{\text{кін}})$: $$ E_ф=A_{\text{вих}}+E_{\text{кін}}. $$ Оскільки робота виходу залежить лише від матеріалу катода, то максимальна початкова швидкість фотоелектрона залежить від переданої фотоном енергії.
А вона залежить від частоти світла, а не від кількості фотонів, які потрапляють на катод (тобто інтенсивності).

3. Для кожної речовини є максимальна довжина світлової хвилі $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda_{\text{черв}}}$ (червона межа фотоефекту), за якої починається фотоефект.

Цей закон також пояснюють лише корпускулярною природою світла. Якщо $hv\lt A_{\text{вих}}$, то електрони не зможуть вирватись із поверхні катода, отже існує $ν_{min},$ за якої $E_ф=hv_{min}=A_{\text{вих}}$, і саме це є червоною межею фотоефекту.

Відповідь: Г.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 79 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 80 з 94

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 81 з 94

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Лінза. Плоске дзеркало.

Завдання скеровано на оцінювання розуміння принципів роботи оптичних елементів під час проходження крізь них паралельних променів.

Оптична сила лінзи $D$ – це фізична величина, яка характеризує заломні властивості лінзи й обернена до її фокусної відстані. Для збиральних лінз вона додатна, а для розсіювальних – від’ємна. Тоді тонка лінза, описана в пункті 1 – збиральна, а в пункті 2 – розсіювальна. Для цих оптичних елементів схема ходу променів така:

Рис. 1. Хід променів після проходження збиральної лінзи

Рис. 2. Хід променів після проходження розсіювальної лінзи

Плоскопаралельна пластинка – це оптичний елемент, у якого дві заломлювальні поверхні паралельні одна одній. Тобто можна уявити шар скла для опису проходження променів.

За законом заломлення променів $n_1\mathrm{sin⁡}(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha})=n_2\mathrm{sin⁡}(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}),$ де $n_1$ і $n_2$ – це відповідні абсолютні показники заломлення речовин, між якими відбувається перехід,
$\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ – кут падіння променів, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}$ – кут заломлення променів.

Якщо встановити плоскопаралельну пластинку так само, як схематично зображено на рисунках 1 і 2, то кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=0,\ n_2\mathrm{sin⁡}(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta})=0.$ Тобто кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=0.$

Оскільки кут заломлення дорівнює нулю, то напрямок променів не змінився. Цей розрахунок застосований для будь-якого променя з паралельного пучка. Оскільки жоден із них не змінить напрямку, то вони залишаться паралельними.

Унаслідок відбивання від плоского дзеркала напрямок променя зміниться, але за законами відбивання кут падіння дорівнюватиме куту відбивання. Якщо пучок складався з паралельних променів, то вони всі падали на поверхню дзеркала під однаковим кутом, а отже й відбиватимуться також під однаковим кутом, що не порушить їхньої взаємної паралельності, як показано на рисунку 3.

Рис. 3. Відбивання паралельних променів від плоского дзеркала

Відповідь: 1Б, 2А, 3В, 4Г.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 82 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Оптична сила лінзи. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на оцінювання вміння розв’язувати розрахункові задачі на формулу тонкої лінзи.

Дано:
$D=1,5\ \text{дптр}$
$H=3\ \text{м}$

Знайти:
$d\ (\text{м})-?$

Оптичну силу лінзи і її положення відносно об’єкта і його зображення пов’язує формула тонкої лінзи: $$ d=\frac 1d+\frac 1f, $$ де $d$ – відстань від об’єкта до лінзи, а $f$ – відстань від лінзи до зображення (рис. 1).

Рис. 1. Схема ходу променів крізь тонку лінзу

За умовою потрібно отримати зображення на відстані 3 м від світильника, тобто $d+f=H,$ відповідно $f=H\ –\ d,$ а $$ D =\frac 1d+\frac{1}{H-d}. $$

Отже \begin{gather*} \frac{H-d+d}{d(H-d)}=\frac{H}{d(H-d)}=D,\\[6pt] H=dD(H-d),\\[7pt] H=dDH-d^2 D,\\[7pt] d^2 D-dDH+H=0. \end{gather*}

Затим потрібно підставити всі відомі величини й розв’язати отримане внаслідок перетворень рівняння відносно $d$: $$ 1,5d^2-4,5 d+3=0,\ \ d^2-3d+2=0. $$

Дискримінант $D=(-3)^2-4\cdot 1\cdot 2=1,$ тож $$ d_1=\frac{3-\sqrt{1}}{2\cdot 1}=1\ \ \text{і}\ \ d_2=\frac{3+\sqrt{1}}{2\cdot 1}=2. $$

Умову задачі задовольняє менше значення $d=1.$

Відповідь: 1.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 83 з 94

Що НЕ Є джерелом світла?

