Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 24 гостя.

Задачник Кванта

Оптика геометрическая. Фотометрия

41.Ф502. В крышке закрытого ящика высотой h = 1 м имеется круглое отверстие. Как изменится освещённость дна под отверстием, если в отверстие вставить линзу оптической силой D = 1 дптр? Ящик стоит под открытым небом, затянутым равномерной пеленой облаков.

42.Ф513. В ясный солнечный день, когда Солнце находится высоко над горизонтом, получите на гладком экране, например на белой стене, тень от ровного края куска картона. Если теперь поднести к листу картона палец так, как это показано на рисунке, то на экране навстречу тени пальца из тени, отбрасываемой листом картона, высунется тень второго пальца. Проведите такой опыт и объясните его результат.


43.Ф518. На рисунке показано положение двух точек A и В и их изображений А/ и В/, которые дает тонкая линза. Найдите построением положение линзы и ее фокусов.

44.Ф529. Используя фотографию, сделанную для рекламного плаката (рис.), определите: 1) фокусное расстояние объектива фотоаппарата; 2) на каком расстоянии от ладоней рук располагался объектив при фотографировании; 3) размер рыбы, пойманной рыбаком; 4) диаметр объектива (предполагая, что размытие деталей изображения на фотографии не превосходит 0,2 мм). Объектив фотоаппарата рассматривать как тонкую линзу.

45.Ф543. На плоскую поверхность стеклянного полуцилиндра падают под углом 45° световые лучи, лежащие в плоскости, перпендикулярной оси полуцилиндра. Из какой части боковой поверхности полуцилиндра будут выходить лучи света? Показатель преломления стекла n.

46.Ф547. Фотографии шаровых сгустков светящейся плазмы, летящих равноза-медленно до остановки, имеют вид полос длиной l. Максимальная ширина полос d << l. Расстояние между плазмой и объективом фотоаппарата L, фокусное расстояние объектива F. Минимальное время «засветки», необходимое для того, чтобы на фотографии появилось изображение, равно τ. Определите ускорение сгустков. Объектив фотоаппарата остается открытым до полной остановки сгустков.

47.Ф581. Перед зеркалом стоит человек, закрыв один глаз. Изображение закрытого глаза в зеркале он закрывает, наклеивая на зеркало кусочек бумаги. Что увидит человек, если он откроет закрытый глаз и закроет открытый?

48.Ф617. Газетный текст фотографируется аппаратом «Зенит» с объективом, имеющим фокусное расстояние 50 мм, дважды: 1) с наименьшего допустимого для этого объектива расстояния а = 0,5 м; 2) после присоединения объектива к камере через удлинительное кольцо высотой h = 25 мм (также с минимально возможного расстояния). Найдите отношение размеров изображений, полученных на фотопленке в этих двух случаях.

49.Ф619. Светящаяся точка находится на главной оптической оси на расстоянии d = 40 см от рассеивающей линзы с фокусным расстоянием F = 10 см. Точку сместили на расстояние h = 5 см в плоскости, перпендикулярной главной оптической оси. На сколько и куда надо сместить линзу, чтобы изображение светящейся точки вернулось в старое положение?

50.Ф632. Оцените, во сколько раз освещенность солнечного зайчика, который получают на вертикальной стене в полдень, больше освещенности прямыми солнечными лучами, если солнечный зайчик посылается на стену зеркалом с диаметром d = 10 см с расстояния l = 50 см.

51.Ф664. При фотографировании удаленного точечного источника на фотографии из-за невысокого качества объектива и применяемого фотоматериала получается светлый кружок диаметром d = 0,1 мм. С какого максимального расстояния можно сфотографировать в тех же условиях два точечных источника, расположенных на расстоянии l = 1 см друг от друга, так, чтобы на фотографии их изображения не перекрывались? Фокусное расстояние объектива F = 5 см.

52.Ф677. С помощью системы концентрических зеркал (рис.) на экране получено изображение Солнца. Радиусы зеркал R1 = 12 см, R2 = 30 см. Каково должно быть фокусное расстояние тонкой линзы, чтобы с ее помощью получалось изображение Солнца такого же размера?


53.Ф683. На рисунке показаны источник АВ и его изображение A/В/, полученное в линзе. Определите построением расположение линзы и ее фокусное расстояние.

54.Ф697. Между двумя средами с показателями преломления no > 1 и n1 = 1 имеется неоднородный слой высотой h = H(1 − 1/no2), где Н = const. внутри которого показатель преломления меняется с высотой по закону n = no√{1 − x/H} (рис.). Из среды с показателем преломления no в неоднородный слой входит луч света. При каких значениях угла α луч вернется в оптически более плотную среду? При каком значении угла αo расстояние между точками входа и выхода луча максимально?

55.Ф707. Объектив телескопа Гейла имеет диаметр D = 250 см и фокусное расстояние F = 160 м. Телескоп используется для фотографирования искусственного спутника Земли, имеющего диаметр d = 200 см и находящегося на расстоянии L = 320 км. 1) На каком расстоянии от фокуса должна быть расположена фотопластинка? 2) Каким будет размер изображения искусственного спутника? 3) Каков будет диаметр размытых (несфокусированных) изображений звезд на фотографии?

56.Ф732. Точечный предмет S находится на оси полого конуса с зеркальной внутренней поверхностью (рис.). С помощью линзы Л на экране Э получают изображение предмета, создаваемое лучами, однократно отраженными от зеркальной поверхности конуса (прямые лучи от предмета на линзу не попадают) Что произойдет с изображением, если линзу закрыть диафрагмой такой, как: а) на рисунке а; б) на рисунке б?


57.Ф737. Параллельный пучок света рассеивается, проходя пластинку. Для любого луча, проходящего пластинку, максимальный угол отклонения от первоначального направления равен α. Каков наименьший радиус светлого пятна, которое можно получить, поставив за пластинкой собирающую линзу с фокусным расстоянием F?

58.Ф742. Стеклянный сосуд прямоугольного сечения установлен между двумя собирающими линзами с фокусными расстояниями F перпендикулярно оптической оси линз (рис.). Точечный источник света S расположен в фокальной плоскости линзы Л1. Когда сосуд пустой, изображение источника наблюдается на экране Э, расположенном в фокальной плоскости линзы Л2. Сосуд заполняют прозрачной жидкостью, показатель преломления которой меняется с высотой по закону n(y) = no + αy. Толщина слоя жидкости равна L. На сколько сместится по вертикали изображение источника на экране? Изменение показателя преломления с глубиной сосуда считать малым в пределах диаметра светового пучка.


59.Ф747. Космонавты во время вывода космического корабля на орбиту заметили на некоторой высоте Ho тонкий светящийся слой (полное внутреннее отражение света в атмосфере). Как по графику (рис.) зависимости коэффициента преломления атмосферы n от расстояния R до центра Земли определить Ho?

60.Ф752. На расстоянии L1 = 5 м от тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 10 см расположена равномерно освещенная вертикальная плоскость П (рис.). Между линзой и плоскостью на расстоянии L2 = 1 м от линзы расположена вертикально непрозрачная пластинка толщиной l = 5 см, в которой проделано отверстие диаметром d = 1 см (центр отверстия находится на главной оптической оси линзы). Как будет выглядеть пятно на экране Э, помещенном в фокальной плоскости линзы справа от нее? (Внутренние стенки отверстия не отражают свет.)