on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 20 гостей.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Задачник Кванта

Оптика геометрическая. Фотометрия

81.Ф962. Точечные источники, расположенные на главной оптической оси линзы, образуют равномерно светящуюся нить (проходящую через фокус линзы). Найдите закон Е(х) изменения освещенности в точках, лежащих на той же оси по другую сторону линзы на больших от нее расстояниях х (х >> F, где F − фокусное расстояние линзы).

82.Ф972. В высокоскоростном киносъемочном аппарате, применяемом для съемки быстропротекающих процессов, пленка движется непрерывно со скоростью v. Для предотвращения смазывания изображения между пленкой и объективом установлена четырехгранная стеклянная призма с показателем преломления n, вращающаяся с постоянной угловой скоростью (рис.). Пренебрегая расфокусировкой изображения, определите, при какой угловой скорости изображение на пленке не смазывается. Определите толщину призмы при условии, что экспонирование изображения одного кадра проводится в пределах (−ωo, ωo) ee угла поворота, а минимальный размер различимых деталей изображения равен δ.


83.Ф977. На стене, плоскость которой отклонена от вертикали на 4,87° (рис.), укреплено зеркало. С какого максимального расстояния человек, рост которого 170 см, сможет увидеть в зеркале хотя бы часть своего изображения?

84.Ф982. Как известно, предельный размер различимой детали изображения на кинопленке определяется размерами кристалликов светочувствительного слоя. С уменьшением размера кристалликов четкость изображения растет. Оцените предельный размер кристалликов, при котором зритель перестает замечать рост четкости изображения на экране кинозала. Предполагается, что вы хорошо представляете явление, можете сами задать необходимые для решения величины, выбрать достаточно правильные численные значения и получить численный результат.

85.Ф987. На картине И.Левитана «Март» тени на снегу, отбрасываемые деревьями в ясный солнечный день, голубого цвета. Не правильнее ли (с физической точки зрения) было нарисовать их темными, бесцветными (черными или серыми)?

86.Ф992. При съемке кадра из фильма «Гулливер в стране лилипутов» актера, играющего роль Гулливера, поместили на расстоянии 4 м от кинокамеры с короткофокусным объективом, а актера, исполняющего роль лилипута, на расстоянии 40 м. На какое расстояние нужно навести объектив камеры, чтобы изображения обоих героев на киноленте были одинаково четкими? Почему при такой съемке используется короткофокусный объектив? Оцените фокусное расстояние такого объектива, если известно, что обычная (некомбинированная) съемка людей с расстояния 5 м проводится объективом с фокусным расстоянием 50 см и глубина резкости при этом 0,5 м.

87.Ф994. Спутник исследует планету, плотность которой ρ, двигаясь по круговой орите с периодом обращения Т и фотографируя ее поверхность. Какая часть площади планеты останется неисследованной?

88.Ф1002. Точечный источник света находится на расстоянии L от экрана. Собирающую линзу с фокусным расстоянием F > L/4, параллельную экрану, перемещают между источником и экраном. При каком положении линзы относительно источника диаметр пятна, видимого на экране, будет минимальным?

89.Ф1007. На шар, составленный из двух полушарий, которые сделаны из стекол с показателями преломления n1 и n2 (n1 > n2), падает луч света. Шар начинают вращать с угловой скоростью ω вокруг оси, перпендикулярной направлению луча (рис.). Найдите максимальный размер светового пятна на экране, установленном непосредственно за шаром.


90.Ф1012. Торец длинного стеклянного цилиндра радиусом R закрыт светонепроницаемой пластинкой, в которой имеется вертикальная щель; ширину щели можно менять. На пластинку под углом α падает пучок параллельных световых лучей (рис.); освещенность пластинки равна Е. У противоположного торца цилиндра находится фотоэлемент Ф. Как зависит световой поток, принимаемый фотоэлементом, от ширины щели d? Показатель преломления стекла n.