А

Б

В

Г

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 84 з 94

На аркуші паперу є два зображення Гаррі Поттера (рис. 1). Перед аркушем поставили порожню склянку (рис. 2). Заповнили її водою так, щоб рідина закрила одне зображення Гаррі (рис. 3). А потім долили води так, як зображено на рисунку 4. Укажіть правильний варіант відповіді.

Рис. 1	Рис. 2	Рис. 3	Рис. 4

Склянка, заповнена до самого краю водою,

Адає зображення як збиральна лінза

Бвиконує роль дзеркала

Вміняє напрямок променів на зворотний

Гдає зображення як розсіювальна лінза

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 85 з 94

На рисунку показано вузький паралельний пучок світла, який падає з повітря на скляну призму. Абсолютний показник заломлення скла 1,5.

1. Чому дорівнює швидкість поширення світла в призмі, якщо швидкість поширення світла в повітрі становить 3·10⁸ м/с.
Відповідь запишіть у тисячах кілометрів за секунду (тис км/с).

2. На який кут відхилиться пучок після проходження крізь призму? (За необхідності оцінки градусної міри кута скористайтеся таблицею на форзаці цього зошита.)
Відповідь запишіть у градусах.

Впишіть відповіді:

1.

2.

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Закони заломлення світла.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі на закони заломлення світла, зокрема з використанням явища повного внутрішнього відбивання.

Дано:
$n=1,5$
$c=3\cdot 10^8\ \text{м/с}$

1. Знайти:
$v\ (\text{тис. км/с})\ -\ ?$

Абсолютний показник заломлення $n$ – це відношення швидкості c світла у вакуумі до швидкості $v$ світла в середовищі: $$ n=\frac cv. $$

Тоді можна розрахувати швидкість поширення світла у склі:

$$ v=\frac cn=\frac{3\cdot 10^8\ \frac{\text{м}}{\text{с}}}{1,5}=2\cdot 10^8\ \frac{\text{м}}{\text{с}}=2\cdot 10^5\ \frac{\text{км}}{\text{с}}=200\ 000\ \frac{\text{км}}{\text{с}} $$

2. Знайти:
$\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}\ -\ ?$

Вираз закону заломлення світла на межі двох середовищ: $$ n_1\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}=n_2\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta} $$ де $n_1$ і $n_2$ – коефіцієнти заломлення середовищ, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ – кут падіння променю на межу середовищ, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}$ – кут заломлення променю.

Промінь, що падає на призму, заломлюється двічі – на кожній поверхні призми.

Усі кути в законі заломлення відраховуються від перпендикуляр до поверхні. Оскільки падний промінь перпендикулярний до лівої поверхні призми, то кут між перпендикуляром і кутом падіння дорівнює $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}'=0^\circ$.

Оскільки \begin{gather*} n_{\text{пов}}\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}'=n_{\text{скла}}\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta},\\[7pt] \text{а}\ \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}'=0^\circ,\ \text{то}\\[7pt] n_{\text{скла}}\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=0\rightarrow \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}=0^\circ. \end{gather*}

Тож заломлений промінь також перпендикулярний до поверхні призми. На другій поверхні призми кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ – кут падіння променю. Його можна визначити з геометричних міркувань (рис. 1).

Рис. 1. Визначення кута $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$

Зважаючи на те, що кути при основі призми дорівнюють $60^\circ$, третій кут призми дорівнює $180^\circ -60^\circ -60^\circ =60^\circ$. Трикутник, який промінь відсікає в призмі, прямокутний, один із його гострих кутів – це кут призми, що дорівнює $60^\circ$. Тобто останній кут цього трикутника дорівнює $30^\circ$.

Кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ відраховують від перпендикуляра, що на рисунку 1 зображений синім пунктиром. Тому

$$ \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}=90^\circ - 30^\circ = 60^\circ. $$

Перед тим, як застосовувати закон заломлення світла вдруге, потрібно перевірити, чи не відбувається в цьому разі повне внутрішнє відбивання. Повне внутрішнє відбивання – це явище відбивання світла на межі двох середовищ. Воно відбувається для всіх кутів, більших за критичний кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_0$, який визначають із умови $$ n\sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_0=1. $$

У цьому разі $$ \sin\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_0=\frac{1}{n_{\text{скла}}}=\frac{1}{1,5}=\frac 23. $$

Це значення синуса не є табличним, тому визначити кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_0$ точно без спеціальних таблиць неможливо. Але для кутів, менших за $90^\circ$ (а у випадку заломлення світлових промені йдеться саме про такі кути) синус кута збільшується разом зі значенням кута, тобто: $$ \sin x\gt \sin y\rightarrow x\gt y. $$

Із таблиці можна дізнатися, що $$ \sin 60^\circ=\frac{\sqrt{3}}{2}. $$

Для порівняння $\sqrt{3}/2$ і $2/3$ їх потрібно звести до спільного знаменника: \begin{gather*} \frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{3\sqrt{3}}{6};\\[6pt] \frac 23=\frac 46. \end{gather*}

Тепер залишається порівняти чисельники цих дробів.$\sqrt{3}$ – ірраціональне число, тому його значення треба оцінити.

Якщо $3\sqrt{3}\gt 4$, то $\sqrt{3}\gt 4/3$, тобто $\sqrt{3}\gt 1,(3)$. Для того, щоби перевірити це, потрібно вибрати число, що однозначно більше за $1,(3)$, наприклад, $1,5$. \begin{gather*} \sqrt{2,25}=1,5;\\[7pt] 1,5\gt 1,(3)\rightarrow \sqrt{2,25}\gt 1,(3). \end{gather*}

Відомо, що $\sqrt{2,25}\lt\sqrt{3}$, тому $$ \sqrt{3}\gt\frac 43\rightarrow\frac{\sqrt{3}}{2}\gt\frac 23\rightarrow 60^\circ\gt \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}_0. $$

Оскільки кут падіння променю на другу поверхню призми більший, ніж кут повного внутрішнього відбивання, то заломлення не відбудеться, і промінь відбиватиметься від другої поверхні призми (рис. 2).

Рис. 2. Повне внутрішнє відбивання променю світла

Кут падіння завжди дорівнює куту відбивання і в цьому разі становить $60^\circ$. Тепер треба визначити кут, під яким відбитий промінь потрапляє на нижню поверхню призми. Для цього потрібно розглянути трикутник, який відбитий промінь відсікає у призмі (рис. 3). Кут, який відбитий промінь утворює з боковою поверхнею призми, дорівнює $90^\circ – 60^\circ = 30^\circ$. Кут при основі призми відомий за умовою задачі – $60^\circ$.

Рис. 3. Визначення кута падіння на нижню поверхню призми

Тоді кут, під яким відбитий промінь падає на нижню поверхню, дорівнює: $180^\circ –30^\circ – 60^\circ = 90^\circ$. Промінь, що падає на поверхню розділу під прямим кутом, не заломлюється (як це було доведено на початку розв’язку), тому промінь вийде, не змінюючи свого напрямку.

Тому кут відхилення від початкового ходу $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}$ можна визначити з геометричних міркувань (рис. 4).

Рис. 4. Визначення відхилення променю від початкового напрямку

На рисунку кут падіння на другу поверхню призми, рівний до нього кут відбивання від цієї поверхні й шуканий кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}$ утворюють розгорнутий кут, тому $$ \style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}=180^\circ -2\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}=180^\circ -2\cdot 60^\circ=60^\circ. $$

Відповідь: 1. 200. 2. 60.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 86 з 94

Промінь світла в першому випадку (рисунок 1) переходить із середовища 1 у середовище 2, а в другому (рисунок 2) – із середовища 3 в середовище 4 так, як зображено на рисунках. Узявши до уваги, що $n_1,\ n_2,\ n_3,\ n_4$ – абсолютні показники заломлення середовищ, укажіть із-поміж наведених співвідношень ті, що відповідають рисункам.