91.Ф1017. Крупнейший в мире советский телескоп имеет в качестве объектива зеркало диаметром D = 6 м. Какое время потребуется, чтобы, сравнивая полученные на этом телескопе фотоснимки, можно было заметить взаимное вращение нашей Галактики и туманности Андромеды вокруг общего центра масс? Расстояние до Андромеды R = 1,42?1011?Ro, где Ro − радиус орбиты Земли. Массы Галактики и Андромеды равны, соответственно, МГ = 2,5?1011o и МA = 3,6?1011?Mo, где Mo − масса Солнца. Фотографирование ведется в видимом свете на длине волны λ = 5?10–7 м.

92.Ф1027. Источник света находится на расстоянии l = 1 м от экрана. В экране напротив источника сделано отверстие диаметром d = 1 см. Как изменится поток света через отверстие, если между экраном и источником поместить прозрачный цилиндр из материала с показателем преломления n = 1,5? Длина цилиндра l = 1 м , диаметр d = 1 см, источник находится на оси цилиндра.

93.Ф1032. На автомобилях для обзора происходящего сзади используется зеркало заднего вида. Это зеркало может быть плоским или выпуклым. Распространено мнение, что одним из недостатков выпуклого зеркала является неравномерность прироста изображения равномерно приближающихся к нему предметов, из-за чего водитель автомобиля с таким зеркалом обращает внимание на нагоняющий автомобиль в потоке транспорта, лишь когда тот выходит из ряда для обгона. Верно ли это представление? Найдите связь скорости равномерно движущегося вдоль главной оптической оси сферического зеркала предмета со скоростью изменения размеров его изображения в зеркале. Сравните выпуклое зеркало заднего вида с плоским. Каковы его преимущества и недостатки?

94.Ф1037. В полой сфере проделано маленькое отверстие, через которое внутрь проникает узкий параллельный пучок света. Внутренняя поверхность сферы отражает свет во все стороны одинаково (диффузно) и не поглощает его. Как будут различаться в этом случае освещенности в точке, диаметрально противоположной отверстию, и во всех остальных точках сферы?

95.Ф1042. Оцените, на каком расстоянии железнодорожные рельсы кажутся слившимися. Предполагается, что вы, хорошо представляя физику наблюдаемого явления, можете сами задать числовые значения необходимых величин.

96.Ф1047. Наблюдатель пускает «солнечный зайчик» при помощи маленького зеркальца, стоя перед большим зеркалом, в котором он видит свое изображение. Что произойдет, если наблюдатель направит «зайчик» на изображение зеркальца в зеркале?

97.Ф1052. Известно, что освещенность, создаваемая на земле лунным диском в полнолуние, примерно в 10 раз больше, чем освещенность от «ущербной» луны в половину лунного диска. Как это объяснить?

98.Ф1062. Космическая частица, движущаяся со скоростью, близкой к скорости света, попадает в резервуар экспериментальной установки, наполненной жидкостью с показателем преломления n = 1,6. Прохождение частицы через жидкость сопровождается свечением. Через небольшой промежуток времени после попадания частицы в резервуар был включен прибор, находящийся в точке С, который зафиксировал в момент включения две светящиеся точки A и В (схема опыта в определенном масштабе приведена на рисунке; дан вид сверху, точки С, А и В лежат в горизонтальной плоскости). Объясните наблюдавшееся явление и, используя рисунок, найдите скорость частицы. Торможением частицы в жидкости пренебречь.


99.Ф1067. Внутри прозрачного шара радиусом R, сделанного из материала с показателем преломления n, имеется небольшое вкрапление A (рис.). При рассматривании вкрапления кажущееся расстояние от вкрапления до центра шара оказывается не зависящим от α для достаточно больших α. Найдите, на каком расстоянии от центра шара находится вкрапление.

100.Ф1072. Почему наличие ультрафиолетового компонента в спектре ухудшает резкость изображения, получаемого на фотопленке?