А$n_1\gt n_2,\ n_3\gt n_4$

Б$n_1\lt n_2,\ n_3\gt n_4$

В$n_1\gt n_2,\ n_3\lt n_4$

Г$n_1\lt n_2,\ n_3\lt n_4$

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Закони заломлення світла.

Завдання скеровано на оцінювання розуміння законів заломлення світла.

За законом заломлення променів $$ n_1\sin(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha})=n_2\sin(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}), $$ де $n_1$ і $n_2$ – це відповідні абсолютні показники заломлення речовин, між якими відбувається перехід, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ – кут падіння променів, $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}$ – кут заломлення променів.

Рис. 1. Закон заломлення променів

Кут падіння і кут заломлення мають бути меншими за 90° (рис. 1).

За графіком функції $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ (рис. 2) можна визначити, що на проміжку від 0° до 90° $\left(\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\pi}}{2}\right)$ функція монотонно зростає, тобто зі збільшенням кута збільшується і значення його синуса.

Рис. 2. Графік функції $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$

Отже, якщо кут заломлення менший, ніж кут падіння, то і синус кута заломлення буде меншим за синус кута падіння. Тож, щоб закон заломлення виконувався, якщо кут падіння більший за кут відбивання, то показник заломлення в середовищі падаючого променю має бути меншим за показник заломлення і середовищі заломленого променю.

Рис. 3. Умова завдання

За умовою завдання для у першому випадку кут заломлення $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\beta}$ менший за кут падіння $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$, тож $$ n_1\lt n_2. $$

У другому випадку кут падіння $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma}$ менший за кут заломлення $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\delta}$, тож: $$ n_3\gt n_4. $$

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 87 з 94

Яке явище за участі світла є причиною різнокольорового забарвлення мильної бульбашки?

Авідбивання

Брозсіювання

Вінтерференція

Гзаломлення

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Інтерференція світла та її практичне застосування.

Завдання скеровано на перевірку розуміння механізмів інтерференції та її проявів у природі.

На тонкій поверхні мильної бульбашки відбувається інтерференція (рис. 1).

Рис. 1. Механізм інтерференції

Одна частина променю, що падає на зовнішню поверхню мильної плівки, відбивається від неї, а інша проходить у товщу плівки й заломлюється. Ця частина променю відбивається вже на другій поверхні плівки й заломлюється на шляху назад із плівки в повітря. Дві частини променю є когерентними, але вони пройшли різну відстань, тож мають певну різницю ходу. У результаті хвилі накладаються одна на одну, у певних місцях підсилюючи одна одну, а в інших ослаблюючи – утворюється інтерференційна картина.

Сонячне світло складається з багатьох хвиль різної довжини, тому інтерференційна картина для кожного кольору буде інша. Для підсилення якогось конкретного кольору товщину плівки треба дібрати так, щоби хвилі мали різницю ходу, кратну парній кількості півхвиль. Якщо товщина плівки різниться в різних місцях, як це часто буває в мильних бульбашках, то в різних її частинах підсилюватиметься хвиля іншого кольору й утворюватиметься кольоровий візерунок.

Відповідь: B.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 88 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Оптика. Лінза. Формула тонкої лінзи.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі із застосування законів геометричної оптики й формули тонкої лінзи.

Дано:
$F=20\ \text{см}$
$l=12\ \text{мм}$
$L=6\ \text{м}$

Знайти:
$D\ -\ ?$

Фокусну відстань лінзи та її положення відносно об’єкта і його зображення пов’язує формула тонкої лінзи: $$ \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f, $$ де $d$ – відстань від об’єкта до лінзи, а $f$ – відстань від лінзи до зображення, $F$ – фокусна відстань лінзи.

Розміри зображення і предмета з їхніми відстанями від лінзи пов’язує лінійне збільшення лінзи Г: $$ \boldsymbol Г=\frac lL=\frac fd. $$

З виразу для лінійного збільшення лінзи можемо обчислити відстань $f$ від предмета до лінзи: $$ f=\frac{ld}{L}. $$ Тоді

\begin{gather*} \frac 1F=\frac 1d+\frac 1f=\frac 1d+\frac{1}{\frac{ld}{L}}=\frac 1d+\frac{L}{ld}=\frac{L+l}{ld};\\[6pt] d=\frac{F(L+l)}{L}=\frac{20\ \text{см}}{12\ \text{мм}}(6\ \text{м}+12\ \text{мм})=\frac{0,2\ \text{м}}{0,012\ \text{м}}(6\ \text{м}+0,012\ \text{м})=\\[6pt] =\frac{0,2\cdot 6,012\ \text{м}^2}{0,012\ \text{м}}=\frac{1,2024\ \text{м}^2}{0,012\ \text{м}}=100,2\ \text{м}\approx 100\ \text{м}. \end{gather*}

Відповідь: 100.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 89 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 90 з 94

Світловий промінь переходить із середовища $1$ у середовище $2$ (див. рисунок). Укажіть правильне твердження.

Апромінь переходить із середовища 1 у середовище 2, не заломлюючись

Бкут падіння променя більший від кута заломлення

Вшвидкість світла в середовищі 1 менша, ніж у середовищі 2

Гдовжина світлової хвилі в середовищі 2 менша, ніж у середовищі 1

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Закони заломлення світла.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння законів заломлення світла.

Світловий промінь 1 проходить через межу в середовище 2, змінюючи, зазвичай, напрямок (див. рисунок). Отже, твердження A – неправильне.

Зміну напрямку поширення світла в разі його проходження через межу поділу двох середовищ називають заломленням світла. Промінь 2, який задає напрямок заломленого пучка світла, називають заломленим променем. Кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\alpha}$ між падаючим променем 1 і перпендикуляром до межі поділу двох середовищ називають кутом падіння. Кут $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\gamma},$ утворений заломленим променем 2 і перпендикуляром до межі поділу двох середовищ, проведеним із точки падіння променя, називають кутом заломлення. З рисунка видно, що кут падіння менший за кут заломлення, отже, твердження Б є неправильним.

Оскільки кут падіння менший за кут заломлення, то це означає, що промінь переходить з оптично густішого середовища в оптично менш густе. І тоді швидкість світла в середовищі 1 менша, ніж у середовищі 2. Твердження В ‒ правильне.

Під час переходу з одного середовища в інше швидкість $v$ поширення світла змінюється, але частота $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\nu}$ світлової хвилі, і, відповідно, колір світла залишаються незмінними. За формулою хвилі $v=\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\nu}$ змінюється довжина $\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}$ світлової хвилі. Під час переходу в середовище 2 з меншою оптичною густиною довжина хвилі, як і її швидкість, збільшується: $$ \frac{v_1}{v_2}=\frac{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_1}{\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\lambda}_2}. $$

Тобто твердження Г – неправильне.

Відповідь: B.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 91 з 94

Узгодьте явище (1–4) та його прояв або використання (А – Д).

1інтерференція

2дифракція

3дисперсія

4поляризація

Апоширена технологія створення об’ємного зображення в 3D-кінотеатрах

Бнеможливість спостереження атома за допомогою оптичного мікроскопа

Врайдужне забарвлення мильних плівок

Грізнокольорове забарвлення райдуги

Дпринцип роботи фоторезисторів

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3
4

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика.

Завдання скеровано на перевірку розуміння явищ хвильової оптики й застосування їх у різних галузях.

1. Інтерференція ‒ явище накладання хвиль, унаслідок якого в деяких точках простору спостерігають стійке в часі посилення (або послаблення) результувальних коливань.

Світлова хвиля частково відбивається від зовнішньої поверхні плівки, частково проходить через плівку й відбивається від її внутрішньої поверхні. Між ними є різниця ходу. Обидві хвилі когерентні, адже створені одним джерелом, тому внаслідок накладання їх спостерігають стійку інтерференційну картину.

Саме інтерференцією світла зумовлений колір багатьох комах. Плівки різної товщини райдужно забарвлені – мильні бульбашки, оліїста плівка на поверхні води тощо (B).

2. Явище обгинання хвилями перешкод або будь-яке інше відхилення поширення хвилі від законів геометричної оптики називають дифракцією. Дифракція властива будь-яким хвилям незалежно від їхньої природи. Особливо помітна дифракція на перешкодах, розмір яких набагато менший від довжини хвилі. Саме це заважає побачити атом за допомогою оптичного мікроскопа: адже розмір атома приблизно у $1000$ разів менший від довжини хвилі світла. Світлові хвилі легко огинають атом, так ніби його й немає на шляху світла (Б).

3. Явище розкладання світла в спектр, зумовлене залежністю абсолютного показника заломлення середовища від частоти світлової хвилі, називають дисперсією світла. Веселка – це атмосферне оптичне явище, яке спостерігають унаслідок освітлення Сонцем безлічі водяних крапельок (дощу, туману тощо). Крапельки води по-різному відхиляють світло різних кольорів, тому біле світло розкладається на спектр (Г).

4. Світло ‒ поперечна хвиля. Поляризація світла ‒ це виділення у світловій хвилі коливань лише в одній площині або в кількох визначених. Поляризацію світла застосовують для створення об’ємного зображення в 3D-кінотеатрах. Цього досягають за допомогою окулярів із поляризаційними плівками. Поляризаційну плівку також наклеюють на екран, з якого транслюють зображення. Поляризаційна плівка на екрані розбиває цілісну картину на дві, формуючи стереопару. Унаслідок цього крізь спеціальні окуляри одне око бачить лише парні, а друге – тільки непарні рядки. Завдяки бінокулярності зору людський мозок може сумістити ці два зображення в одне. Невелика відстань між очима забезпечує незначну відмінність між обома картинками, тож цілісне зображення набуває об’ємності (А).

Відповідь: 1В, 2Б, 3Г, 4А.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 92 з 94

Розглядаючи коштовне каміння складної огранки, можна часто спостерігати різнокольоровий блиск, хоча каміння освітлено білим світлом. Яке з явищ є причиною утворення різних кольорів?

Адифракція

Бдисперсія

Вінтерференція

Гполяризація

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Пропустити Відповісти Читати пояснення

Продовжити пізніше

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Дисперсія світла.

Завдання скеровано на перевірку знання та розуміння хвильових явищ.

Дифракція ‒ це явище потрапляння світлових хвиль в область геометричної тіні, тобто відхилення їх від прямолінійного поширення.

Явище розкладання світла в спектр, зумовлене залежністю абсолютного показника заломлення середовища від частоти світлової хвилі, називають дисперсією світла.

Отже, різнокольоровий блиск каміння, освітленого білим світлом, пояснюють дисперсією.

Інтерференція ‒ це явище накладання когерентних хвиль, унаслідок якого спостерігають стійку в часі картину посилення їх і послаблення в різних точках простору.

Поляризація ‒ це властивість світлових і електромагнітних коливань відбуватися в одній площині. Максвелл припустив, що заряди не приходять ззовні, а утворюються завдяки поляризації всередині речовини. Поляризація світла ‒ перетворення пучків природного світла на світло з обмеженим напрямком коливань.

Отже, дисперсія є причиною утворення різних кольорів, спектру.

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 93 з 94

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання 94 з 94

Непрозорий предмет дає чітку тінь без півтіні, якщо його освітлюють

Акількома джерелами світла

Бточковим джерелом світла

Вкількома точковими джерелами світла

Гпотужним протяжним джерелом світла

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Читати пояснення

Завершити тест

Коментарі доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Коментар

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Прямолінійність поширення світла в однорідному середовищі.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння закону прямолінійного поширення світла, а також понять повної тіні і півтіні.

Джерело світла, яке випромінює світло однаково в усіх напрямках і розмірами якого, зважаючи на відстань до місця спостереження, можна знехтувати, називають точковим джерелом світла.

Найкращим прикладом точкових джерел світла є зорі, адже ми спостерігаємо їх із Землі, тобто з відстані, що в мільйони разів перевищує розміри самих зір.

Джерела світла, що не є точковими, називають протяжними джерелами світла.

Повна тінь ‒ це область простору, в яку не потрапляє світло від джерела.

Якщо джерело світла є точковим, тінь від предмета буде чіткою. У цьому разі утворюється тільки повна тінь.

Якщо тіло освітлене протяжним джерелом світла, то утворюється тінь із нечіткими контурами, тобто утворюється не тільки повна тінь, а ще й півтінь.

Півтінь ‒ це область простору, освітлена деякими з наявних точкових джерел світла або частиною протяжного джерела.

Повну тінь і півтінь пояснюють відповідно до закону прямолінійного поширення світла.

Отже, правильна відповідь ‒ Б.

Відповідь: Б.

Розділ із завданнями за темами працює у тестовому режимі.
Побажання та зауваження будь ласка пишіть на

Завдання за темою з фізики